calidad del agua sub-terranea

8/16/2019 Calidad del agua sub-terranea

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OBRAS DE INGENIERÍA DE DRENAJE

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo tiene como prioridad demostrar la calidad de las aguas subterráneas a nivel

mundial, así como sus diferentes componentes que estas puedan presentar.

Se realizará un estudio más a fondo de estas aguas, esto quiero decir, que veremos

detalladamente sus diferentes componentes que estas presentan: componentes químicos,

dureza su pH así como su relación de absorción de sodio, así como su conductividad elctrica.

En cada una de las cuales veremos paso a paso de que sí, dic!as componentes afectan o no, la

eficiencia de las aguas subterráneas, así como su uso !umano" #a que al considerarse

diferentes componentes que estas puedan presentar" puede ocasionar problemas en la salud de

las personas que pueden llegar a consumirla.


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CALIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA

$a calidad %química& del agua subterránea refleja los aportes desde la atmósfera, el suelo # las

reacciones agua'roca %meteorización&, así como tambin desde fuentes de contaminación tales

como minas, áreas despejadas, agricultura, lluvias ácidas, residuos domsticos e industriales.

El movimiento relativamente lento del agua a travs del terreno indica que los tiempos de

permanencia de las aguas subterráneas están generalmente dentro de órdenes de magnitud

ma#ores que los de las aguas superficiales. (omo en el caso de la calidad de las aguas

superficiales, es difícil simplificarla a unos pocos parámetros. Sin embargo, en el conte)to de

geoindicadores, se !a realizado una selección de unos cuantos parámetros importantes de

primer orden # de segundo orden que pueden usarse en la ma#oría de los casos para evaluar

procesos o tendencias significativos en una escala de tiempo de *+ a ++ a-os.

Se proponen los siguientes indicadores de cambio de primer orden %en cursiva&, asociados a

varios procesos # problemas, # respaldados por varios parámetros de segundo orden:

. S$/0/11: Cl , SE( %conductividad elctrica específica&, S23, 4r, 51S %sólidos

totales disueltos&, 6g7(a, δ82, δ9H,

9. (/1E; < ES512 =E12> 2 1E ?>/12'=E1@((/?0: pH, HCO3 , Eh,

o)ígeno disuelto, e, s

A. =1/2(5/B/11: 3 H , AC(l, 999=n

3. (2056/0(/?0 D=(2$: NO3, S23, 12( %carbono orgánico disuelto&,

F70a, G, pesticidas # !erbicidas

*. (2056/0(/?0 6/0E=: SO4 , pH , e, s, otros metales, , Sr

C. (2056/0(/?0 @=40: Cl, HCO3 , DOC , 4, !idrocarburos, solventes

orgánicos.

1urante el desarrollo # e)plotación de un acuífero, podrían producirse cambios en la química

natural, los cuales podrían resultar beneficiosos o perjudiciales para la salud %por ejemplo:

aumento de , s&: estos elementos deberían ser incluidos en los programas de monitoreo. $a

calidad del agua subterránea alojada en acuíferos poco profundos tambin puede verse

afectada por deslizamientos, incendios # otros procesos superficiales, que aumentan o reducen

Í


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la infiltración, o que e)ponen o cubren superficies rocosas # suelos, los cuales interactan con

el agua superficial descendente.

El agua subterránea es mundialmente importante para el consumo !umano, # los cambios ensu calidad pueden tener serias consecuencias. 5ambin es importante para el sustento de

!ábitats # para el mantenimiento de la calidad del flujo base que alimenta los ríos. $a

composición química del agua subterránea es una medida de su conveniencia como fuente de

abastecimiento para consumo !umano # animal, para irrigación, para la industria # otros

propósitos. 5ambin influ#e en la salud # el funcionamiento de ecosistemas, por lo que es

importante para detectar variaciones # dar las alertas tempranas de cambios en su calidad,

tanto en sistemas naturales como en los resultantes de contaminación.

. S$/0/11: El agua dulce subterránea puede estar limitada lateralmente %en las

regiones costeras& por sus interfases con el agua marina # por los tipos de rocas

ad#acentes, o verticalmente por el agua de las formaciones sub#acentes. $a intrusión

del agua salada en los acuíferos costeros puede ser el resultado del bombeo intensivo

del agua dulce subterránea, o producto de la disminución del caudal de una corriente

%por ejemplo debido a la construcción de diques o derivaciones&, lo que conduce a

reducir la recarga de acuíferos en los deltas # llanuras aluviales. $a intensaevaporación en áreas con niveles freáticos poco profundos tambin puede llevar a la

salinización. $as variaciones en los niveles de salinidad pueden ocurrir debido al

cambio climático natural o al bombeo e)cesivo # las prácticas de riego que estimulan

la precipitación de sólidos disueltos, como las sales, en las tierras agrícolas. Es

importante monitorear todos los cambios en la salinidad usando (l %cloruros& o la SE(

%conductividad elctrica& #, si fuera posible, caracterizar la fuente de salinidad, usando

uno o más de los indicadores secundarios.

9. (/1E; < ES512 =E12> %1E ?>/12 =E1@((/?0&: $as emisiones

industriales de S2) # 02) !an llevado, en ciertos lugares, a reducir en un orden de

magnitud el pH promedio de las lluvias. Esto !a acelerado las tasas de meteorización

natural # reducido la capacidad de atenuación de los suelos # rocas, provocando un

incremento de la acidez de las aguas subterráneas someras, especialmente en áreas con

deficiencia de minerales carbonatados. En grandes áreas de mrica del 0orte, 0orte


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de Europa, Sudeste de sia # mrica del Sur, la acidificación es un problema ma#or

para la salud del !ombre # de los ecosistemas. El impacto sobre las aguas superficiales

se agrava en aquellos lugares donde disminu#en los efectos de atenuación del H(2 A,

en los flujos base de agua subterránea que alimentan a ríos # lagos. $os cambios delestado de ó)ido'reducción %=edo)& del agua subterránea %principalmente como

consecuencia de la reducción de 29& tambin pueden tener lugar rápidamente debido a

los procesos microbianos o químicos en sistemas naturales o en los resultantes la

contaminación. @n aumento de la acidez %disminución del pH& o una disminución del

E! %potencial redo)& pueden dar lugar a incrementos indeseables de metales disueltos.

