ANALISIS SISTEMATICO DE LITERATURA

percolación de lixiviados y contaminación de aguas subterráneas. / Jhoan Gómez- Edgar Gonzales – Ivett Morales

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PERCOLACIÓN DE LIXIVIADOS Y CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

ANALISIS SISTEMATICO DE LITERATURA

JHOAN SEBASTIÁN GÓMEZ VARGAS

ID: 371563

EDGAR DAVID GONZALES VELÁSQUEZ

ID: 319770

IVETT DAYANNA MORALES PÉREZ

ID: 349390

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

VILLAVICENCIO

2018


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PERCOLACIÓN DE LIXIVIADOS Y CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

ANALISIS SISTEMATICO DE LITERATURA


ID: 371563

EDGAR DAVID GONZALES VELÁSQUEZ

ID: 319770


ID: 349390

ANÁLISIS DE LITERATURA COMO REQUISITO PARA OPTAR AL TÍTULO DE

INGENIERO CIVIL

ASESOR TÉCNICO

Msc. MATEO AGUDELO VARELA


FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

VILLAVICENCIO

2018


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AUTORIDADES ACADÉMICAS


Dr. MARITZA RONDÓN RANGEL

RECTOR NACIONAL

Dr. CESAR AUGUSTO PÉREZ LONDOÑO

DIRECTOR ACADÉMICO SEDE VILLAVICENCIO

Dra. RUTH EDITH MUÑOZ JIMENEZ

DIRECTORA ADMINISTRATIVA

Dra. NANCY GIOVANA COCUNUBO

DIRECTOR DE INVESTIGACIÓN DE LA SEDE

Ing. RAÚL ALARCÓN BERMÚDEZ

DECANO FACULTAD DE INGENIERÍAS

Ing. MARÍA LUCRECIA RAMÍREZ SUÁREZ

JEFE DE PROGRAMA

Ing. NELSON EDUARDO GONZALES ROJAS

COORDINADOR DE INVESTIGACIÓN PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL


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Nota de aceptación:

Firma del presidente del jurado

Firma del jurado

Firma del jurado

Villavicencio, octubre 2018.


6

El presente trabajo llamado “percolación de lixiviados y contaminación de aguas subterráneas.”, es

responsabilidad de los autores y no compromete a la Universidad Cooperativa de

Colombia.


7

En primer lugar y con el más amplio sentimiento de gratitud y felicidad deseo dedicarle este trabajo

de Grado a DIOS, a mi familia y a todas las personas que siempre creyeron en mi capacidad, me

enseñaron buenas virtudes, y siempre estuvieron conmigo, es bueno saber la fuerza y determinación

que poseemos cuando queremos alcanzar un logro.

A mis padres, Mamá (Doly Vargas Vargas), Papá (Carlos Arturo Gómez Huertas), Hermanos

(Carlos Andrés Gómez Vargas, Julián Santiago Gómez Vargas, Carlos Arturo Gómez, Evaluna

Gómez) estaré siempre agradecido con Dios por permitirme estar con ustedes, la fortuna más grande

es tenerlos conmigo, compartir mi vida con ustedes y el tesoro más valioso son todos y cada uno de

los valores que me inculcaron.

A mis abuelitos, tíos y tías por los buenos consejos que me dieron y esas palabras de ánimo y

fortaleza de que podía lograr grandes cosas.

También agradezco a mis docentes, asesores y directores del presente trabajo, Ing. Mateo Agudelo

Varela, Ing. Nelson Eduardo González Rojas por su paciencia, apoyo, colaboración y ante todo por

el aporte que brindaron a mi educación. A mis amigos y compañeros que aportaron cosas buenas en

este trayecto de mi carrera, gracias por su paciencia en todo este proceso desde el inicio hasta el

final, les deseo lo mejor, un inmenso abrazo y recuerden que todos podemos lograr nuestras metas.



8

A punto de culminar el primer pilar importante de mi formación, quiero agradecer a Dios por

siempre darme un aliento para seguir; a mis padres (Edgar González y Betty Velásquez, apoyo

incondicional que nunca dio brazo a torcer cuando de ayudarme se trató, siempre haciendo más

llevadero el camino y ayudándome a soportar las cargas que creí que no podría sostener, pero aquí

estoy. a mi hermana Adriana, quien me escucho en todo momento, cuando solicite su ayuda, con la

virtud de la paciencia que solo ella podría tener, luchando contra mi terquedad para poder guiarme

por un buen camino. A cada una de las personas que camino delante de mí guiándome y detrás de mí

impulsándome a este abismo donde tuve que sacar mis alas y volar. Muchas gracias, esto es por

ustedes.

EDGAR DAVID GONZÁLEZ VELÁSQUEZ

Dedico este trabajo de grado a Dios quien me bendice y me da las fuerzas para continuar. A mis

padres y hermanos con amor e infinito agradecimiento, quienes a lo largo de mi vida han sido mi

apoyo incondicional



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Agradecimiento

A nuestro nucleó familiar porque nos permitieron y nos brindaron siempre un apoyo económico,

moral siendo una base fundamental para culminar esta etapa de nuestras vidas.

A nuestro director Ing. Mateo Agudelo Varela quien nos ha orientado en todo momento en la

realización de este trabajo, por su paciencia, apoyo y confianza en nosotros como persona y en

nuestro trabajo.

A aquellos amigos por todo lo que vivimos dentro y fuera de las aulas de clases, por su influencia en

nuestras vidas. Gracias por infundirnos sus ánimos y compartir con nosotros sus conocimientos y sus

experiencias de vida como personas.

A todos los ingenieros y docentes que estuvieron presentes durante todo el trayecto de nuestra

formación profesional darle muchas gracias por compartir sus conocimientos, y sus experiencias de

vida, más que docentes fueron amigos que ayudaron para culminar la carrera.

Los autores.


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Contenido

Agradecimiento .................................................................................................................................. 9

Contenido ......................................................................................................................................... 10

Tabla de ilustraciones ...................................................................................................................... 13

Introducción. .................................................................................................................................... 14

1. Planteamiento del problema ..................................................................................................... 15

1.1. Formulación del problema ........................................................................................................ 15

2. Justificación ............................................................................................................................. 16

3. Estudios de caso ....................................................................................................................... 17

4. Objetivos .................................................................................................................................. 20

4.1 Objetivo General ........................................................................................................................ 20

4.2. Objetivos Específicos ............................................................................................................... 20

5. Marco referencial ..................................................................................................................... 21

5.1. Marco teórico ........................................................................................................................... 21

Generalidades ................................................................................................................................... 21

Aguas subterráneas: ......................................................................................................................... 21

Acuífero: .......................................................................................................................................... 21

Contaminación de aguas subterráneas: ............................................................................................ 21


11

Infiltración: ...................................................................................................................................... 21

Lixiviados: ....................................................................................................................................... 21

Percolación:...................................................................................................................................... 22

Productos fitosanitarios:................................................................................................................... 22

Rellenos sanitarios: .......................................................................................................................... 22

Residuos sólidos urbanos (RSU): .................................................................................................... 22

Zona de Recarga: ............................................................................................................................. 22

Zona de descarga: ............................................................................................................................ 22

AGUAS SUBTERRÁNEAS ........................................................................................................... 23

MECANISMOS DE INTRODUCCIÓN Y PROPAGACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN EN

EL ACUÍFERO ................................................................................................................. 25

Mecanismos de propagación a partir de la superficie .................................................................. 25

Mecanismos de propagación desde la zona no saturada .............................................................. 26

Mecanismos de propagación originados en la zona saturada ...................................................... 27

