secciÓn 3: clasificaciÓn de las aguascidta.usal.es/cursos/hidrologia/modulos/libros/unidad...

Calidad, reservas y Recursos del Agua Subterránea: Calidad del agua subterránea

Página 1 de 1

SECCIÓN 3: CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS

Se pueden realizar distintas clasificaciones según determinados criterios, a continuación se

indican algunas:

Atendiendo al total de sólidos disueltos

En función de la concentración de sólidos disueltos en p.p.m. se puede clasificar el agua

en:

agua dulce ............................... 0- 1.000 sólidos disueltos en p.p.m.

agua salobre ............................ 1.000- 10.000 sólidos disueltos en p.p.m.

agua salada ..............................10.000-100.000 sólidos disueltos en p.p.m.

salmuera .................................. 100.000 sólidos disueltos en p.p.m.

Atendiendo a la dureza

Dureza expresada en grados franceses:

Blanda 0 - 50

Dura 50 - 90

Muy dura > 90

Atendiendo a los iones dominantes

Según la preponderancia de los iones cuya correspondencia viene definida en el diagrama

de Piper (figs. 5.14 y 5.6), podemos realizar la siguiente clasificación:

1) aguas cálcico-bicarbonatadas

2) aguas cálcico-sódico-clorurada

3) aguas sódico-cálcico-magnésico-clorurada-sulfatada.


Página 2 de 2

Esta clasificación puede ser combinada con la anterior, teniendo en cuenta la concentración

de sólidos disueltos en p.p.m. Así, por ejemplo, si el análisis del punto 1) (fig. 5.14), tuviese

una concentración de 4.000 p.p.m. en sólidos disueltos, diríamos: que se trata de un agua

cálcico-bicarbonatada-salobre.

fig. 5.14

Clasificación del agua basada en iones dominantes.

Atendiendo al origen y al tiempo

- Agua meteórica o reciente: son aguas que en tiempos recientes formó parte del ciclo

hidrológico, por tanto, isotópicamente contendrá tritio.

- Agua marina: agua combinada procedente de intrusión marina.

- Agua congénita: agua atrapada por formaciones geológicas sin contacto con el ciclo

hidrológico, exenta en tritio.


Página 3 de 3

- Agua metamórfica: agua en contacto con rocas sometidas a un metamorfismo, pueden

presentar CO3-, C03H-.

- Aguas volcánicas y magmáticas: aguas originadas por un magma superficial o profundo.

- Aguas mineromedicinales: aguas con contenido de iones importantes procedentes, a veces,

de la circulación por terrenos propensos a ceder ciertas sales, beneficiosas para la salud.

Atendiendo al S.A.R.

Se tiene en cuenta la conductividad y el S.A.R., el SAR se define como:

( ) 2CaMgNaR.A.S+

=

expresando los iones en miliequivalencias por litro. Su interés, es puramente agrícola.

Usos del agua

La finalidad principal de un análisis de agua es conocer sus características, al objeto de

destinarla al uso más apropiado. Los principales usos del agua son: doméstico, agrícola e

industrial.

Doméstico

Parámetros microbiológicos

El agua subterránea puede encontrarte contaminada por agentes patógenos. A tal efecto es

necesario realizar periódicamente controles que dependerán del número de habitantes.

La directiva Europea 98/83/CE del Consejo, de 3 de noviembre de 1998 (D.O.C.E.

5.12.98), relativa a la calidad de las aguas destinadas al consumo humano, indica en su

Anexo I lo siguiente:


Página 4 de 4

Parámetros químicos:


Página 5 de 5

Parámetros indicadores:

Vigilancia de las aguas:

Los estados miembros tomarán muestras en los puntos de cumplimiento , para comprobar

que el agua destinada al consumo humano cumple los requisitos de la Directiva. Sin embargo,

en el caso de las redes de distribución, los Estados miembros dispondrán de la posibilidad de

tomar muestras de parámetros concretos dentro de la zona de abastecimiento o en las

instalaciones de tratamiento, si puede demostrarse que ello no afectará negativamente a los

valores que se obtengan para los parámetros de que se trate.


Página 6 de 6

Agrícola

El uso del agua subterránea para el riego depende fundamentalmente: del tipo de planta, de

la naturaleza del suelo, su drenaje y el clima.

Los efectos de las sales en los suelos causan cambios en su estructura: permeabilidad y

aireación, afectando al crecimiento de las plantas.