Sin embargo, el inicio de condiciones de reducción pueden acarrear beneficios tales

como de'nitrificación in situ.

A. =1/(5/B/11: $a radiactividad natural antecedente puede estar estrec!amente

relacionada con la presencia, o ausencia, de rocas # sedimentos que contienen uranio u

otros materiales naturalmente radiactivos. $as concentraciones del gas =n disuelto

constitu#en un medio para detectar la presencia de radiactividad natural en el agua

subterránea Iver: ctividad del JarstK. 1esde un punto de vista ambiental tiene ma#or

significado la posible migración !acia el agua subterránea de radionucleidos

provenientes de pruebas termonucleares, plantas de energía nuclear o instalaciones

militares.

3. (2056/0(/?0 1E 2=/DE0 D=(2$: 1urante las ltimas dcadas, en la

ma#oría de los países, los niveles de nitrato en el agua subterránea !an estado

aumentando como resultado del drenaje del e)ceso de fertilizantes. El nitrato, # otros

parámetros móviles derivados de los fertilizantes tales como F %F70a&, 12( # S23,

sirven como indicadores importantes de la degradación ambiental provocada por el

!ombre, aunque tambin puede ocurrir la desnitrificación natural bajo condiciones de

reducción %ver: (/1E;&. $os !erbicidas # pesticidas %insecticidas, fungicidas& #

otros agroquímicos, tambin pueden ser móviles en las aguas subterráneas # servir

como un índice de contaminación difusa debajo de terrenos agrícolas durante los

ltimos 9+ a A+ a-os. 1ebido a que el análisis es sumamente dificultoso, no es factible

usarlos como indicadores. Sin embargo, su presencia puede ser inferida si se presentan

altas concentraciones de otros indicadores.


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*. (2056/0(/?0 1E 2=/DE0 6/0E=2: El sulfato derivado de la o)idación de

minerales sulfurosos es el mejor indicador individual de la contaminación derivada dela e)plotación minera de metales # carbón, de la producción de gas # petróleo #, en

menor grado, de las actividades de e)ploración. @na disminución del pH está

generalmente asociada con este proceso, al igual que los incrementos de cargas

disueltas de e # otros metales podrían contaminar tanto aguas subterráneas como

superficiales en forma de drenaje ácido de minas. El problema se torna crítico para el

abastecimiento de agua # los ecosistemas cuando los niveles freáticos se elevan tras el

cierre de una mina. El # el Sr derivados de la meteorización de los minerales

asociados a la veta pueden tambin servir como indicadores secundarios.

C. (2056/0(/?0 1E 2=/DE0 @=402 E /01@S5=/$: El impacto de los

asentamientos !umanos # la acumulación de residuos, caracterizados por numerosos

compuestos químicos, se !ace invariablemente evidente en la calidad local del agua

subterránea. 6uc!os compuestos químicos ingresan al terreno, pero el deterioro de la

calidad del agua puede ser evaluado a travs de aquellos constitu#entes que son más

móviles. @n aspecto clave sería proteger los acuíferos no contaminados más profundos, # monitorear los efectos de las plumas contaminantes que se desplazan en

las áreas circundantes. sí, 12(, (l # H(2A constitu#en indicadores primarios de

contaminación de localidades, ciudades, basurales # vertederos de residuos. $os

impactos biológicos pueden medirse usando organismos indicadores tales como E.

coli. Sin embargo, los microorganismos da-inos generalmente se desvanecen

gradualmente tras recorrer varios cientos de metros en el agua subterránea, por lo que

una alternativa es medir los productos de descomposición de estos procesos

biológicos, tales como 12( # H(2A. $os indicadores secundarios inclu#en 4 %donde

se usan detergentes&, solventes e !idrocarburos.

http://sociedadgeologica.org.mx/pdfs/06_CaracterizacionAguaSubterranea.pdf

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COMPOSICIÓN QUÍMICA

(uando observamos el análisis químico del agua e)traída de un sondeo o tomada de un

manantial, nos planteamos cómo se !a conseguido esa composición, qu procesos se !an

producido para llegar a ella. veces, la respuesta es obvia: un agua sulfatada cálcica

procedente de una zona de #esos. Gero en muc!as ocasiones, es mu# difícil e)plicar la

presencia de algunos elementos o sus concentraciones aparentemente anómalas.

El estudio de la química del agua subterránea es importante en dos aspectos:

• Calidad del agua. Si estudiamos la composición del agua pensando en su potabilidad,

resulta de grán inters comprender los procesos que !an provocado la adquisición de

elementos indeseables o que, por el contrario, pueden a#udar a que esos elementos

salgan del agua, por precipitación química, adsorción, etc.

• Estudio del lu!o su"te##$%eo #egio%al. El conocimiento de una cuenca o de un

sistema acuífero requiere entender el sistema regional de flujo, áreas de recarga #

descarga, etc. Si disponemos de una buena red de piezómetros, podremos construir

mapas de isopiezas # cortes que nos informen al respecto. Gero los datos piezomtricos

normalmente son escasos o ine)istentes, # siempre son difíciles de conseguir. $a

composición química de las aguas subterráneas puede aportar una información mu#

valiosa sobre el comportamiento !idrogeológico regional, el análisis químico es como

el curriculum vitae de esa agua, si sabemos interpretarlo.

Gara ello !a# que conocer los procesos que inciden en la evolución química del agua

subterránea. El tema es mu# complejo # vamos a rese-ar los aspectos más fundamentales.

EV!"C#$% E% E! S"E!

$a etapa de infiltración a travs del suelo es mu# importante para la composición química de

un agua subterránea. (on frecuencia, gran parte de la personalidad geoquímica del agua

subterránea se adquiere en los primeros metros de su recorrido, aunque despus !a#a


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recorrido varios Jilómetros el subsuelo. Esto es debido principalmente a que el agua en el

suelo es $&ida por la reacción del (29 con el agua %los poros del suelo presentan una elevada

concentración en este gas&:

+¿(1)−¿+ H ¿

CO2+ H

2O= HCO

3

¿

Esta acidez !ace que el agua sea mu# agresiva con los silicatos # carbonatos. En las

reacciones de disolución de estos minerales intervienen los HL, # la acidez disminu#e. Gor

ejemplo:

++¿+Sílice (2)+¿= Arcilla+Ca¿

Anortita+ H 2O+ H ¿

Si el agua permanece en el suelo, siempre !a# (29 presente # recupera, mediante la reacción

%&, la acidez que !a consumido en la alteración. Esto mantendrá su agresividad mientras

permanezca en el suelo, pero si #a !a llegado a un acuífero, en el medio saturadonormalmente no !a# aportes de acidez, luego el agua se !ace básica # pierde su capacidad de

disolver carbonatos # alterar silicatos.