FUENTES POTENCIALES DE CONTAMINACIÓN............................................................... 28

PRINCIPALES CONTAMINANTES DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS Y SUS EFECTOS

........................................................................................................................................... 35

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PROPAGACIÓN Y ATENUACIÓN DE LA

CONTAMINACIÓN ......................................................................................................... 36

MÉTODOS DE CONTENCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN ................................................. 39

6. Diseño metodológico ............................................................................................................... 42


12

7. Discusión.................................................................................................................................. 43

Recomendaciones ............................................................................................................................ 44

Referencias ....................................................................................................................................... 45

ANEXOS ......................................................................................................................................... 49


13

Tabla de ilustraciones

Ilustración 1 Características Físicas máximas aceptadas para el agua. Obtenido de Resolución 2115 de 2007

........................................................................................................................................................................... 49

Ilustración 2 Características Químicas máximas aceptadas para el agua. Obtenido de Resolución 2115 de

2007 ................................................................................................................................................................... 49


2007 ................................................................................................................................................................... 50


2007. .................................................................................................................................................................. 50

Ilustración 5Características microbiológicas, valores máximos aceptados para el agua. Obtenido de

Resolución 2115 de 2007 .................................................................................................................................. 50


14

Introducción.

El agua subterránea se encuentra en el subsuelo contenida en formaciones geológicas conocidas

como acuíferos, acuícludos, acuitardos y acuífugos, siendo los primeros los más explotados debido

al gran volumen de agua contenido y a la facilidad con que el agua atraviesa su estructura los cuales

presentan un notable poder de protección frente a varios agentes contaminantes no obstante una vez

contaminado su regeneración se presenta difícil y de forma lenta, ya sean varios años y dependiendo

si se puede o no abordar económicamente por eso la trascendental importancia de la protección de

las aguas subterráneas frente a la contaminación

La contaminación del agua subterránea por percolación de lixiviados fruto de actividades

antropogénicas como la disposición final de aguas residuales, el mal diseño, control y gestión de los

residuos sólidos en los rellenos sanitarios, los cuales se sitúan en algunos casos en un contexto

geológicamente inapropiado, las actividades domésticas, actividades agropecuarias, los productos

fitosanitarios, entre otros, constituyen uno de los mayores problemas ambientales en todo el mundo,

principalmente en los países desarrollados, ya que el volumen de contaminación generada es

directamente proporcional al grado de desarrollo de una población, los resultados asociados a este

problema puede afectar la salud de los habitantes de una zona a corto, mediano o largo plazo.

De acuerdo a lo anterior, la presente revisión tiene por objetivo determinar cómo afecta la

percolación de lixiviados la calidad de las aguas subterráneas


15

1. Planteamiento del problema

La materia presente en los residuos sólidos urbanos (RSU) se degrada formando un líquido

contaminante, de color negro denominado lixiviado.

De acuerdo con lo anterior podemos afirmar que uno de los principales problemas de las

ciudades, a nivel mundial, es el confinamiento y manejo de las basuras, el volumen y

composición de estos residuos dependen en gran medida del nivel de desarrollo de los centros

urbanos, así mismo los sitios donde se depositan se consideran claves en la gestión sustentable

de los desechos producidos por los habitantes de una ciudad.

Siguiendo la misma línea podemos relacionar la contaminación de acuíferos con la

percolación de lixiviados provenientes de rellenos sanitarios, siendo este uno de los problemas

ambientales que demandan mayor atención en el manejo de estos desechos. Una vez

contaminada, el agua subterránea sufre a través del tiempo, una gran cantidad de procesos

biogeoquímicos que son responsables por la formación de diferentes sistemas redox en este tipo

de ambientes. Esas zonas redox condicionan el comportamiento de las diversas sustancias del

propio lixiviado, y otras que resultan de la interacción entre el agua subterránea, el lixiviado y el

medio geológico. Algunas de estas sustancias pueden causar riesgos a la salud humana y el

medio ambiente. Así, el conocimiento de los procesos de estas sustancias es fundamental para

establecer medidas de intervención que promuevan la recuperación de las áreas degradadas por

residuos sólidos.

1.1. Formulación del problema

¿cómo afecta la percolación de lixiviados la calidad de las aguas subterráneas?


16

2. Justificación

El agua es un elemento fundamental para la vida en nuestro planeta y uno de los principales

componentes de la biosfera. A pesar de estar cubierta en sus dos terceras partes por agua, sólo una

porción muy pequeña se considera dulce. Esta se clasifica como agua superficial y agua subterránea.

En las últimas décadas, se ha venido incrementando la preocupación en nuestra sociedad debido a la

disponibilidad del agua y la calidad de esta, esto se debe a que, aunque parezca un recurso

abundante, su escasez en muchos casos es evidente, ya sea por los largos periodos de sequía o por la

contaminación a la que es sometida.

La combinación de estos factores con al agotamiento de las reservas de agua, conducen a la búsqueda de agua

de buena calidad y se perfila como uno de los principales problemas socio ambientales. Esto debido a las

actividades humanas que pueden contaminar el agua, en especial las superficiales que tienden a ser más

vulnerables que las subterráneas siendo estas normalmente de buena calidad.

Debido al crecimiento poblacional acelerado, los seres humanos han aumentado considerablemente el

consumo de agua para su sostenimiento y la producción de bienes y servicios.

Junto con el crecimiento de los centros urbanos, crece la cantidad de desechos generados por las diferentes

actividades humanas que necesitan de una adecuada disposición final, ya que estos desechos son responsables

de la contaminación de acuíferos cuando no se tienen los estudios necesarios para su preservación, ya que en

términos generales, las fuentes de contaminación están asociados a la falta o ineficacia de los sistemas

sanitarios, así como de la excesiva irrigación del suelo con pesticidas, etc.

Estas aguas muchas veces terminan siendo usadas por la población que habita cerca de las áreas afectadas por

la contaminación, de ahí la importancia de una buena gestión de los residuos para evitar la contaminación de

las fuentes hídricas subterráneas tan necesarias debido al incremento en la demanda por parte de la población.


17

3. Estudios de caso

Pérez Ceballos y Pacheco Ávila (2004), determinaron a través de una serie de metodologías,

la vulnerabilidad del agua subterránea a la contaminación por nitratos en el estado de Yucatán en

México, en su estudio se realizó un análisis multivariable a través de varias metodologías, dando

lugar a la aplicación de una en específico que permitiera establecer una amenaza real de

contaminación por nitratos en la zona, a través del método DRASTIC, se realizó un esquema de

clasificación sobre el agua subterránea y su posible contaminación, evaluando 7 factores: D =

profundidad subterránea, R = recarga neta, A= medio acuífero, S= tipo de suelo, T = topografía,

I = impacto a la zona vadosa, C = conductividad hidráulica del acuífero. Esta investigación

arrojó la imposibilidad de determinar las afectaciones reales por nitratos del agua subterránea,

sin embargo, al final no se logra determinar el nivel de vulnerabilidad debido a las

inconsistencias en los valores presentados para poder clasificarlos como una amenaza real, como

consecuencia este estudio deja abierta la brecha a investigaciones más puntuales para crear

mapas de vulnerabilidad que permitan proteger las fuentes de agua a futuro.

Uno de los principales blancos de investigación en la contaminación de aguas subterráneas

es la causada por los rellenos sanitarios, Pessanha (2011) plantea una evaluación de la

contaminación por metales pesados provenientes de un relleno sanitario en Visconde do Rio

Branco Brasil, estos estudios arrojaron presencia de metales pesados muy superiores a los

establecidos en la normatividad brasileña, en los resultados se encontraron sustancias que afectan

la salud humana, dando cuenta de la importancia del manejo de las basuras así como de la

correcta operación de los rellenos sanitarios, la mala planificación y tratabilidad de las basuras

así como las lluvias permiten la infiltración en el suelo de estas sustancias creando una amenaza

real para los acuíferos cercanos al relleno, de ahí se puede evidenciar la importancia al momento

de ubicar estos lugares para evitar problemas a nivel ambiental.