No se puede establecer un límite en el contenido de sales a causa de la gran variación en la

tolerancia de la salinidad entre los diversos tipos de plantas y el drenaje del suelo.

A continuación se da un cuadro indicativo de la tolerancia de las plantas frente a las sales

(tabla 1).

TABLA 5.1

Tolerancia relativa de las plantas frente a la sal

(Según Richards)

Tolerancia baja Tolerancia media Tolerancia alta peral

manzano naranjo

almendro albaricoque

melocotonero limonero aguacate rábano apio haba trébol

vid olivo

higuera grando tomate

col coliflor lechuga

maíz zanahoria cebolla alfalfa trigo

centeno avena girasol

palmera datilera remolachas espárragos espinaca

hierba de Bermuda cebada algodón

Un aspecto importante, que hemos referido anteriormente, es la influencia del drenaje

en el crecimiento. Un suelo con buen drenaje, aunque el contenido de sales sea alto en el agua

utilizada, puede dar buenas cosechas. Por el contrario, un suelo mal drenado, con agua baja en

sales, puede dar cosechas pobres. Este fenómeno se debe a que en las raíces de las plantas se

precipitan las sales cuando los terrenos tienen muy poca permeabilidad, llegando a ser tóxicas.


Página 7 de 7

Es pues, necesario alcanzar un balance salino, consiguiendo un drenaje adecuado para el

contenido de sólidos totales que contenga el agua de riego.

La salinidad de un agua puede ser estimada midiendo su conductividad eléctrica. Es por

ello que una clasificación adecuada del agua para el riego debe estar basada en la

conductividad eléctrica y en el porcentaje de sodio y el boro. En la tabla 2 se expone la

tolerancia de algunas plantas al boro.

TABLA 2

TOLERANCIA DE ALGUNAS PLANTAS AL BORO

(Según Richards)

Agua excedente

Sensibles (menos de 0,3

p.p.m.)

Semitolerantes (menos de 0,7)

Tolerantes (menos de 1,0)

Agua no conveniente: más de 1,3 p.p.m. limonero toronjo aguacate naranjo albaricoque melocotón cerezo caqui vid manzano peral alcachofa nogal

más de 2,5: haba pimentero calabaza avena maíz trigo cebada olivo rábano tomate algodón girasol

más de 3,8: zanahoria lechuga col nabo cebolla alfalfa remolacha remolacha

(azucarera) palmera (datilera) espárrago

El papel del sodio es importante, ya que reacciona con el suelo y reduce su

permeabilidad. Los suelos donde predominan el Na+ y el CO3- se denominan alcalinos.

Cuando predominan los cloruros o sulfatos se denominan salinos. Cualquier suelo con

contenido alto de sodio, soporta mal el crecimiento de las plantas. Porcentualmente el sodio

se expresa por:

( )KNaMgCa

100KNaNa%+++

⋅+=

todas las concentraciones jónicas se expresan en miliequivalentes por litro.


Página 8 de 8

El Salinity Laboratory Staff de U.S.A. recomienda la absorción de la relación (S.A.R.) a

causa de su relación directa para la absorción del sodio por el suelo. El S.A.R. se define por:

( ) 2CaMgNaR.A.S+

=

donde los iones se expresan en miliequivalentes por litro.

Clasificación según Wilcox

Para la clasificación de un agua destinada a riegos agrícolas, Wilcox utiliza dos datos: el

porcentaje en sodio y la conductividad eléctrica del agua expresada en µmhos/cm.

fig. 5.15: Diagrama de clasificación del agua para riegos,

basada en la conductividad eléctrica y el porcentaje de sodio (según Wilcox).


Página 9 de 9

Wilcox considera, según la figura 5.15, que los límites permitidos para el porcentaje de

sodio de un agua serian 40-60 y llega a establecer cuatro clases de aguas: excelente, buena,

dudosa y mala, en orden á su utilidad para el riego agrícola.

Clasificación de Thorne y Peterson

Según el Salinity Laboratory Staff, U.S.A., las aguas con más de 2.250 µ mhos/cm de

conductividad (1,44 g/1, aproximadamente) son, en general, inadecuadas para el riego. D.W.

Thorne y H. P. Peterson han ampliado el diagrama del Laboratorio de Salinidad de EE. UU.

por considerar este límite demasiado restringido, proponiéndose el nuevo limite hasta 6.000 µ

mhos/cm. (unos 3,84 g/1) según se puede apreciar en la figura 5.16.

fig. 5.16

Diagrama de clasificación de agua para riegos basada en la absorción de sodio S.A.R. y

conductividad (según Thorne y Peterson).