EV!"C#$% 'E !S AC"#(E)S

1esde que el agua alcanza la superficie freática más pró)ima !asta que sale al e)terior en un

río, manantial o captación, pueden transcurrir unos días o miles de a-os, # el recorrido puede

ser de unos metros o de varios Jilómetros. Gor tanto, la evolución química del agua

dependerá de los minerales con los que entre en contacto # de la duración de dic!o contacto,

que a su vez depende de la velocidad del flujo subterráneo.

(omo norma general, a ma#or tiempo de permanencia en el terreno, ma#or será la salinidad

del agua. Esto es relativo: un agua que permanezca unas !oras en contacto con cloruro sódico


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será más salina que otra que est muc!os a-os en contacto con cuarzo. 5ambin veremos

circunstancias en las que alguna de las sustancias disueltas en el agua no aumentan sino que

disminu#en.

Ha# otros aspectos obvios: si atraviesa #esos se obtendrán S23M # (aLL , si encuentra

niveles salinos, con sales cloruradas adquirirá (l ' # 0aL" # si atraviesa formaciones calizas

adquirirá H(2A' # (aLL. En los casos citados !ablaríamos, respectivamente, de aguas

sulatadas c!lcicas, cloruradas s"dicas # #icar#onatadas c!lcicas.

unque las reacciones # procesos químicos que se desarrollan son mu# variados, como

norma general, se observa que las aguas subterráneas con menor tiempo de permanencia en elsubsuelo son generalmente bicarbonatadas. 1espus predomina el sulfato, # las aguas más

salinas son cloruradas. Esta evolución se denomina secuencia de Chevotare#$

N =ecorrido # tiempo de permanencia en el

acuíferoN

niones Gredominantes: −¿ HCO

3

¿ N −¿ y SO

4

¿

HCO3¿ N SO 4

¿ N

−¿SO

4

¿ y Cl

¿ N −¿

Cl¿

Numento de la S$/0/11N

En la composición catiónica la secuencia análoga sería: Ca%% N &g %% N NaL, pero no es tan

clara # es ma#or el nmero de e)cepciones.

Esta secuencia se debe a dos causas: solu"ilidad # a"u%da%&ia en el subsuelo de las

distintas sales.


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minerales con una constante más elevada !asta que de nuevo se alcance el equilibrio, # así

sucesivamente.

$a solu"ilidad de los carbonatos es muc!o más baja que la de los sulfatos, que, a su vez, son

menos solubles que los cloruros. Gor tanto, primero se alcanza el tope para los bicarbonatos,

despus %raramente& para los sulfatos, # finalmente %casi nunca: la solubilidad es mu#

elevada& para los cloruros. @n litro de agua puede llegar a disolver 9++ mg7$ de SO3M,

mientras que puede alcanzar AC+.+++ mg. 7$ de (l'.

El segundo factor citado, la a"u%da%&ia, se refiere a la diferente probabilidad que e)iste de

que un agua encuentre minerales que le aporten bicarbonatos, sulfatos o cloruros. Si un aguaestuviera en contacto simultáneamente desde su infiltración con minerales que le aportaran

todos estos iones, no se produciría la secuencia de Chevotare#, sino que desde el primer

momento, las aguas serían cloruradas, puesto que son las sales más solubles. Gero en la

realidad, la disponibilidad de las distintas sales es así: siempre e)iste un aporte de

bicarbonatos %el (O9 del suelo, cuando no e)istan sales carbonatadas, normalmente calcita,

tambin mu# abundante&. En segundo lugar, los #esos %sulfato cálcico& son relativamente

frecuentes en series sedimentarias.


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U%a 'o%a i%te#)edia, con flujo menos activo, recorridos más largos # tiempos de

permanencia de cientos a miles de a-os. guas más salinas # el anión predominante será el

sulfato.

U%a 'o%a i%e#io#, con flujo mu# lento, cuando no estancado, largos recorridos # tiempos demiles a millones de a-os.

$a salinidad es elevada # el agua es clorurada. Esto e)plica que en una misma área pueden

e)traerse aguas de composiciones mu# distintas aunque la litología sea relativamente

!omognea: vemos en la figura que el sondeo capta un flujo regional mientras que el sondeo

4 intercepta un flujo local, de modo que su química puede ser mu# diferente.

Efecto i*n com+n

Se produce con muc!a frecuencia cuando un agua que !a alcanzado el equilibrio respecto auna sal, encuentra otra diferente con un ión en comn con la anterior.

Es mejor e)plicarlo con un e!e)(lo:

@n agua subterránea pasa de una formación caliza a una de #esos. l salir de las calizas #a

!abía alcanzado el equilibrio, de modo que se cumplía el siguiente producto:

Ca¿

++¿¿¿


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Si esa agua no contenía SO 4¿

, al encontrar #eso, el producto de actividades iónicas será

inferior a la constante de equilibrio del #eso:

Ca¿

++¿¿¿

Gor lo que comenzará a disolver este mineral

++¿+SO4

¿+2 H 2O(6)

CaSO4 .2 H 2O=Ca¿

Esto provoca la entrada de SO 4¿

# de (aLL

, # este nuevo (aLL

!ace que el producto deactividades de la ecuación %A& rebase el valor de la constante, producindose la precipitación

de la (alcita.

En este ejemplo, el ión comn entre ambas sales es el (aLL.

Efecto de la fuerza i*nica ,o Efecto salino-

El agua de mar puede disolver más #eso que el agua destilada. Esta aparente paradoja es

posible porque los iones contenidos en el agua de mar no coinciden con los liberados en la

disolución del #eso.