18

Otro evento importante en la evaluación de la contaminación de aguas subterráneas es el

expuesto por Espinoza Eche (2007), sobre la contaminación de aguas subterráneas por

contaminación de lixiviados provenientes de sepulturas bajo suelo en Lurin, Lima. En este

estudio se evalúan las condiciones hidrogeológicas del acuífero presente en la zona y se destaca

el hecho de que aun estando en un ambiente que facilita la contaminación del acuífero, este aún

no ha sufrido una afectación clara debido posiblemente a la conformación geológica del suelo,

número de entierros y la zona donde estos se hacen.

China que en los últimos años ha venido desarrollando un progreso económico bastante

acelerado ha sido objeto de investigaciones que buscan evaluar la vulnerabilidad de sus acuíferos

frente a eventos que posibiliten la contaminación, sobre ello Li et al. (2017) por medio de un

método de simulación, determinan cuales son los factores dominantes que afectan la

vulnerabilidad de la capa insaturada de suelo, haciéndose énfasis en que actualmente más del

60% de las fuentes de agua subterránea superan la clase 3 (no apta para consumo humano), para

esto se llevaron a cabo estudios en más de 5118 zonas, haciendo énfasis en las condiciones

hidrogeológicas del suelo como un factor importante en la contaminación de las fuentes de agua.

Polo Gómez, Ordóñez Fernández y Giráldez Cervera (1996) evalúan otro tipo de

contaminación de acuíferos y es la relacionada con la depuración de lodos en plantas de

tratamiento para el mejoramiento de suelos agrícolas, en esta investigación ponen de manifiesto,

que los lodos retirados en las plantas de tratamiento presentan un potencial foco de

contaminación pero en ciertos niveles, su uso resulta beneficioso para el suelo, ya que estos

lodos son ricos en componentes como fosforo y nitrógeno, elementos esenciales para el

desarrollo de plantas y animales, pero que en grandes cantidades pueden traducirse en aumento

de algas y bacterias que pueden ser perjudiciales para la salud por aumento de nitratos en los

acuíferos.


19

En estudios un poco más clínicos, Chen y Wu (2017), evalúan el deterioro del suelo y el

agua subterránea junto a los impactos en la salud humana causados por la contaminación de la

industria petroquímica, los autores evaluaron la exposición por parte de la población de seis

villas ubicadas al sudeste de Taiwan a hidrocarburos clorados productos de la industria

petroquímica de la región. Su estudió logró evidenciar que las personas de estos lugares podían

contraer serios daños renales producto de la exposición y que esta exposición tenía lugar a través

del agua que en su mayoría se obtenía de acuíferos en la zona. Esto nos evidencia la importancia

de proteger los recursos hídricos por medio de una delimitación de las zonas de recarga de los

acuíferos para evitar la contaminación de estos.

Santos et al. (2009), realizaron una investigación para comparar el uso de un radar de

penetración en el suelo y la investigación directa en rellenos sanitarios en la ciudad de Cuiabá en

el estado de Mato Grosso, para confrontar los resultados determinando que este método es

efectivo ya que usa la alta conductividad de los suelos contaminados permitiendo establecer

zonas de alta contaminación que luego eran confirmadas a través de ensayos directos. En estas

áreas de estudio se presentaron parámetros de coliformes, color, turbidez, hierro entre otras

sustancias, cuyos valores se encontraban muy por encima de la norma.

Otro de las herramientas usadas para determinar la vulnerabilidad a la contaminación de las

aguas subterráneas son los mapas de vulnerabilidad, sobre ellos Rueda y Betancur (2006),

presentan estos mapas como una herramienta de gran importancia en la toma de decisiones sobre

la protección y manejo de acuíferos, para dar peso a su investigación, estos mapas fueron

confrontados con diez metodologías de evaluación de vulnerabilidad, encontrando que algunas

de estas se ajustan a los mapas de vulnerabilidad de la zona, aportando una gran información

para la realización de estudios más profundos, para determinar los riesgos puntuales y las fuentes

que los ocasionan.


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4. Objetivos

4.1 Objetivo General

Analizar cómo ocurre la contaminación de aguas subterráneas debido a la percolación de

lixiviados.

4.2. Objetivos Específicos

- Evaluar de acuerdo con la bibliografía, la calidad del agua subterránea en los acuíferos

afectados por lixiviación de RSU.

- Investigar las fuentes de contaminación de aguas subterráneas diferentes a rellenos

sanitarios.

- Dar recomendaciones que puedan ayudar a la gestión de los acuíferos para evitar su

contaminación.


21

5. Marco referencial

5.1. Marco teórico

Generalidades

Aguas subterráneas:

el agua subterránea es toda el agua que recorre bajo la superficie de la tierra llenando los poros o

vacíos intergranulares de las rocas sedimentarias, o las facturas, fallas y fisuras de las rocas

compactas, y que siendo sometidas a dos fuerzas (de adhesión y de gravedad) desempeña un papel

esencial en la manutención de la humedad del suelo, del flujo de los ríos, lagos y pantanos.

Acuífero:

una o más capas subterráneas de roca o de otros estratos geológicos, que tienen la suficiente

porosidad y permeabilidad para permitir ya sea un flujo significativo de aguas subterráneas, o la

extracción de cantidades significativas de aguas subterráneas.

Contaminación de aguas subterráneas:

Se entiende por contaminación del agua, en general, la alteración de la calidad natural de la misma.

debida a la acción humana, que la hace total o parcialmente inutilizable para la aplicación útil a la

que estaba destinada

Infiltración:

cantidad de agua precipitada que atraviesa la superficie del terreno y pasa a ocupar, total o

parcialmente, los poros, fisuras y oquedades del suelo.

Lixiviados:

se le denomina lixiviado al líquido de color oscuro y composición variable resultado de la


22

interacción entre el proceso de biodegradación de la fracción orgánica de los residuos sólidos y la

infiltración de agua pluvial, solubilizando los componentes orgánicos e inorgánicos dando origen a

estos.

Percolación:

En hidrología, el movimiento descendente de agua al interior del suelo, de arriba hacia abajo en

llamado percolación.

Productos fitosanitarios:

Son cualquier producto de origen químico o biológico utilizado en la prevención o exterminio de

plagas y enfermedades en los cultivos.

Rellenos sanitarios:

Espacios donde se depositan los residuos sólidos de una ciudad después de haber recibido

determinados tratamientos.

Residuos sólidos urbanos (RSU):

Son los resultantes de la actividad doméstica y comercial de los centros urbanos, su composición

varía de acuerdo a la población y de acuerdo a la situación socioeconómica, se clasifican en; materia

orgánica, papel, plástico, vidrio, metales y otros

Zona de Recarga:

Es el área por donde ocurre el abastecimiento del acuífero, en otras palabras, es la infiltración del

agua hasta alcanzar la zona saturada del suelo.

Zona de descarga:

Es aquella por donde las aguas subterráneas emergen, para alimentar el sistema de aguas

superficiales.


