1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

Cualquier Cualquier compuestocompuesto disuelto en el Agua de disuelto en el Agua de AcuAcuííferosferos, , usualmente pone en peligro este recurso para su uso usualmente pone en peligro este recurso para su uso domesticodomestico, industrial o en , industrial o en agriculturaagricultura. Cuando esto . Cuando esto ocurre hablamos de unocurre hablamos de un Contaminante.Contaminante.

¿¿QuQuéé pordrpordrííamosamos considerar como considerar como contaminantescontaminantes??

De De acuerdoacuerdo con el con el estudioestudio de la de la AgenciaAgencia de de ProtecciProteccióónnAmbientalAmbiental de de EstadosEstados UnidosUnidos loslos masmas popularespopulares son:son:

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónn de Agua de Agua SubterrSubterrááneanea

Tanques de Tanques de Almacenamiento Almacenamiento ((subterrsubterrááneosneos)) ‏‏Sistemas Sistemas SSéépticospticosGrandes Instalaciones Grandes Instalaciones IndustrialesIndustrialesAplicaciAplicacióónn de Fertilizantesde FertilizantesDerramamientosDerramamientosAplicaciAplicacióónn de Pesticidasde PesticidasZonas de Desechos Zonas de Desechos Peligrosos Peligrosos Desechos de AnimalesDesechos de Animales

Tanques de Tanques de Almacenamiento Almacenamiento (superficiales)(superficiales) ‏‏Instalaciones Instalaciones QuQuíímicasmicasde Agriculturade AgriculturaIntrusiIntrusióónn de Agua Saladade Agua SaladaAlcantarillas y DrenajeAlcantarillas y DrenajePozos de Baja Pozos de Baja InyecciInyeccióónnExplotaciòn Minera y Explotaciòn Minera y Drenaje MineroDrenaje MineroSalidas UrbanasSalidas UrbanasAlmacenamiento de Sal y Almacenamiento de Sal y Salinidad de Carreteras Salinidad de Carreteras

1.8 1.8 1.81.8 ContaminaciContaminacióónn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

Practicas de Practicas de irrigaciirrigacióónnEntre otrosEntre otros

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¿¿CuCuááll es la es la diferenciadiferencia entre la entre la contaminacicontaminacióónngenerada por generada por AplicaciAplicacióónn de Pesticidas y la de Pesticidas y la contaminacicontaminacióónn generada por la generada por la IntrusiIntrusióónnSalina?Salina?

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Para fines Para fines prpráácticoscticos, los contaminantes se , los contaminantes se subdividen en:subdividen en:Contaminantes Naturales Contaminantes Naturales Contaminantes Contaminantes AntropogAntropogéénicosnicos( ( participaciparticipacióónn del Hombre )del Hombre ) ‏‏

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Los contaminantes Naturales de mayor Los contaminantes Naturales de mayor consideraciconsideracióónn son:son:SalSalArsArsééniconicoRadRadóónn

por su impacto en la salud por su impacto en la salud ppúúblicablica, ambiente , ambiente y y economeconomííaa..

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Agua Salada:Agua Salada:

La La intrusiintrusióónn de agua salada en pozos de de agua salada en pozos de agua potable es de gran importancia, agua potable es de gran importancia, especialmente en zonas costeras.especialmente en zonas costeras.En condiciones normales en agua En condiciones normales en agua subterrsubterrááneanea proviene de la proviene de la precipitaciprecipitacióónn y y se mueve, a gran profundidad, hacia el se mueve, a gran profundidad, hacia el mar.mar.

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

Existe una diferencia de densidades en el Existe una diferencia de densidades en el agua salada y el agua dulce. agua salada y el agua dulce. El agua de mar, por efectos de la gravedad El agua de mar, por efectos de la gravedad

entra en el fondo del entra en el fondo del acuacuííferofero..Debido a las precipitaciones, el nivel de agua Debido a las precipitaciones, el nivel de agua

del del acuacuííferofero sube. sube. Esto lleva al agua dulce hacia el mar, y al Esto lleva al agua dulce hacia el mar, y al

agua salada hacia la tierra.agua salada hacia la tierra.Se origina una zona donde las dos entran en Se origina una zona donde las dos entran en

contacto y se mezclan, esta zona se llama contacto y se mezclan, esta zona se llama Zona de DispersiònZona de Dispersiòn. .