Este mismo fenómeno es considerado !abitualmente a lo largo del flujo subterráneo: l

aumentar la salinidad de un agua, sta disuelve ma#or cantidad de una sustancia siempre que

no e)istan iones comunes entre los contenidos previamente en el agua # los que está

disolviendo a!ora.


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Beamos un ejemplo: un agua subterránea está circulando a travs de #esos # !a tenido tiempo

suficiente para alcanzar el equilibrio, es decir: que cuando el producto

SO

Ca¿

++¿¿

(¿¿ 4¿)¿¿

, #a no

puede disolver más #eso. Supongamos que posteriormente atraviesa un nivel de cloruros

%!alita, silvina& para pasar de nuevo a #esos. (uando esto suceda, de nuevo podrá disolver más

#eso.

El equilibrio se !a roto, el agua !a pasado de estar saturada respecto al #eso a estar

subsaturada, por lo que puede disolver más #eso !asta alcanzar un nuevo equilibrio.

http://hidrologia.usal.es/temas/Eolucion_geouimica.pdf

CONSTITU*ENTES INORGÁNICOS COMUNMENTE DISUELTOS QUE PUEDEN

A+EC+AR EL USO DEL AGUA SUBTERRÁNEA,


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http://es.slideshare.net/gidahatari/calidaddelaguasubterranea

E% #esu)e%,

Estos iones fundamentales son:

A%io%es -Catio%es,

(loruro (l' Sodio 0aL

Sulfato S23'' (alcio (aLL

4icarbonato (2AH' 6agnesio 6gLL

http://es.slideshare.net/gidahatari/calidad-delaguasubterraneahttp://es.slideshare.net/gidahatari/calidad-delaguasubterranea


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Es frecuente que los aniones nitrato %02A'& # carbonato %(2A''& # el catión potasio %FL& seconsideren dentro del grupo de iones fundamentales aun cuando en general su proporción es

peque-a. 2tras veces se inclu#e además el ion ferroso %eLL&.

Entre los gases deben considerarse como fundamentales el an!ídrido carbónico %(29& #el o)ígeno disuelto %29&, aunque no es frecuente que se analicen en aguas subterráneas.

Entre las sustancias disueltas poco ionizadas o en estado coloidal son importantes los ácidos #

aniones derivados de la sílice %Si29&.

El resto de iones # sustancias disueltas se encuentran por lo general en cantidades notablemente

más peque-as que los anteriores # se llaman iones menores a aquellos que se encuentran

!abitualmente formando menos del R del contenido iónico total # elementos traza a aquellos

que aunque presentes están por lo general en cantidades difícilmente medibles

por medios químicos usuales.

$os iones menores más importantes son, además de los #a citados 02A', (2A'', FL # eLL, el

029', ', 0H3L # SrLL. Suelen estar en concentraciones entre +.+ # + ppm. En

concentraciones entre +.+++ # +. ppm, suelen estar los iones menores:

A%io%es, 4r', S'', G23'A, 42AH9', 029', 2H', /', etc.

Catio%es, eLLL, 6nLL, 0H3L, HL, lLLL, etc.

Í

http://www.monografias.com/trabajos14/dinamica-grupos/dinamica-grupos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teohttp://www.monografias.com/trabajos14/falta-oxigeno/falta-oxigeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/aciba/aciba.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/medios-comunicacion/medios-comunicacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/dinamica-grupos/dinamica-grupos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teohttp://www.monografias.com/trabajos14/falta-oxigeno/falta-oxigeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/aciba/aciba.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/medios-comunicacion/medios-comunicacion.shtml


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$os iones metálicos derivados del s, Sb, (r, Gb, (u, ;n, 4a, B, Hg, @, etc., a veces están en

cantidades medibles, pero en general son elementos traza. El resto de posibles iones están casi

siempre en cantidades menores que +.+++ ppm.

Las aguas subterráneas llamadas dulces contienen como máximo

1000 o quizá 2000 ppm de sustancias disueltas; si el contenido

es mayor, por ejemplo hasta 5000 ppm se llaman aguas salobres y

hasta 0000 aguas saladas! "o es raro encontrar aguas que

superen los 0000 ppm de sustancias disueltas llegando a #eces

hasta $00000 ppm! % estas aguas se les llama

salmueras y están asociadas con &recuencia a dep'sitos salinos,

aguas de yacimientos petrol(&eros o bien aguas muy antiguas

situadas a gran pro&undidad!

http://sociedadgeologica.org.mx/pdfs/06_CaracterizacionAguaSubterranea.pdf

GRÁ+ICA DE LOS DI+ERENTES COMPONENTES QUÍMICOS QUE LLEGAN AL

AGUA SUBTERRÁNEA,

http://sociedadgeologica.org.mx/pdfs/06_CaracterizacionAguaSubterranea.pdfhttp://sociedadgeologica.org.mx/pdfs/06_CaracterizacionAguaSubterranea.pdf


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1#%E)A!#2AC#$% 'E !AS A3"AS

$a composición de un agua puede contemplarse desde diferentes puntos de vista: químico,

bacteriológico, isotópico. 4ásicamente, nos vamos a centrar en la composición química,entendiendo por tal el conjunto de sustancias %generalmente inorgánicas& incorporadas al agua por

procesos naturales. $as sustancias orgánicas incorporadas al agua, aunque frecuentes, aparecen en

concentraciones por lo comn muc!o menores que los constitu#entes inorgánicos.

$a incorporación de los constitu#entes al agua es debida a su elevado poder disolvente # a sus

propiedades de combinación. Esta disolución comienza incluso antes de que se incorpore alsistema de flujo subterráneo propio de cada acuífero.

Dases,

aerosoles,

polvo

sales diversas

ue están presentes en la atmósfera, reaccionan con el agua marcando el primer esbozo del

quimismo del agua de infiltración. $a interacción con el suelo %capa edáfica&, zona no saturada #

acuífero aportará al agua su contenido iónico.

$os principales minerales que se encuentran presentes en las rocas sedimentarias # que pueden ser

solubilizados son:

sílice,

calcita,

dolomita,


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an!idrita,

#eso,

caolinita,

!allo#sita,

montmorillonita, etc...

demás, se encuentra a veces, especialmente asociados a los #esos, la sal comn # los sulfatos de

sodio # magnesio. 6inoritariamente, puede !aber además carbonatos # sulfatos de manganeso,

zinc, estroncio, etc.