23

AGUAS SUBTERRÁNEAS

El agua subterránea es la fuente de agua con mayor preferencia de uso para potabilización, ya que

esta es más segura frente a la acción de contaminantes que el agua superficial. Son las aguas de los

acuíferos, capas de suelo permeable saturadas de agua. La primera capa que se encuentra debajo del

suelo es el nivel freático ubicado a menos de 50 metros de profundidad y generalmente separado de

la superficie por unas pocas capas de suelo permeable. Puede haber acuíferos más profundos,

generalmente cautivos (bajo presión) ubicados a más de 50 metros de profundidad. Dependiendo de

la profundidad del acuífero, los modos de explotación serán diferentes. Para capturar estas aguas, se

utilizan pozos o perforaciones y manantiales.

El trabajo del pozo es recoger agua a través de un agujero excavado en el suelo con al menos 60 cm

de diámetro y tres (3) metros de profundidad para capturar agua de un acuífero (Coulibaly et al.,

2004). Los pozos tradicionales tienen paredes que generalmente no están recubiertas o que tienen

solo una capa delgada de cemento no reforzado. En cuanto a los pozos modernos con diámetros

grandes, sus paredes están sostenidas por boquillas de concreto reforzado (Yélognissè, 2007). El

pozo está especialmente adaptado a las localidades enclavadas. Salvo excepción, este tipo de obras

están destinadas a las aguas subterráneas.

Hay aguas de calidad natural no adecuada para ciertos usos: el agua del mar no sirve para beber y no

obstante el hecho de contener gran cantidad de sales disueltas no es motivo para considerarla

contaminada.

Un agua cargada de nitratos es excelente para riego, pero podría ser inaceptable para bebida.

el agua subterránea captada en manantiales, pozos o sondeos tiene prácticamente sólo tres

aplicaciones útiles:

1. El abastecimiento urbano


24

2. El abastecimiento agrícola

3. El abastecimiento industrial

La primera de estas aplicaciones es la que al verse afectada por la Contaminación podría tener

consecuencias más graves.

los agentes contaminantes involucrados en la contaminación del agua subterránea no son distintos de

los que ocasionan la del agua superficial los cuales son:

sales normales

nitratos

materia orgánica

compuestos tóxicos

metales pesados

microorganismos patógenos.

elementos radioactivos.

Definiendo en tres conceptos fundamentales el problema de la contaminación de las aguas

subterráneas y de su protección, éstos son los siguientes:

1. las aguas subterráneas se encuentran mejor protegidas frente a la contaminación que las

aguas superficiales. Pero esta protección puede verse disminuida sí. por ejemplo, se

inyectan directamente productos contaminantes por debajo de la superficie saturada del

acuífero.

2. una vez incorporado el contaminante al flujo subterráneo, resulta muy difícil y costoso

tanto el detectar su presencia como conocer su desplazamiento y evolución o detenerlo

antes de su llegada a pozos y sondeos de explotación. Además, en muchos casos es

prácticamente imposible eliminarlo o extraerlo de la formación permeable en la que puede

permanecer contaminando el agua durante largos períodos de tiempo. La contaminación


25

del agua subterránea es en muchos casos, un proceso muy difícilmente reversible debido a

la dificultad de regeneración del acuífero aun cuando ésta sea económicamente viable.

3. Como consecuencia de lo anterior hay que considerar que la mejor manera de eliminar los

problemas que puede causar la presencia de elementos nocivos en el agua subterránea es

impedir la entrada de dichos elementos en el acuífero. Es decir, en este caso, como en

tantos otros, es mucho mejor prevenir que curar. Y el método preventivo más eficaz es

una adecuada ordenación del territorio que, en el caso concreto de las aguas subterráneas.

se traduciría en la realización de una serie de estudios geológicos, hidrológicos,

hidrogeológicos, de fuentes de contaminación. antes y durante el proceso de desarrollo

agrícola, industrial y urbano de una región, para poder recomendar los puntos o áreas más

adecuados y menos peligrosos para la puesta en práctica de actividades contaminantes.

MECANISMOS DE INTRODUCCIÓN Y PROPAGACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN

EN EL ACUÍFERO

Los mecanismos por los que un agente contaminante puede alcanzar el acuífero y propagarse en el

afectando a zonas que en principio podrían considerase alejadas de su influencia son múltiples y a

veces, muy complejos.

Una clasificación útil es la que considera la posición del punto desde el que se propaga el

contaminante.

Según ella pueden establecerse tres categorías de mecanismos de los que se exponen algunos

ejemplos sencillos que se producen con relativa frecuencia.

Mecanismos de propagación a partir de la superficie

Dentro de este grupo se encuentra los casos de arrastre de contaminantes desde la superficie del

terreno por las aguas de infiltración y los de infiltración de aguas superficiales contaminadas desde


26

ríos, acequias, etc…, provocados por la acción del hombre.

Contaminación de un acuífero por lixiviado de residuos depositados en superficie.

Esto se presenta con la eliminación de residuos sólidos de plantas de tratamientos vertidos a cauces

secos, Vertederos, acumulación de diferentes sustancias superficies, escombreras, etc.

Si los residuos acumulados contienen material soluble, éste será Lixiviado por el agua de lluvia y se

infiltrará hasta la zona saturada incorporándose al flujo subterráneo pudiendo llegar eventualmente a

las captaciones de aguas subterráneas.

Contaminación por actividades agrícolas (Fertilizantes, pesticidas y riegos)

Se presenta cuando hay infiltración de aguas (lluvia o riego) que disuelven abonos, pesticidas, etc.

La explotación del acuífero, para abastecimiento conlleva el riesgo de que el agua a utilizar este

contaminada

Contaminación por flujo inducido de aguas superficiales contaminadas hacia un pozo

El bombeo provoca un cambio en el sentido del flujo de manera que en Última instancia y tras cierto

tiempo de funcionamiento continuo el pozo captará en parte aguas contaminadas procedentes de la

superficie.

Mecanismos de propagación desde la zona no saturada

Dentro de este grupo se encuentran situaciones muy comunes y frecuentes de las cuales se

ejemplificarán dos:

Aguas residuales domesticas

Se pueden ver los casos de utilización de fosas sépticas, reciclado de efluentes y en general de

sistemas de tratamiento de aguas residuales domésticas.

Embalsamiento superficial

Estos son los casos de acumulación de residuos líquidos de diversa procedencia depositados en


27

excavaciones naturales o artificiales, graveras e incluso a vertederos controlados

Los principales factores que controlan el desplazamiento del lixiviado son además de su naturaleza,

la estructura geológica, la humedad y la posición del punto de vertido en relación con la topografía y

sistema de flujo subterráneo.

hay mayor trascendencia cuando el embalsamiento entra en contacto directo con la zona saturada,

por lo que el contaminante encuentra entonces una vía de acceso directo hasta el acuífero.

Mecanismos de propagación originados en la zona saturada

Dentro de este grupo se encuentran dos situaciones típicas y probablemente las más significativas:

Pozos de inyección

Tal es el caso de sondeos utilizados para inyección directa y eliminación de aguas residuales

industriales, de salmueras procedentes de actividades mineras o de agua contaminada térmicamente

en procesos de calefacción o refrigeración.

Estas prácticas constituyen una amenaza muy seria, probablemente la más directa para la calidad de

las aguas subterráneas, en particular cuando los pozos y sondeos destinados a este fin no están

adecuadamente diseñados, construidos, situados o manejados Pueden efectivamente, suponer un

emplazamiento directo de agentes contaminantes en zonas de agua potable, provocar filtraciones

hacia acuíferos con aguas de buena calidad como consecuencia de fenómenos de fracturación

hidráulica no previstos o desplazamiento de agua salada hacia acuíferos de agua dulce, etc.

Progresión de la intrusión salina por alteración del régimen de flujo

El bombeo excesivo en acuíferos costeros que están conectados hidráulicamente con el mar o la

ubicación, inadecuada de las captaciones de bombeo en este tipo de acuíferos provoca el avance de

una cuña de agua salada, tierra adentro, al disminuir el flujo de agua dulce hacia el mar.