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Zona de Zona de DispersiDispersióónn

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

El agua salada se mueve para reemplazar la El agua salada se mueve para reemplazar la que esta siendo llevada hacia el mar y se da que esta siendo llevada hacia el mar y se da un equilibrio un equilibrio dindináámicomico..

Si no hay cambios Si no hay cambios dindináámicosmicos grandes en este grandes en este sistema, sistema, habrhabráá una una interfaseinterfase de agua de agua saladasaladacerca de la costa. En esta cerca de la costa. En esta interfaseinterfase, el agua , el agua es relativamente dulce y potable.es relativamente dulce y potable.

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Cuando existe la necesidad, del hombre, de Cuando existe la necesidad, del hombre, de extraer agua de los extraer agua de los acuacuééferosferos costeros, el costeros, el equilibrio equilibrio dindináámicomico mensionado, se mensionado, se alteraaltera..Las fuerzas causadas por la Las fuerzas causadas por la extracciextraccióónn en los en los

pozos causan un levantamiento en la pozos causan un levantamiento en la interfase.Yinterfase.Y puede pasar que la sal comience a puede pasar que la sal comience a infiltrarse en el pozo. A este tipo de infiltrarse en el pozo. A este tipo de contaminacicontaminacióónn se le llama se le llama IntrusiIntrusióónn Salina. Salina.

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IntrusiIntrusióón Salinan Salina

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Si se deja de extraer agua del pozo, Si se deja de extraer agua del pozo, entonces la entonces la interfaseinterfase regresarregresaráá a su estado a su estado de equilibrio pero esto puede tomar un de equilibrio pero esto puede tomar un largo largo perido de tiempoperido de tiempo..

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

ArsArsééniconicoLa contaminaciLa contaminacióón natural debida al arsn natural debida al arséénico en nico en el suministro de agua es un asunto de salud el suministro de agua es un asunto de salud ppúública importante. Es un elemento que blica importante. Es un elemento que aparece de forma natural en rocas y en el aparece de forma natural en rocas y en el agua que esta en contacto con ellas. Desde agua que esta en contacto con ellas. Desde hace tiempo se sabia que era un elemento hace tiempo se sabia que era un elemento ttóóxico pero ahora tambixico pero ahora tambiéén se sabe que es n se sabe que es cancercanceríígenogeno. La agencia de protecci. La agencia de proteccióón n ambiental de ambiental de E.UE.U., en 1974 estableci., en 1974 establecióó niveles niveles de amenazas qude amenazas quíímicas en agua. micas en agua.

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

RadRadóónnTodas las rocas contienen Todas las rocas contienen uraniouranio, usualmente , usualmente entre una y tres partes por millentre una y tres partes por millóón. El suelo n. El suelo tambitambiéén contiene a este elemento. n contiene a este elemento. El RadEl Radóón es un derivado del uranio.n es un derivado del uranio.Si el uranio se encuentra en rocas y suelo, Si el uranio se encuentra en rocas y suelo, entonces tambientonces tambiéén se encuentran el radn se encuentran el radóón y el n y el radio, debido a que estos elementos son radio, debido a que estos elementos son derivados del decaimiento radiactivo del uranio.derivados del decaimiento radiactivo del uranio.El RadEl Radóón se mueve muy lentamente en el n se mueve muy lentamente en el acuacuíífero. Cuando el agua es extrafero. Cuando el agua es extraíída para uso da para uso domestico, el raddomestico, el radóón sigue estando ahn sigue estando ahíí, pero se , pero se evapora o escapa del agua a travevapora o escapa del agua a travéés de las s de las regaderas u otras actividades domesticas. regaderas u otras actividades domesticas.

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónnnn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

1.8.2 Contaminantes Antropog1.8.2 Contaminantes AntropogéénicosnicosSe atribuyen directa o indirectamente a los Se atribuyen directa o indirectamente a los humanos y sus actividades.humanos y sus actividades.