$os iones disueltos en las aguas subterráneas se suelen dividir en:

ma#oritarios

minoritarios

trazas.

• $os iones ma#oritarios son cloruro, bicarbonato, sulfato, calcio, magnesio, sodio #

potasio. Eventualmente el nitrato puede ser ma#oritario aunque raramente es de origen

natural.

• $os iones minoritarios son aquellos que se encuentran !abitualmente formando menos del

R del contenido iónico total. $os más importantes son: bromuro, #oduro, sílice, litio,

estroncio, fosfato, nitrito, !ierro, manganeso, aluminio, amonio, sulfuro, fluoruro.


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• $os elementos traza son los que se encuentran en cantidades inferiores # que requieren

tcnicas mu# resolutivas para su determinación. Son metales pesados # otros. demás de

estos iones, pueden encontrarse, !abitualmente como consecuencia de procesos

contaminantes, plaguicidas, fenoles, !idrocarburos, detergentes,.. simismo, deben

considerarse los gases disueltos, esencialmente an!ídrido carbónico # o)ígeno.

!ttp:77TTT.agua.uji.es7pdf7leccion=HQ.pdf

CA!#'A' 4"51#CA 'E! A3"A S"7E))8%EA

$a determinación de las propiedades químicas del agua e)traída del subsuelo es de vital

importancia para conocer !asta qu punto puede ser utilizable en la satisfacción de las

necesidades de un área concreta.

undamentalmente en el campo agrícola no requiere un tratamiento de adecuación al consumo

tan rígido como en la destinada a abastecimiento urbano, en muc!as ocasiones e)ige una

regulación de las proporciones de sus componente %especialmente de cloruros # sulfatos&, de la

que depende el desarrollo óptimo o no de numerosas especies. En este sentido, se indica a

continuación la clasificación con respecto a la calidad del agua de en los acuíferos.

a& "n acu9fero cuaternario con índices de salinidad mu# variados, que oscilan entre

9 # C gr7litro. Son aguas que van del tipo cloruradas'sulfatadas mi)tas a las

cloruradas'sódicas. En la actualidad, apenas se e)plotan por ser acuíferos mu#

salinos # de poca importancia.


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b& "n acu9fero plioceno superior , cu#o contenido en sales %de 9 a 3 gr7litro& suele

estar influenciado por las arcillas # margas #esiferas que componen el tec!o del

acuífero, al no !allarse ste cementado en ningn caso. Son aguas cloro'sulfatadas

mi)tas que, durante muc!o tiempo, !an sufrido una e)plotación obligada, tanto por

ser un recurso !ídrico casi e)clusivo como por la enorme, siempre orientada a

cultivos que toleran bien sus aguas de pozo.

c& "n acu9fero plioceno inferior , en que la salinidad oscila entre # 9 gr7litro,

aunque puede l igual que las anteriores, se trata de aguas cloro'sulfatadas mi)tas.

1ado su ligero contenido en sales, en los ltimos a-os se estaba intensificando su

captación mediante la cementación de los niveles superiores" no obstante, en los

sectores que actualmente se benefician del agua del 5rasvase, más barata # de

mejor calidad, dic!a e)plotación está dejando #a de ser rentable.

Sin embargo, quizá sea la representación cartográfica el medio que mejor nos permita conocer

cómo se distribu#en las áreas con distintos contenidos de salinidad en las aguas subterráneas.

Gara el primer aspecto, !abrá que se-alar a grandes rasgos las posibilidades de sobre la vida

vegetal tiene cada tipo de catión en condiciones normales.

C1;%E%7ES 4"51#CS E% !AS A3"AS S"7E))8%EAS

• El contenido normal de potasio en las aguas subterráneas es beneficioso para el desarrollo

vegetal.

• El calcio favorece en general el crecimiento de las plantas.

• $a presencia de sales de magnesio # sodio resulta perjudicial, #a que aumenta la presión

osmótica de las soluciones e)istentes en el suelo, al tiempo que disminu#e su

permeabilidad.


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• @n e)ceso en la concentración de sulfatos puede paralizar la absorción de calcio e

incrementar la porción de sodio # potasio absorbida por la planta.

• El ion bicarbonato acta sobre la absorción # metabolismo de elementos nutritivos.

• $os suelos salinos, # en particular los salinos sódicos, modifican tambin la composición

química normal de las plantas.

• uertes concentraciones de potasio impiden la absorción de ciertas cantidades de magnesio

necesarias para mantener el equilibrio de cationes.

• Gor cuanto se refiere a la to)icidad, sta puede deberse a un efecto directo de los ionessobre las clulas de las plantas" o por impedir dic!os iones la absorción de otros nutrientes

en función de una ma#or selectividad para la absorción osmótica en la zona radicular %por

ejemplo, interferencias en la absorción del ion potasio por parte del sodio, que en alto

porcentaje puede determinar la presencia en el suelo de carbonato sódico o álcali negro,

difícilmente desplazable&.

C!AS#(#CAC#$% 'E !AS A3"AS S"7E))8%EAS SE3


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Gasable a dudosa

1udosa a inutilizable

/nutilizable

$S 02=6S H. D=EE0E fijan la calidad de las aguas sobre la base de parámetros similares a

los de Uilco), aunque en lugar de e)presar la variable salinidad en trminos de conductividad

elctrica lo !ace en miliequivalentes por litro. 5ampoco disecciona la gama de calidades en *

categorías como !ace aqul, sino que simplifica el modelo basándose en A clases:

gua de mala calidad

gua de calidad regular

gua de buena calidad

E$ 621E$2 =/BE=S/1E !a tenido ma#or aceptación que los dos anteriores siendo adoptado

por un gran nmero de autores en los Wltimos a-os: 6$l=(l B/@1S %PCQ&, =E0S

(@EBS %PQ9&, (HG60, H. # G=5, G. %PQA&.