La alteración del régimen de flujo del acuífero puede producir en áreas continentales una intrusión

de aguas de mala calidad natural o de aguas contaminadas hacia las zonas donde se encuentran los


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sondeos de captación. Tal situación se produce con relativa frecuencia en acuíferos detríticos que

engloban materiales evaporíticos (yesos. sales). La progresión de ambos tipos de intrusión obliga

pasado cierto tiempo, al abandono de las captaciones afectadas.

La consecuencia inmediata de la introducción de elementos extraños en el acuífero por cualquiera de

los mecanismos citados en los párrafos anteriores es una situación de contaminación más o menos

intensa y extendida.

FUENTES POTENCIALES DE CONTAMINACIÓN

El deterioro de calidad del agua subterránea que implica el hecho de la contaminación puede ser

provocado directa o indirectamente por las actividades humanas, por procesos naturales o, lo que es

más frecuente, por la acción combinada de ambos factores.

A continuación, se tratará fundamentalmente de la Contaminación provocada por las actividades

humanas.

Las causas fundamentales de contaminación del agua subterránea pueden agruparse

convencionalmente en cuatro grupos, en relación con el tipo de actividad humana que las produce:

1. Contaminación urbana y doméstica

Existen dos tipos fundamentales de residuos generados por estas actividades: los residuos sólidos y

los residuos líquidos o aguas residuales urbanas. Ambos constituyen la amenaza más directa para la

calidad de las aguas subterráneas. Los residuos gaseosos tienen en principio una menor incidencia

directa sobre las aguas subterráneas a pesar de que en áreas urbanas contaminadas pueden

condicionar notablemente la composición del agua de lluvia que constituye la fuente principal de

recarga de la mayoría de los acuíferos.

Residuos sólidos urbanos y domésticos

Se calcula (Yen and Scanlon. 1975) que una ciudad de un millón de habitantes puede originar

anualmente un volumen de residuos capaz de ocupar una superficie de 80 hectáreas con un espesor


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de 5 m.

Excepto en climas áridos, los residuos colocados en vertederos controlados y en mayor proporción

en los no controlado están sometidos a lixiviación por el agua de lluvia y otros residuos líquidos. El

Lixiviado. líquido originado en este proceso contiene gran cantidad de elementos contaminantes y el

total de sólidos disueltos puede ser muy elevado.

El número de bacterias puede llegar a ser 1.000 veces superior al del terreno, pero las patógenas

difícilmente pueden subsistir en medio tan desfavorable. Con frecuencia se constata la ausencia de

coliformes por lo que la contaminación por organismos patógenos no llega a límites peligrosos salvo

en el caso de que las basuras se acumulen bajo el nivel freático.

El control de los vertederos de basuras y su correcto emplazamiento hidrogeológico son los medios

más seguros para minimizar los efectos de la contaminación que pueden producir.

En general, en climas no áridos, el proceso de lixiviado puede prolongarse durante las primeras

décadas de la existencia del vertedero y a veces, hasta centenares o miles de años. (Vertederos del

tiempo de los romanos continúan, al parecer, produciendo Lixiviados en la actualidad). Además del

lixiviado líquido en los vertederos producen gases como consecuencia de la descomposición

bioquímica de la materia orgánica existente en los residuos domésticos en condiciones favorables de

humedad, actividad biológica y temperatura. Los gases que se desprenden pueden tener hasta un

90% de C02y hasta un 55% de CH, (metano). Este último puede alcanzar niveles explosivos. La

potencialidad contaminante de los vertederos de residuos sólidos urbanos ha de extenderse a otros

productos de mayor peligrosidad que los mencionados si se tiene en cuenta que en ellos se vierten

residuos sólidos industriales procedentes de industrias asentadas en los cascos urbanos.

Residuos líquidos urbanos y domésticos

La eliminación de los residuos líquidos urbanos suele realizarse, a través de las redes de

alcantarillado en las poblaciones que disponen de ellas, directamente a los cauces fluviales en la


30

mayoría de los casos sin un proceso previo de tratamiento de depuración. En múltiples localidades

con escasa población y en núcleos agrícolas aislados el procedimiento de eliminación tiene lugar a

través de pozos negros, fosas sépticas. etc.

Este tipo de vertidos contiene sales minerales, materia orgánica, restos de compuestos no

biodegradables, etc. así como virus y microorganismos fecales en general. El grado de tratamiento a

que se encuentren sometidos antes de su vertido condiciona notablemente la carga contaminante que

pueden aportar.

El máximo riesgo por estos vertidos corresponde evidentemente a las aguas superficiales, a las que

va a parar la cantidad más importante de estas aguas. Sólo en caso de recarga de acuíferos por aguas

superficiales o en caso de conexión acuífero-río existiría peligro de contaminación indirecta de aguas

subterráneas.

¡El Mayor riesgo directo para los acuíferos lo constituyen las pérdidas de las redes de alcantarillado,

la infiltración desde pozos negros y fosas sépticas o el vertido directo en cauces secos y

especialmente! las prácticas de regadío incorrectamente realizadas con este tipo de aguas. El riesgo

aumenta lógicamente cuando el vertido por riego o las pérdidas se producen en áreas

hidrogeológicamente favorables a la infiltración (zonas de recarga de acuíferos kársticos o muy

permeables etc.).

La acción filtrante del suelo y de la zona no saturada protege en cierta medida en función de

múltiples factores, a las aguas subterráneas eliminando bacterias patógenas que pueden acompañar al

vertido de residuos líquidos urbanos y domésticos, La supervivencia de los virus es una cuestión, en

cambio, que no tiene una clara respuesta por el momento.

La contaminación por materia orgánica en acuíferos puede provocar la aparición de malos sabores y

olores en el agua como consecuencia de su degradación anaerobia, Aunque muchos compuestos

orgánicos son absorbidos por el suelo, en él se producen reacciones químicas que pueden


31

transformar el nitrógeno orgánico en nitratos. muy solubles, aumentando entonces el peligro de

contaminación.

2. Contaminación agrícola

Probablemente la causa más generalizada e importante del deterioro de la calidad del agua

subterránea como consecuencia de la acción humana es la de las prácticas agrícolas.

A diferencia de otros tipos de contaminación la provocada por estas prácticas se caracteriza salvo en

casos concretos, vertidos puntuales de granjas por su carácter difuso.

Los contaminantes potenciales más significativos en este campo son los fertilizantes, los pesticidas e

indirectamente las prácticas de regadío, en su aspecto de reciclado. Otros contaminantes de menor

significación son los vertidos de residuos animales sobre el terreno, el almacenamiento de residuos

de cosechas, etc.

Los fertilizantes especialmente los compuestos nitrogenados son los nutrientes más importantes

desde el punto de vista de la contaminación de las aguas subterráneas debido a la movilidad de los

nitratos. Generalmente se aplican en forma de estiércol o en forma inorgánica. como amoniaco (NH,

OH). sulfato amónico [(NH4)2 SO4], nitrato amónico (NH4 NO3), carbonato amónico [(NH4)2

Coa)], etc.