Página 10 de 10

De acuerdo con esta nueva clasificación, son 20 posibles tipos de aguas. El peligro de

alcalinización del suelo (S) sigue dividido en cuatro niveles: S1 (bajo), S2 (medio), S3

(elevado) y S4 (muy elevado), que a continuación detallamos :

S1. Aguas que pueden utilizarse en todos los suelos sin peligro de que se eleve

excesivamente el nivel de sodio de cambio.

S2. Aguas que pueden originar un exceso de sodio en suelos de fina textura con

alta capacidad de cambio de bases, especialmente en condiciones de escaso lavado, a

menos que exista yeso en el suelo. Deben emplearse preferentemente en suelos de

textura gruesa o suelos orgánicos con buena permeabilidad.

S3. Aguas que pueden producir peligroso nivel de sodio de cambio en la mayor

parte de los suelos y requieren especial tratamiento de éstos, buen drenaje, abundante

lavado y adición de materia orgánica. Los suelos yesíferos pueden resistir el empleo

de estas aguas.

S4. Aguas que generalmente no son útiles para el riego, excepto si su salinidad es

baja o media (C1 o C2), en cuyo caso el empleo de yeso o el calcio del propio suelo

pueden atemperar la acción desfavorable del sodio.

El peligro de salinización del suelo (C) se ha ampliado de cuatro a cinco clases, atendiendo

a la conductividad eléctrica. Estas clases son:

C1 (de O a 250 µ mhos/cm) agua con poca salinidad. Se puede usar en el riego de

la mayor parte de los suelos con pocas probabilidades de que se salinicen. Puede ser

necesario algo de lavado, pero esto ocurrirá en el riego en condiciones normales,

excepto en los casos en que la permeabilidad sea muy poca (queda con la misma

significación que la que se le concede en el Laboratorio de Salinidad de los Estados

Unidos). Esta conductividad corresponde a 0-160 mg/l.

C2 (de 250 a 750 µ mhos/cm) agua con salinidad moderada. Puede usarse en el

riego de todas las plantas, excepto en las más sensibles, siempre que la permeabilidad

de los suelos sea de elevada a media. Con los suelos de poca permeabilidad, habrá que

tener algunas precauciones con los lavados, y a veces habrá que seleccionar plantas de

mediana tolerancia. Generalmente es suficiente para el lavado el riego ordinario.


Página 11 de 11

Esta conductividad corresponde a 160-480 mg/l.

C3 (de 750 a 2.250 µ mhos/cm) agua de salinidad media a elevada. Debe usarse

únicamente en los suelos de permeabilidad moderada a buena. Serán necesarios

lavados regulares a menudo para evitar una salinización elevada. Es preciso a menudo

la realización de prácticas especiales para el control de la salinidad y deberán elegirse

plantas con tolerancia a la salinidad de moderada a buena.

Esta conductividad corresponde a 0,480-1,44 g/l.

C4 (de 2.250 a 4.000 µ mhos/cm) agua con salinidad elevada. Puede usarse

solamente en los suelos de buena permeabilidad y se deben dar lavados especiales para

quitar el exceso de sal. Sólo se cultivarán cosechas tolerantes a la salinidad. Esta

conductividad corresponde a 1,44-2,56 g/l

C5 (de 4.000 a 6.000 µ mhos/cm) agua con salinidad muy elevada. Generalmente

es inadecuada para el riego y debe usarse solamente en terreno muy permeable, con

lavados frecuentes y con plantas de tolerancia elevada.

Esta conductividad corresponde a 2,56-3,84 g/l (fig. 5.16).

Industrial

Cada caso requiere un estudio especial, en líneas generales podemos decir que es

conveniente que la dureza sea baja.

En la aplicación a calderas es interesante prevenir la corrosión e incrustación, para ello es

conveniente utilizar un pH superior a 8, para las calderas de baja presión, y 9, para las de alta

presión.

Las industrias que fabrican productos susceptibles de colores precisan aguas exentas o con

bajo contenido de hierro y manganeso.

La tabla 3 expone la calidad requerida en el agua para diversos usos industriales, realizada

por el comité «New England Water Works Association».