1e acuerdo con las normas =/BE=S/1E

aguas de calidad regular a mala,

aguas de calidad mala

aguas inutilizables para el riego


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. D@S 1E ($/11 =ED@$= 6$

Son aguas de salinidad alta # mu# alta, no apropiadas para el riego, e)cepto en condiciones

e)cepcionales, permeabilidad de los suelos, buen drenaje por el carácter continuado de su

pendiente topográfica # la práctica de cultivos mu# resistentes a las sales

9. D@S 1E ($/11 6$

0o plantean problemas por su contenido en sodio, relativamente bajo, pero sí por su e)cesiva

salinidad, que las !ace inaconsejables para el riego, aunque tolerable por muc!as de las especies

cultivadas.

@E (@$5/B2S SE 1G50

6elón, pimiento, !abas, cebada, algodón # alfalfa.

A. D@S @0/5/$/;4$ES G= E$ =/ED2

Estas aguas subterráneas son de má)ima salinidad

@E (@$5/B2S SE 1G50

Sandía, cebada # algodón


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!ttps:77TTT.google.com.pe7searc!XqM$L@5/$/;(/20LD=/(2$L1EL$SLD@SLS@45E==0ESLE0L52==ELG(HE(

2R99L%(ampoLdeL(artagena&YoqM$L@5/$/;(/20LD=/(2$L1EL$SLD@SLS@45E==0ESLE0L52==ELG(HE(2R99L%(ampoLdeL(artagena&YaqsMc!rome..CPi*Q.*A*j+jQYsourceidMc!romeYesZsmM99YieM@5'8


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C%'"C7#V#'A' E!=C7)#CA

$a conductividad elctrica es la capacidad de una sustancia de conducir la corriente elctrica.

El agua químicamente pura tiene una mu# baja conductividad elctrica, significando que es un buen

aislador. Geque-as cantidades de material disuelto dan al agua características conductoras. Esto ocurre

cuando el material disuelto se separa en iones positivos # negativos.

$a conductividad nos da una idea del contenido total de sales en el agua. (uanto más elevada sea la

conductividad ma#or será el contenido en sales.

$as unidades de medida más frecuentes son milisiemens por centímetro %mS7cm& # microsiemens por

centímetro %[S7cm&.

mS7cm M +++ [S7cm

dS 7 m M mS7cm

m!o7cm M +++ milim!os7cm M .+++.+++ microm!os7cm

mS7cm M milim!o7cm [S7cm M microm!os7cm

guas de menos de ,9 mS7cm o 9++ [S7cm no suelen plantear ningn problema, por el contrario

aguas con una conductividad por encima de 9,* mS7cm o 9*++ [S7cm no son aconsejables para el riego.

$as sales disueltas totales son la suma de todas las sales contenidas en el agua. En unanálisis de agua se analizan las sales ma#oritarias, luego sumando los aniones # cationes

tendríamos una idea apro)imada de contenido total de sales disueltas.

http://>>>.fraisoro.net/(raisoroAtaria'o?u/recomencriteriosdeinterpretacionaguas.pdf

En la ma#oría de las aguas subterráneas, que corresponden a soluciones mu# diluidas, la

conductividad específica varia directamente con la cantidad de minerales disueltos en el agua.

http://www.fraisoro.net/FraisoroAtariaDoku/recomencriteriosdeinterpretacionaguas.pdfhttp://www.fraisoro.net/FraisoroAtariaDoku/recomencriteriosdeinterpretacionaguas.pdf


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$a conductividad específica de soluciones de diferentes minerales no es la misma, por

ejemplo++ mg7l de 0a(l %sal comn& dan agua con una conductividad específica diferente a la

que producen ++ mg7l de (a%H(2A&9.

Gara la ma#oría de las aguas subterráneas naturales la conductividad específica multiplicada por un

factor que puede variar entre +.** # +.Q* dará una buena estimación de los sólidos disueltos. El factor para aguas salinas es generalmente más alto que el indicado # para aguas con acidez libre puede ser

muc!o más bajo. $a estimación de los sólidos disueltos totales por la medida de (E es de gran utilidad

#a que esta se determina rápidamente en el terreno mismo.

http://>>>.bsde.paho.org/bsaidis/saneab/mexicona/)[email protected]

Co%du&ti.idad El/&t#i&a e% Aguas Su"te##$%eas &o% susta%&ias

Diluidas,

Gara disoluciones diluidas se estima que el aumento de temperatura en V( se traduce en un aumento de

alrededor del 9R en la conductividad.

!ora, se denomina \residuo seco\ %=S& a las sustancias que permanecen despus de la evaporación de

un volumen determinado de agua, generalmente un litro, una vez eliminadas las que !ubieran estado en

suspensión.

El total de sólidos disueltos %5S1& mide el peso de todas las substancias disueltas en el agua sean o no

volátiles. unque residuo seco # total de sólidos disueltos suelen tomarse como sinónimos no sone)actamente equivalentes debido a los procesos de des!idratación prdida de (2,. etc. que se producen

al calentar el agua, !asta +V( por lo general para determinar el residuo seco.

1iversos factores %tipo de ión, grado de disociación. movilidad iónica. etc.& determinan que no e)ista

una relación estrec!a entre conductividad # 5S1 ? =S.

http://aguas.igme.es/igme/publica/libroB/pdf/libB/_.pdf

http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/saneab/mexicona/R-0093.pdfhttp://aguas.igme.es/igme/publica/libro43/pdf/lib43/1_1.pdfhttp://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/saneab/mexicona/R-0093.pdfhttp://aguas.igme.es/igme/publica/libro43/pdf/lib43/1_1.pdf


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;ara !a CE tenemos ue tener en cuenta:

51S ' 5otal de Sólidos 1isueltos ' la cantidad total de sólidos disueltos en el agua, principalmente de

las sales minerales.

El 51S es medido en ppm %partes por millón& o en mg7l.

La Relación Entre el TDS y la Conductividad Eléctrica del Agua


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El Efecto de la Temperatura a la Conductividad Eléctrica del

Agua

$a conductividad elctrica del agua tambin depende de la temperatura del agua: mientras más alta la

temperatura, más alta sería la conductividad elctrica.

$a (onductividad elctrica del agua aumenta en un 9'AR para un aumento de grado (elsius de la

temperatura del agua. 6uc!os medidores (E que e)isten en el mercado normalizan automáticamente las

lecturas a 9*o(.


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http://>>>.smartfertilizer.com/es/articles/electricalconductiitD

E0 =ES@6E0:

$as variaciones de (E del agua subterránea están condicionadas por las precipitaciones,el caudal del río, los usos del suelo # sus modificaciones, la aplicación de riego # los

focos de contaminación presentes.