Los valores de concentración de nitratos en aguas subterráneas afectadas por actividades agrícolas

son muy variables en función de las condiciones señaladas antes Su distribución en acuíferos libres

suele guardar estrecha relación con la profundidad de las captaciones de modo que las máximas

concentraciones aparecen en la parte superior de la zona saturada en tanto que las mínimas suelen

hacerlo en la parte inferior. Cuando el espesor de la zona saturada es relativamente escaso, llega a

producirse con el tiempo un notable grado de homogeneización de concentraciones

Por su parte, los pesticidas y productos fitosanitarios en general pueden constituirse también en

contaminantes potenciales del agua subterránea al ser lixiviados desde la zona edáfica por las aguas


32

de infiltración (lluvia o riego). Los pesticidas órgano clorado constituyen el mayor riesgo de

contaminación por su persistencia y elevada toxicidad con efecto específico sobre ciertos

organismos. Estas propiedades y la capacidad de acumulación de estos compuestos han motivado las

restricciones de su utilización, o su prohibición como en el caso del DDT; su baja solubilidad; el

hecho de ser fuertemente adsorbidos en su mayoría, por el suelo, limitan notablemente la amenaza

que podrían constituir para la calidad de las aguas subterráneas.

Los compuestos órgano fosforados. debido a su facilidad de degradación y al hecho de poseer una

limitada acción residual junto con una alta capacidad para ser adsorbidos parecen representar un

riesgo menor a pesar de que el comportamiento de los pesticidas en general es poco conocido. Otra

de las posibles fuentes de elementos potencialmente contaminantes es el vertido de residuos

animales. Los residuos líquidos y la materia orgánica resultante de las actividades ganaderas son una

fuente importante de nitrógeno y consecuentemente, de nitratos. Aunque estos residuos deberían ser

tratados antes de su incorporación al terreno generalmente son vertidos sin tratamiento y, a menudo,

en zonas inadecuadas con lo que su potencialidad de contaminación aumenta considerablemente.

El riesgo de contaminación por bacterias fecales procedentes de ganado sin estabular es bajo a causa

de la biodegradabilidad de las heces fecales, por el modo disperso de deposición de los residuos

animales y por la existencia de suelos con cierto desarrollo en las zonas de pastos que favorecen la

depuración de las heces. Cuando se trata de estabulaciones concentradas en las proximidades de

captaciones de abastecimiento, a menudo sanitariamente mal protegidas. el riesgo aumenta

considerablemente.

Resumiendo, en cuatro puntos, por orden de importancia conocida. los principales problemas de

contaminación por actividades agrícolas éstos podrían sintetizarse en:

-Utilización inadecuada de fertilizantes nitrogenados y fosforados en zonas de riego con suelo

permeable y acuíferos libres, traducida en aumentos considerables de nitratos en el acuífero.


33

-Elevada tasa de reciclado de aguas subterráneas en áreas de regadío intensivo

-Vertido indiscriminado de residuos animales sobre el terreno en zonas vulnerables

- Utilización incorrecta o exagerada de pesticidas en terrenos muy permeables con escasa capacidad

de adsorción

3. Contaminación industrial

La contaminación de las aguas subterráneas como consecuencia de las actividades industriales

presenta dos características definitorias fundamentales. Por un lado, está la inmensa variedad de

sustancias químicas orgánicas o inorgánica, generadas en este sector capaces de producir

contaminación, es decir: multiplicidad de posibles agentes contaminantes. Por otro lado, esta

contaminación presenta un carácter típicamente local o puntual, individualizable en función del tipo

de industria de que se trate.

Las principales fuentes de este tipo de contaminación están constituidas por los residuos de

producción eliminados a través de la atmósfera, el terreno y las aguas superficiales o subterráneas,

las pérdidas de sustancias contaminantes durante su almacenamiento O transporte y los accidentes en

tanques, líneas de conducción. etc.

Los residuos líquidos pueden contener, en ocasiones, compuestos tóxicos extremadamente

peligrosos, persistentes y escasamente retenibles en la matriz sólida del acuífero o poco degradables.

En otras ocasiones se trata de aguas con altas concentraciones en sales inocuas o con características

térmicas peculiares. Generalmente el modo de eliminación consiste aparte del vertido a aguas

superficiales en la inyección de estos residuos en acuíferos salinos, acuíferos secos, almacenamiento

transitorio en balsas o lagunas de evaporación, en excavaciones o en su extensión en el terreno

mediante riego o aspersión. El riesgo máximo deriva de la inyección sin el control y emplazamiento

adecuados y del vertido en excavaciones particularmente cuando éstas alcanzan el nivel freático del

acuífero.


34

Aunque resulta imposible caracterizar estos vertidos por su casi ilimitada variedad a título ilustrativo

puede decirse que las industrias de bebidas y alimentación generan residuos líquidos con alta

contaminación, sólidos en suspensión a menudo elevados, marcada alcalinidad, gran concentración

de materia orgánica disuelta, las industrias de fabricación de pesticidas e insecticidas alto contenido

en materia orgánica. Benceno, sustancias tóxicas y restos de insecticidas y pesticidas muy tóxicos;

las de colorantes: sales de plomo, arsénico, titanio. etc.

Los residuos sólidos suelen ser eliminados por medio de escombreras y vertederos generalmente no

controlados en donde se presentan además de los problemas señalados en la eliminación de residuos

sólidos urbanos, los inherentes a la peligrosidad de los vertidos generados en diversas modalidades

de la industria. Las fugas desde conducciones, tanques de almacenamiento, etc. presentan mayor

riesgo cuando estas se encuentran enterradas, puesto que pueden pasar largo tiempo inadvertidas

En los países industrializados las fugas de productos derivados del petróleo constituyen una amenaza

creciente para la calidad de las aguas subterráneas, La contaminación por estos derivados es muy

diferente de los demás tipos de contaminación dado que estos productos son menos densos que el

agua e inmiscibles con ella. Es por esto que su desplazamiento en el acuífero se produce casi

exclusivamente en la zona no saturada. El petróleo (o sus derivados) llega a estabilizarse en el límite

superior de la zona saturada por lo que podría esperarse que su poder contaminante fuera limitado.

4. Contaminación inducida por bombeo

Un agua con alta salinidad puede invadir acuíferos de agua dulce y crear en ellos zonas de

contaminación puntuales o no. En acuíferos continentales cualquier tipo de agua salina puede

provocar la contaminación (intrusión salina); en los acuíferos costeros el contaminante es el agua del

mar. Este segundo caso de contaminación se conoce como intrusión marina.

La única forma de explotación racional de un acuífero costero ha de basarse en el conocimiento de

su funcionamiento para establecer una situación de compromiso entre la explotación necesaria y la


35

penetración permisible del agua del mar en el acuífero, todo ello bajo un estricto plan de

observación, control y predicción.

PRINCIPALES CONTAMINANTES DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS Y SUS

EFECTOS

1. Contaminantes químicos

Constituyen la mayor parte de lo contaminantes de las aguas subterráneas, con una amplia gama de

compuestos orgánicos e inorgánicos con orígenes y comportamientos muy diversos, que se pueden

agrupar en:

-contaminantes minerales: son aquellas sustancias solubles que forman parte habitualmente de la

composición del agua, que se encuentran en cantidades excesivas por las actividades humanas, los

principales problemas que originan son un sabor diferente al agua, ciertos efectos fisiológicos e

inconvenientes domésticos.

- metales pesados: se incluyen elementos que suelen aparecer como trazas en las aguas subterráneas,

pero que pueden ser indicios de contaminación cuando sus concentraciones son anormalmente altas,

entre los mismos se pueden citar; Al, Cu, Zn, Pb, Se, As, Cr, Hg, Fe y Mn. Se utilizan en múltiples

sectores industriales, como compuestos de combustibles, y se utilizan en aparatos domésticos y en

servicios urbanos. En todos estos casos la recogida selectiva y su tratamiento o deposito especiales

pueden minimizar sus efectos de contaminación.