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

CROMOCROMOEs un compuesto natural que aparece en nueve diferentes Es un compuesto natural que aparece en nueve diferentes estados de oxidaciestados de oxidacióón, pero usualmente se encuentra en n, pero usualmente se encuentra en cromo cromo trivalentetrivalente Cr(IIICr(III) y ) y cromo cromo hexavalentehexavalente Cr(VICr(VI).).El El Cr(IIICr(III) aparece de manera natural en rocas, suelo, plantas, ) aparece de manera natural en rocas, suelo, plantas, animales y en emanaciones de actividad volcanimales y en emanaciones de actividad volcáánica. El nica. El Cr(VICr(VI) es ) es cancerigeno.cancerigeno.El Cromo es muy usado en numerosos procesos industriales El Cromo es muy usado en numerosos procesos industriales tales como, la manufactura de tintes y pinturas, metales y tales como, la manufactura de tintes y pinturas, metales y aleaciones, como inhibidor de la corrosialeaciones, como inhibidor de la corrosióón, ayuda en el curtido n, ayuda en el curtido de pieles y cuidado de madera. de pieles y cuidado de madera. Entra al ambiente tanto de manera natural como por Entra al ambiente tanto de manera natural como por actividades humanas.actividades humanas.Los incrementos de cromo en suelo son principalmente Los incrementos de cromo en suelo son principalmente resultado del desecho de productos comerciales que lo resultado del desecho de productos comerciales que lo contienen.contienen.

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónnnn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

Tanques de Almacenamiento SubterrTanques de Almacenamiento Subterrááneo neo Se reportan como una amenaza potencial Se reportan como una amenaza potencial de la calidad del agua en 35 de los 37 de la calidad del agua en 35 de los 37 estados estudiados. Los compuestos estados estudiados. Los compuestos encontrados se ven en la grencontrados se ven en la grááfica.fica.

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónnnn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

Algunos compuestos como el PetrAlgunos compuestos como el Petróóleo que leo que estestáán contenidos en tanques de n contenidos en tanques de almacenamiento subterralmacenamiento subterrááneo, presentan tres neo, presentan tres fases: aire (gas) , agua y lfases: aire (gas) , agua y lííquidos no acuosos. quidos no acuosos. Incluso pueden cambiar de fase liquida a gas. Incluso pueden cambiar de fase liquida a gas. Algunos otros componentes como la gasolina Algunos otros componentes como la gasolina pueden ser volpueden ser voláátiles. tiles. Un diagrama de la infiltraciUn diagrama de la infiltracióón de petrn de petróóleo en leo en un acuun acuíífero se muestra en la siguiente figura.fero se muestra en la siguiente figura.

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónnnn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónnnn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

Los BasurerosLos Basureros son la tercera fuente de son la tercera fuente de contaminacicontaminacióón. n. Los basureros municipales: substancias Los basureros municipales: substancias ququíímicas y bioqumicas y bioquíímicas, y algunos micas, y algunos compuestos volcompuestos voláátiles. tiles. Los basureros industriales: plLos basureros industriales: pláásticos, sticos, metales, pigmentos, cenizas, basura metales, pigmentos, cenizas, basura radioactiva de bajo nivel, polipropileno, radioactiva de bajo nivel, polipropileno, cerceráámicas y sintmicas y sintééticos. ticos.

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónnnn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

Como el nivel del agua del acuComo el nivel del agua del acuíífero esta fero esta muy cerca de la superficie se filtran mas muy cerca de la superficie se filtran mas ffáácilmente las substancias de los cilmente las substancias de los basureros.basureros.

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónnnn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

Sistemas sSistemas séépticospticosConsisten en tanques enterrados y Consisten en tanques enterrados y sistemas de distribucisistemas de distribucióón de fluidos que n de fluidos que llevan a los desechos a suelos poco llevan a los desechos a suelos poco profundos, donde son atacados por profundos, donde son atacados por microorganismos y son degradados por microorganismos y son degradados por otros procesos naturales.otros procesos naturales.

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónnnn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónnnn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

Cuando no son construidos Cuando no son construidos adecuadamente y tienen un pobre adecuadamente y tienen un pobre mantenimiento, los sistemas smantenimiento, los sistemas séépticos pticos pueden contaminar el agua subterrpueden contaminar el agua subterráánea.nea.Los contaminantes contenidos son Los contaminantes contenidos son bacterias, virus, nitratos, fosfatos de bacterias, virus, nitratos, fosfatos de detergentes y varios limpiadores detergentes y varios limpiadores domdoméésticossticos

1.8 1.8 ContaminaciContaminacióónnnn de de AguaAguaSubterrSubterrááneanea

SSúúper Fondo (per Fondo (SuperfundSuperfund))En respuesta a la extendida contaminaciEn respuesta a la extendida contaminacióón n

de agua subterrde agua subterráánea, la legislacinea, la legislacióón n conocida como conocida como ComprehensiveComprehensiveEnvironmentalEnvironmental Response, Response, CompensationCompensationandand LiabilityLiability ActAct (CERCLA) entr(CERCLA) entróó en accien accióón n en 1980. Esta legislacien 1980. Esta legislacióón autorizn autorizóó el el SuperfundSuperfund, que provee fondos federales , que provee fondos federales para la limpieza del agua subterrpara la limpieza del agua subterráánea.nea.