En zonas alejadas de la influencia de un río # donde !a# cultivos tradicionales, se pondrá de manifiesto la ma#or importancia de las precipitaciones # las tcnicas deriego.

En zona cercana al río, la influencia de la recarga del mismo determina las variacionesde la (E.

En relación a esto, se considera que la interrupción # regulación del flujo superficial atravs de por ejemplo una presamodifica los periodos naturales de recarga #, por ende,las (E detectadas.

http://>>>.sociedadgeologica.es/archios/geogacetas/geoB@/artF.pdf

;G

H4"= ESI .

El pH es una medición mu# importante del agua. $os valores # cambios del pH pueden indicar

problemas de contaminación en el agua de los ríos # lagos, el origen del pH en las aguas puede

ser natural o artificial. (omo causa natural se encuentra el an!ídrido carbónico disuelto,

procedente de la atmósfera # más fundamentalmente, del que se encuentra en la zona de

infiltración de la tierra producido por la respiración de los organismos vivos, así como de la

respiración # fotosíntesis de los organismos acuáticos.

$os ácidos orgánicos, entre los que tenemos los ácidos !micos, son tambin frecuentes en lasaguas" estos ltimos deben su origen fundamentalmente al mantillo de los bosques, el cual es

lavado por el agua de escorrentía.

Entre los constitu#entes básicos, se encuentra fundamentalmente el carbonato de calcio. Este

compuesto condiciona el pH del agua a causa de que es capaz de reaccionar con el dió)ido de

carbono disuelto para formar el bicarbonato de calcio, soluble, produciendo un sistema

tampón.

http://www.smart-fertilizer.com/es/articles/electrical-conductivityhttp://www.sociedadgeologica.es/archivos/geogacetas/geo49/art27.pdfhttp://roble.pntic.mec.es/~mbedmar/iesao/quimica/quees.htmhttp://www.smart-fertilizer.com/es/articles/electrical-conductivityhttp://www.sociedadgeologica.es/archivos/geogacetas/geo49/art27.pdfhttp://roble.pntic.mec.es/~mbedmar/iesao/quimica/quees.htm


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=especto a la polución industrial, el pH del agua puede variar como consecuencia de los

vertidos de determinadas industrias, en general pueden tener acidez mineral las aguas de minas,

aguas superficiales polucionadas con desec!os industriales o aguas subterráneas igualmente

polucionadas.

El pH del agua, que permite a los organismos vivos crecer # reproducirse, se mantieneconstante por medio de diferentes procesos.

El pH de la sangre en el !ombre es de Q.* si disminu#e !asta Q. se produce el estado de coma

# a C,P la muerte.

HC$1 SE 1#'EI

•

'apel indicador.

El pH de una disolución se puede determinar con un tira

de papel indicador universal, que

cambia a distintos colores para

distintos valores de pH

• pH ( metro.

Se consiguen medidas más e)actas mediante un \pH'metro\.

El equipo de medición consiste en un voltímetro conectado a dos electrodos que se sumergen

en la disolución. El voltaje entre los electrodos es proporcional al pH, así que una vez calibrada

la escala del medidor, el pH puede medirse directamente.

http://roble.pntic.mec.es/~mbedmar/iesao/quimica/ph_indic.htmhttp://roble.pntic.mec.es/~mbedmar/iesao/quimica/ph_indic.htmhttp://roble.pntic.mec.es/~mbedmar/iesao/quimica/ph_indic.htm


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!ttp:77roble.pntic.mec.es7]mbedmar7iesao7quimica7p!.!tm

$a grafica donde podemos ver la variación de HG

C%CE%7)AC#$% 'E #% G#')$3E% ;G E% A3"AS S"7E))8%EAS

$a concentración del ion !idrógeno del agua se e)presa por su valor de pH. @n valor de pH de

Q indica una solución neutra, ni alcalina ni ácida. @n pH menor de Q indica una condición ácida

# un pH superior a Q corresponde a una solución alcalina.

http://roble.pntic.mec.es/~mbedmar/iesao/quimica/ph.htmhttp://roble.pntic.mec.es/~mbedmar/iesao/quimica/ph.htm


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En la ma#oría de las aguas subterráneas el valor del pH es controlado por la cantidad de

an!ídrido carbónico, gas disuelto, # los carbonatos # bicarbonatos. El (29 disuelto en el agua

forma el ácido carbónico.

El sistema (+9 ' (+A ' H(2A no es estable cuando la presión o temperatura varían.

Gor ejemplo reducciones en la presión permiten el escape de algo de (29. Esto !ace que

muestras de agua tomadas en un pozo no representen verdaderamente las características

químicas del agua en el acuífero, por esto lo más recomendable es !acer las determinaciones de

pH en el terreno mismo.

El pH influ#e en algunos fenómenos que ocurren en el agua, como la corrosión # las

incrustaciones en las redes de distribución. unque podría decirse que no tiene efectos directos

sobre la salud, sí puede influir en los procesos de tratamiento del agua, como la coagulación #

la desinfección

(erca del +.QC por ciento del agua dulce del mundo es agua subterránea. $a calidad # cantidad

del agua subterránea disponible varía de sitio a sitio. $as reservas ma#ores de agua subterránea

son llamadas acuíferos.


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DURE:A DEL AGUA SUBTERRANEA

;QU< ES DURE:A=

Se denomina dureza del agua a la concentración de compuestos minerales que !a# en una determinada

cantidad de agua, en particular sales de magnesio # calcio. El agua denominada comnmente como

^dura_ tiene una elevada concentración de dic!as sales # el agua ^blanda_ las contiene en mu# poca

cantidad.

Do%de,

>Ca??@, Co%&e%t#a&i% de i% Ca?? e(#esado e% )g9l4

>Mg??@, Co%&e%t#a&i% de i% Mg?? e(#esado e% )g9l4

;CÓMO SE GENERA LA DURE:A DEL AGUA

SUBTERRANEA=

$a presencia de sales de magnesio # calcio en el agua depende fundamentalmente de las formaciones

geológicas atravesadas por el agua de forma previa a su captación. $as aguas subterráneas que

atraviesan acuíferos carbonatados %calizas& son las que presentan ma#or dureza # dic!os acuíferos están

formados por carbonatos de calcio # magnesio.