2. Contaminantes biológicos

Son las bacterias patógenas, los parásitos y los virus. Estos organismos son fuente de muchas

enfermedades. Aunque la contaminación biológica se origina sobre todo a partir de las fosas

sépticas, redes de alcantarillados, pozos negros y aguas residuales aplicadas al suelo, también puede

proceder de vertederos no controlados. Sus efectos sueles estar muy amortiguados por los


36

mecanismos de autodepuración de los acuíferos especialmente en la zona no saturada.

En las aguas principales los agentes principales de transmisión de enfermedades que pueden

aparecer son; la salmonella, shigelia, escherichia coli, vibrio cholerae, virus de hepatitis A,

adenovirus, etc.

3. Contaminantes radioactivos

Pueden proceder por almacenamiento inadecuado, y también de fugas desde puntos donde se utilizan

estos elementos, vertidos accidentales de las aguas con las que se ponen en contacto o de los

materiales que los utilizan. Muchos de ellos se comportan como minerales ordinarios y se mueven a

la misma velocidad que el agua, otros pueden ser retenidos temporalmente en el terreno, reduciendo

su recorrido medio antes de que se desintegren, dependiendo su movimiento en el terreno de su

coeficiente de distribución.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PROPAGACIÓN Y ATENUACIÓN DE LA

CONTAMINACIÓN

Los contaminantes al igual que cualquier soluto transportado por el flujo subterráneo, están

sometidos a procesos químicos, biológicos y radioactivos, que tienden a modificar su concentración,

muchas veces consiguiendo una disminución de la misma o una modificación de su composición,

originando otros productos diferentes nocivos o no.

Dentro de los procesos que propagan o atenúan la contaminación se deben considerar también los

derivados de las características del medio por el cual son transportados los compuestos.

Así la mayor parte de las aguas subterráneas se mueve desde una zona de recarga hasta la zona de

descarga de acuerdo con la ley de Darcy, según la cual la velocidad del agua es directamente

proporcional a la conductividad hidráulica y el gradiente hidráulico. La permeabilidad depende del

volumen de poros del suelo o roca ocupado por el agua, siendo máxima cuando todos los poros están

saturados.


37

Las sustancias disueltas sean o no contaminantes, cuando se incorporan al sistema del flujo del agua

subterránea tienden a moverse en la dirección general del flujo y, si no existiera interacciones con el

terreno, a una velocidad igual a la velocidad media del agua subterránea. A este proceso se le

denomina advección.

Sin embargo, debido a las tortuosidades que recorre el agua entre los poros, los solutos tienden a

separarse de la trayectoria ideal del agua y a moverse a diferente velocidad, en lo que se conoce

como dispersión mecánica o hidráulica.

Por otra parte, los solutos tienen a igual su concentración en cualquier parte del sistema, y se mueven

desde las zonas de mayor concentración a las que la tienen menor, mediante el proceso de difusión.

Esta provoca también una dispersión que, unida a la dispersión mecánica origina el proceso de

dispersión hidrodinámica.

Los procesos combinados de dispersión y difusión, además de la dilución de las sustancias disueltas

originan una pluma de contaminación, cuya forma, extensión, velocidad de propagación, etc.

Dependen tanto de las características del medio como de la sustancia que se propaga y del foco

emisor.

Durante su transporte a lo largo del flujo subterráneo, las sustancias contaminantes están sometidas a

un conjunto de procesos físicos, químicos y biológicos que tienden a disminuir sus efectos.

Entre los procesos físicos tienen mayor importancia los siguientes:

Dispersión

Provoca la dilución de los contaminantes, la capacidad de dispersión de un medio depende entre

otros factores, de su grado de heterogeneidad y de la velocidad del agua subterránea, y es

inversamente proporcional a la porosidad.

Filtración

Influye favorablemente en la disminución del contenido, de determinados coloides y partículas de


38

mayor tamaño, es más efectiva en los materiales ricos en arcillas y menos en gravas, rocas fisuradas

y karts.

Circulación de gases

Cuando existe gas en el medio, especialmente oxigeno se favorece la descomposición aerobia,

mientras que la limitación en esa circulación puede provocar condiciones anaerobias.

Entre los procesos químicos se pueden mencionar:

Precipitación- disolución

Cuando el agua que se infiltra en el terreno entra en contacto con los minerales presentes en el

mismo se producen fenómenos de disolución mineral, que continúan hasta que se alcancen en el

agua las concentraciones del equilibrio de saturación o hasta el agotamiento de los minerales. Si las

condiciones de equilibrio cambian, el agua puede encontrarse sobre saturada en determinados

elementos, que precipitan para alcanzar ese nuevo equilibrio, las reacciones de precipitación-

disolución con comunes para el calcio, magnesio, bicarbonatos y sulfatos, algún constituyente traza

como arsénico, boro, cadmio, cianuro, hierro, plomo, mercurio, etc. Presentan una gran capacidad

de precipitación.

Adsorción- desorción

El cambio iónico, puede retener, usualmente de modo temporal, cationes y, en menos medida

aniones en las superficies de las arcillas y materiales coloidales. La cantidad de cationes metálicos

adsorbidos aumentan de acuerdo con el PH. Los elementos adsorbidos pueden volver a la solución

cuando un agua con menor concentración en ellos entra en contacto con el material adsorbente. Este

proceso es uno de los más efectivos en la atenuación de la contaminación.

Oxidación- reducción


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Muchos contaminantes pueden existir en diversos estados de oxidación, estando ligada su movilidad

a dicho estado. En terrenos no saturados y en zonas de recarga de acuífero las condiciones son

oxidantes, o parcialmente reductoras, mientras que en la zona saturada suelen predominar las

reductoras, especialmente si existe materia orgánica.

Neutralización

La solubilidad y movilidad de la mayoría de los contaminantes aumenta con la disminución del PH

Finalmente, dentro de los procesos bioquímicos se pueden citar:

Degradación biológica y asimilación

Muchas sustancias químicas pueden ser extraídas del agua y fijadas biológicamente o modificadas

en su estructura por actividad de los organismos vivos.

Síntesis celular

Muchos de los elementos que son requeridos para el crecimiento de los organismos pueden ser

retirados por el medio, provocándose entonces retardos en su migración.

MÉTODOS DE CONTENCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN

En general las aguas subterráneas se encuentran más protegidas frente a la contaminación que las

aguas superficiales, siempre que los contaminantes no las afecten direc5tamente, sin embargo, una

vez que los contaminantes se incorporen al flujo subterráneo resulta difícil y costoso tanto el detectar

su presencia como conocer su desplazamiento, siendo la contaminación en ocasiones un proceso

prácticamente irreversible.

Para evitar esto último se pueden tomar medidas para controlar o disminuir la entrada de

contaminantes en los acuíferos, pero si la contaminación se hace efectiva es necesario utilizar

determinadas técnicas para corregirla.


40

1. Métodos de prevención y protección

La mejor manera de evitar los problemas causados por la presencia de contaminantes es impedir su

entrada, es decir, aplicar métodos preventivos. En ocasiones esto no es posible, pero si se conoce la

posibilidad de contaminación de pueden aplicar sistemas para atenuar su peligrosidad, bien mediante

e tratamiento natural o artificial de los elementos contaminantes o con la reducción de la

contaminación con la optimización del uso de los productos que la origina. En estos casos, también

es necesario el establecimiento de redes o sistemas de control de las aguas subterráneas que permitan

alertar de una posible contaminación antes de que afecte a las salidas naturales o artificiales de las

mismas.

Los métodos preventivos tienen entonces como finalidad evitar que el contaminante llegue a las

aguas subterráneas, reducir la peligrosidad del mismo o limitar la cantidad de contaminante que llega

al acuífero.