Página 12 de 12

TABLA 3 Tolerancias de la calidad del agua subterránea para usos industriales

(Límites tolerables) (Según New England Water Works Association)

Usos industriales

Turb

idez

Col

or

Olo

r y

gust

o

Hie

rro

y Fe

1

Man

gane

so

y

Mn

Tota

l só

lidos

Dur

eza

y C

aCO

3

Alc

alin

idad

y

CaC

O3

Hid

róge

no

sulfu

roso

Cal

idad

pH

Otras cantidades

Aire acondicionado....................... Panaderías .................................... Calderas de vapor:

Presión 0-150 ψ ................... Presión 150-250 ψ ................... Presión 250-400 ψ ................... Presión > 400 ψ .......................

Cervecerías y destilerías: Cerveza blanca y ginebra......... Cerveza negra y whisky...........

Envases: Legumbres ............................... Generales ................................

Bebidas carbónicas ...................... Confiterías ................................... Refrigeración ............................... Alimentación general .................. Hielo ............................................ Lavanderías ................................. Plásticos ....................................... Papelerías y pulpa de madera ...... Papel cartón ................................. Soda y sulfitos .............................. Papeles finos y transparentes ....... Rayón viscoso y producción de pulpa ............................................. Manufacturas ................................ Manufacturas metálicas ............... Azucareras .................................... Caucho sintético ........................... Curtidos ........................................ Textiles generales ......................... Tintorerías ....................................

- 10

20 10 5 1

10 10

10 10 2 -

50 10 5 - 2 50 25 15 5

5 0,3 - - -

20 5 5

- 10

80 40 5 2 - - - -

10 - - - 5 - 2

20 15 10 5 5 - - - -

10-100 20 5-20

débil débil

- - - -

débil débil

débil débil débil débil

- débil débil

- - - - - - - - - - - - - -

0,5 0,2

- - - -

0,1 0,1

0,2 0,2 0,2 0,2 0,5 0,2 0,2 0,2

0,02 1,0 0,2 0,1 0,1

0,05 0,0 -

0,1 -

0,2 0,25 0,25

0,5 0,2

- - - -

0,1 0,1

0,2 0,2 0,2 0,2 0,5 0,2 0,2 0,2

0,02 0,5 0,1

0,05 0,05

0,03 0,0 - - -

0,2 0,25 0,25

- -

3000-500 2500-500 1500-100

50

500 1000

- -

850 100

- -

1300 -

200 -

300 200 200

100

- - - - - -

200

- -

80 40 10 2

- -

25-75 -

250 -

50 - -

50 -

180 100 100 50

8

55 50

-

50 50-135

- -

- - - - - -

75 150

50-100

- - - - - - - - - - - -

50 - - - -

135 - -

1,0 0,2

5 3 0 0

0,2 0,2

1,0 1,0 0,2 0,2 5 - - - - - - - - - - - - - - - -

- potable

- - - -

potable potable

potable potable potable potable

- potable potable

- - - - - - - - - - - - - -

- -

8,02 8,42 9,02 9,62

6,5-7,0

7,03 - - -

7,0 - - - - - - - - - -

7,8-8,3 6,8-7,0

- - - - -

No debe ser corrosiva ni formar barros. No debe ser corrosiva, ni dar lugar a la formación de escamas3 No debe ser corrosiva, ni dar lugar a la formación de escamas3 No debe ser corrosiva, ni dar lugar a la formación de escamas3

No debe ser corrosiva, ni dar lugar a la formación de escamas3 NaCl 275. NaCl 275. Materia orgánica infinitesimal; oxígeno consumido: 1,5. No debe ser corrosiva ni formar barros. SiO2 10. Sin formar costras ni corroer. No dejar fangos residuales. OH 8, Al2O3 8, SiO2 25, Cu 5 Temperatura de 75ºF para el Cl; 175º para los materiales en suspensión, y 25º para el contenido mínima de la materia orgánica Ca 20, Mg 10, SO4 20, Cl 20, HCO3 100. O2 consumido,3,00mín.contenido en materia orgánica y corrosión OH 8. Composición constante de alúmina residual > 0,5.

1Los límites aplicados a ambos, hierro sólo, y a la suma del hierro y manganeso. 2Valor mínimo. 3Otros límites establecidos para el consumo de oxígeno son la razón Na2SO4/Na2CO3, Al2O3, SiO2, HCO3, CO3 y OH.

secciÓn 3: clasificaciÓn de las aguascidta.usal.es/cursos/hidrologia/modulos/libros/unidad...

Documents