$as aguas subterráneas procedentes de acuíferos con composición eminentemente silicatada, dan lugar a

un agua blanda, es decir, con cantidades mu# bajas de sales de calcio # magnesio.

;EN QU< IN+LU*E LA DURE:A DEL AGUA EN NUESTRO DÍA ADÍA=


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!ora sabemos que el agua dura es aquella que contiene una elevada concentración

de variados compuestos minerales, principalmente carbonatos de calcio # magnesio. $a

precipitación de estas sales se observa generalmente cuando el agua es calentada, aunque

tambin se da en agua fría, generando una incrustación dura que se conoce comnmente como

SARRO4

@n efecto mu# visible en aguas de distinta dureza %un agua ^dura # un agua ^blanda_& es su

diferente comportamiento ante la adición de jabón. En presencia de la misma cantidad de jabón,

la aparición de espuma es muc!o menor si se trata del agua ^dura_, #a que el calcio # el

magnesio reaccionan con los compuestos que forman el jabón # dejan de ser efectivos, con la

consiguiente necesidad de a-adir más cantidad de jabón si nos encontramos en este e)tremo.

(uando el agua dura es usada en calentadores de agua se presenta una acción indeseable similar,

el dió)ido de carbono se desprende a altas temperaturas, # produce un depósito de sales de

calcio o magnesio en el interior del calentador. Esto puede obstruir los tubos # tambin reducir

la conductividad trmica.

HES78 !A '")E2A 'E! A3"A )E3"!A'A ;) !A !E3#S!AC#$% )E!A7#VA A A3"A 'E C%S"1 G"1A%I

0o se !a establecido límite para este parámetro #a que la 2rganización 6undial de la Salud determina

que tanto si la dureza del agua es alta o está en valores bajos no se produce ningn efecto pernicioso para la salud de las personas.

CLASI+ICACION DE LA DURE:A DEL AGUA

$a clasificación de la dureza del agua segn los diferentes grados !idrotimtricos

# su equivalencia en mg (a(2A7l de agua: Drado americano %aV&, Drado francs %Vf&, Drado alemán

%1eutsc!e H`rte, VdH& # Drado ingls %Ve& o grado (larJ" es la siguiente:


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En muc!os países se clasifica la dureza del agua en mg7l (a(2A segn los siguientes valores:

Segn la 2rganización 6undial de la Salud %26S&, la clasificación de la dureza del agua enmg7l (a(2A es:

CONSECUENCIAS,

TIPOSDE

AGUA

a° °f °dH °e

Aguablanda

¿17 ¿1.7 ¿0.95 ¿1.19

Agua

levementedura

≤60 ≤6.0 ≤3.35 ≤4.20

Aguamoderadame

nte dura

¿120 ¿12.0 ¿6.70 ¿8.39

Aguadura

¿180 ¿18.0 ¿10.05 ¿12.59

Agua muydura

¿180 ¿18.0 ¿10.05 ¿12.59

TIPOS DE AGUA DUREZA( mg/l CaCO3

Agua blanda 0-75Agua !em"#dura 75-150

Agua dura 150-300Agua muy dura Mas de 300

TIPO DE AGUA DUREZA (mg/l CaCO3)

Agua blanda 0-60

Agua moderadamente dura 61-120

Agua dura 121-180

Agua muy dura >180


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CALCULO DE LA DURE:A DEL AGUA

$a dureza del agua se puede determinar por varios mtodos:

Po# el )/todo del !a"%, (onsiste en titular el agua con una solución de jabón de

concentración conocida, el indicador es la propia espuma del jabón, que solo se forma

cuando toda la dureza se !a consumido %o sea despus que el jabón de sodio se !a

combinado con los iones (a # 6g formando jabones insolubles& con un volumen de

solución de jabón que se lee en una bureta.

Po# el )/todo del EDTA, Este mtodo consiste en titular la solución de agua dura con

una solución de ácido etiln'diamino'tetractico %E15& # utilizando como indicador

negro de eriocromo 5 %0E5& que forma un complejo de color rojo vinoso, el cual vira a

azul cuando se !a agregado una cantidad de sal de E15. Es la que utilizaremos en @0

EE6G$2.

PROCEDIMIENTO


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. Grimero se vierten ++ m$ del agua problema en un matraz Erlenme#er

9. -adimos * m$ de la disolución reguladora a pH +, que se prepara disolviendo C.*C gr de

NH 4 ($ # *Q ml de NH 4OH en agua destilada # aforando a ++ m$.

A. -adimos unos miligramos del indicador 0E5 al R en 0a(l # mezclamos bien realizando

movimientos giratorios con el Erlenme#er.

3. Balorar con la disolución de E15 !asta viraje del indicador desde rojizo !asta azul, que indica

que la reacción !a finalizado.

*. Gor ltimo anotamos el volumen de disolución de E15 consumida.olu)e% de EDTA &o%su)ido, 4F )L

EEMPLO(alcular el valor total de las muestras de agua a partir de los resultados obtenidos, e)presandolas mismas en miligramos de (a(2A por litro de agua, e)prsela además en grados franceses

0.02moles EDTA

L disolución 4 3H3F L disolu&i% 2 3H333F

)oles EDTA4

34333F )oles Ca 2 34333F )oles

CaCO3 4

100 gCaCO3

1mol CaCO3 2 343F g CaCO3 e% 33

)L agua4

0.035gCaCO3

0.1 L 4 L 2 34F g CaCO

3 9 L agua4

0.35 gCaCO3

L .

1000mg

1g 2 F3 )g9L 2 F3 (()


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CONCLUSIONES

Se !a podido demostrar la calidad de las aguas subterráneas a nivel mundial, así como

sus diferentes componentes que estas puedan presentar.

Se realizó un estudio más a fondo de estas aguas verificando: componentes químicos,

dureza su pH así como su relación de absorción de sodio, así como su conductividad

elctrica.

Hemos corroborado la importancia de conocer la calidad del agua subterránea para el bienestar dela salud .

http)**+++!arbuluterry!com*articulos*-."/..3%4%367%"%8209820:/:L%l?r$

calidad del agua sub-terranea

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