El método preventivo más eficaz es la ordenación del territorio mediante la realización de un

conjunto de estudios para poder recomendar los puntos o áreas más adecuados y menos peligrosos

para la puesta en marcha de actividades potencialmente contaminantes.

Esa ordenación puede contemplar dos objetivos diferentes:

-Protección integral de los recursos hídricos subterráneos de un acuífero, por su importancia

económica, social o medioambiental. En este sentido el aspecto más utilizado es la vulnerabilidad de

los acuíferos en función de las condiciones naturales con respecto a uno o varios contaminantes.

-Protección de u sector de acuífero con vistas a evitar la contaminación de puntos de surgencia

naturales o artificiales. Son los denominados perímetros de protección, que para su establecimiento

tienen en cuenta el poder depurador o filtrador del suelo, las afecciones de bombeos, el tiempo de

transito de los contaminantes, el límite de la cuenca receptora o área de alimentación, etc.

2. Métodos de recuperación


41

Las medidas de recuperación deben llevase a cabo cuando la contaminación llega al acuífero o puede

hacerlo de forma probable.

Previamente es necesaria la caracterización de la contaminación, tanto en lo que se refiere al tipo de

sustancias como su extensión espacial y temporal. Igualmente se deben determinar los riesgos para

la salud y medioambiente y las medidas de descontaminación necesarias, para ello se utilizan

métodos directos y métodos indirectos.

En cuanto a las técnicas de saneamiento de la contaminación son numerosas, a veces específicas, y

se actualizan y prueban de forma permanente. De todos modos, deben tener en cuenta el medio que

se va tratar, los contaminantes presentes y la viabilidad técnica de su aplicación.

Se pueden separar en dos grandes grupos:

1. Sistemas pasivos o de aislamiento

Tratan de minimizar la movilización de los contaminantes una vez conocidos los mecanismos de

migración, de modo que se establece una serie de sistemas que permitan su control. La tecnología

más habitual es el aislamiento mediante barreras de contención o pantallas y posterior captación de

agua a través de pozos o zanjas drenantes para su tratamiento.

2. Sistemas activos o de eliminación:

Estos sistemas requieren consumo energético y llevan consigo la eliminación de contaminantes entre

otros se pueden citar:

Bombeo y tratamiento de aguas subterráneas

Ventilación de suelos

Biodegradación

Lavado del suelo

Excavación y tratamiento exterior

42


6. Diseño metodológico

Este estudio constituye una revisión bibliográfica de carácter analítico acerca de la contaminación de

agua subterráneas por percolación de lixiviados

La recolección de datos fue realizada en el mes de agosto de 2018 y se utilizó para la investigación

las bases de datos de la universidad Cooperativa de Colombia, así como bases de datos de libre

acceso tipo Scielo. Fue definido como criterio de inclusión artículos e investigaciones publicadas

entre los años 2000 y 2017. Otro criterio a considerar fueron los estudios relacionados con:

hidrogeología, medio ambiente, contaminación, aguas subterráneas e ingeniería civil.

Fueron reunidos una totalidad de 180 artículos e investigaciones en los temas descritos

anteriormente los cuales luego de ser organizados pasaron por un segundo filtro con el fin de

encontrar información más específica respecto a nuestro objeto de estudio siendo elegidos un total de

80 fuentes informativas como tesis, artículos, manuales, etcétera

Después de la selección de la información conforme a los criterios de inclusión previamente

definidos, fueron seguidos en este orden los siguientes pasos:

Lectura exploratoria

Lectura selectiva

Selección del material adecuado con los objetivos y tema de estudio

Lectura analítica y análisis de los textos

Lectura interpretativa

Redacción

Después de estas etapas se constituyó un cuerpo de estudio agrupando los temas más abordados en

las categorías ya mencionadas.

43


7. Discusión

Si bien el agua subterránea es fundamental en el desarrollo social y económico para una población,

actualmente este recurso se encuentra en un estatus elevado de vulnerabilidad a la contaminación, debido en

gran parte a la sobreexplotación de los acuíferos y al aumento de las actividades antropogénicas en zonas de

recarga, mucho de los residuos que se generan como resultado de estas actividades terminan en los acuíferos a

través de una infiltración en el suelo.

Es importante destacar que si bien los acuíferos se protegen de la contaminación por medio del suelo que

funciona como un filtro que impide la llegada de sustancias potencialmente peligrosas a la fuente hídrica, esto

deja de manifiesto que el suelo y su composición son determinantes en la presencia o no de contaminantes en

el agua, así mismo es de anotar que el aumento de las actividades agrícolas son un factor a evaluar al

momento de determinar la vulnerabilidad de una fuente de agua subterránea, ya que los pesticidas que llegan

al suelo producto de las fumigaciones a los cultivos terminan depositándose en el suelo e infiltrándose en el

acuífero.

Finalmente la expansión de las zonas urbanas representan un problema de contaminación que va en aumento

debido a la mala planificación de las ciudades que termina repercutiendo en una mala ubicación de rellenos

sanitarios y disposición final de basuras, redes de alcantarillado deficientes y en algunos casos locaciones

como cementerios terminan generando un impacto considerable sobre el agua, al aumentar la presencia de

metales pesados, sustancias cancerígenas, bacterias y otros elementos nocivos para la salud humana.

Contrario a lo que se podría esperar, los países con un mayor índice de desarrollo son los que presentan

mayores problemas de contaminación en sus sistemas de agua subterránea, caso contrario a lo ocurrido en

países en vía de desarrollo, esto va acorde a lo expuesto anteriormente, países altamente desarrollados

requieren mayores espacios para uso tanto urbano, como agrícola y ganadero, esto agrava los procesos de

deforestación y cambios en la composición del suelo permitiendo que se den estos procesos de contaminación

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Recomendaciones

La protección de las fuentes de aguas subterráneas hace necesaria la aplicación a futuro de controles más

drásticos buscando minimizar los riesgos de contaminación sobre los acuíferos, ya que el cuidado de estos

depende en gran medida de las normas que favorezcan la conservación de acuíferos a través de prevención y

precaución, ya que los elementos contaminantes no pueden ser simplemente eliminados.

El aumento de la población crea la necesidad de mayores espacios para las actividades humanas, en muchos

casos esta demanda de espacios y de recursos se suple de forma desmedida sin una planificación adecuada, es

por eso que se hace un énfasis en una planificación urbana mucho más eficiente, para impedir que los

desechos fruto de actividades antropogénicas terminen en infiltrándose en el suelo, por tal motivo se necesita

que las autoridades competentes realicen un mayor control sobre focos de contaminación buscando proteger

el suelo y con ello las fuentes de agua.

La deforestación queda demostrada como un proceso que facilita la percolación de lixiviados en el suelo, por

ello se debe evitar una deforestación drástica en zonas de uso agrícola y zonas de bosques en áreas de recarga

de acuíferos, ya que estos bosques protegen de la contaminación actuando como un filtro que protege las

fuentes hídricas.

45


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ANEXOS

Ilustración 1 Características Físicas máximas aceptadas para el agua. Obtenido de Resolución 2115 de 2007

Ilustración 2 Características Químicas máximas aceptadas para el agua. Obtenido de Resolución 2115 de 2007

50


Ilustración 3 Características Químicas máximas aceptadas para el agua. Obtenido de Resolución 2115 de 2007

Ilustración 4 Características Químicas máximas aceptadas para el agua. Obtenido de Resolución 2115 de 2007.

Ilustración 5Características microbiológicas, valores máximos aceptados para el agua. Obtenido de Resolución 2115 de 2007

ANALISIS SISTEMATICO DE LITERATURA

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