1.9 An1.9 Anáálisis cuantitativo de lisis cuantitativo de problemas de agua subterrproblemas de agua subterráánea nea

La descripciLa descripcióón de problemas de flujo de agua n de problemas de flujo de agua requiere:requiere:La descripciLa descripcióón matemn matemááticatica--ffíísicasica--ququíímica del mica del sistema de agua subterrsistema de agua subterrááneaneaMedidas de campo que puedan ser usadas Medidas de campo que puedan ser usadas para determinar los parpara determinar los paráámetros que metros que intervienen en las ecuaciones intervienen en las ecuaciones Una interpretaciUna interpretacióón del comportamiento del n del comportamiento del sistema de Agua Subterrsistema de Agua Subterráánea dada por la nea dada por la observaciobservacióón y el ann y el anáálisis matemlisis matemááticotico

1.9 An1.9 Anáálisis cuantitativo de lisis cuantitativo de problemas de agua subterrproblemas de agua subterrááneaneaEcuaciones gobernantesEcuaciones gobernantesSe consideraran conceptualmente las Se consideraran conceptualmente las matemmatemááticas que estticas que estáán detrn detráás de el ans de el anáálisis del lisis del flujo de agua subterrflujo de agua subterráánea y transporte de masa nea y transporte de masa y el uso de estas herramientas cuantitativas en y el uso de estas herramientas cuantitativas en la solucila solucióón de problemas de importancia n de problemas de importancia prprááctica.ctica.Las ecuaciones de balance se basan en el Las ecuaciones de balance se basan en el concepto de la mecconcepto de la mecáánica continua que se aplica nica continua que se aplica a flujo de fluidos en medios porosos, y a flujo de fluidos en medios porosos, y describen el sistema fdescriben el sistema fíísico.sico.Se pueden considerar deformaciones del medio Se pueden considerar deformaciones del medio poroso, reacciones quporoso, reacciones quíímicas, cambios de micas, cambios de temperatura, flujo en medios fracturados.temperatura, flujo en medios fracturados.

1.9 An1.9 Anáálisis cuantitativo de lisis cuantitativo de problemas de agua subterrproblemas de agua subterrááneanea

Para hacer Para hacer úúnicas a las Ecuaciones de nicas a las Ecuaciones de Balance es necesario establecer las Balance es necesario establecer las condiciones auxiliares (iniciales y de condiciones auxiliares (iniciales y de frontera) llamadas relaciones constitutivas. frontera) llamadas relaciones constitutivas. Estas pueden ser derivadas de Estas pueden ser derivadas de experimentos.experimentos.La combinaciLa combinacióón de las ecuaciones de n de las ecuaciones de balance y las relaciones constitutivas se balance y las relaciones constitutivas se llaman llaman ecuaciones gobernantesecuaciones gobernantes de un de un proceso fproceso fíísico particular. sico particular.

1.9 An1.9 Anáálisis cuantitativo de lisis cuantitativo de problemas de agua subterrproblemas de agua subterrááneanea

Campo de DatosCampo de DatosProvee informaciProvee informacióón sobre condiciones de frontera, n sobre condiciones de frontera,

condiciones iniciales, tensiones y parcondiciones iniciales, tensiones y paráámetros del metros del modelomodeloConcentraciConcentracióón de contaminanten de contaminanteNivel de elevaciNivel de elevacióón del aguan del aguaConductividad hidrConductividad hidrááulicaulicaPropiedades del materialPropiedades del materialHeterogeneidadHeterogeneidadLa geologLa geologíía del acua del acuííferoferoPresiPresióón n Escala de tiempo en el anEscala de tiempo en el anáálisislisis

1.9 An1.9 Anáálisis cuantitativo de lisis cuantitativo de problemas de agua subterrproblemas de agua subterrááneanea

Comportamiento del sistema de Agua Comportamiento del sistema de Agua SubterrSubterrááneaneaEl objetivo de un modelo es imitar y El objetivo de un modelo es imitar y algunas veces predecir el comportamiento algunas veces predecir el comportamiento de un sistema.de un sistema.Los modelos pueden usarse para extraer Los modelos pueden usarse para extraer informaciinformacióón acerca de pasados o futuros n acerca de pasados o futuros impactos en la contaminaciimpactos en la contaminacióón de agua n de agua