MATERIA:

Taller de Investigación 2

ESPECIALIDAD:

Ing. En Geociencias

CATEDRÁTICO:

Lic. IGonzález Gómez Bulmaro

TRABAJO:

Investigación:

Contaminación de Aguas Subterráneas

ALUMNOS:

Durán Lira Aurora Guadalupe

Martínez Bárcena Hébert

Romero Rodríguez Alfredo

Sánchez Melo Laura

Ciudad Madero, Tamaulipas a 14 de noviembre 2011

CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

AGUA SUBTERRÁNEA

ACUÍFEROS

ESTIMACIÓN DEL BALANCE DE AGUA EN EL MUNDO

CALIDAD DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

¿QUÉ ES MEJOR? EL AGUA SUBTERRÁNEA VS AGUA SUPERFICIAL

EL AGUA SUBTERRÁNEA EN MÉXICO

CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

SOBREEXPLOTACIÓN DE LOS ACUÍFEROS

PROBLEMAS EN EL USO DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

¿QUÉ CONTAMINA EL AGUA?

FUENTES DE CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS EN MÉXICO

TRATAMIENTO DEL AGUA SUBTERRÁNEA

FUENTES DE CONTAMINACIÓN POR HIDROCARBUROS

PROCEDIMIENTOS DE DESCONTAMINACIÓN DE ACUÍFEROS

TRATAMIENTOS “IN SITU”

TRATAMIENTOS “EX SITU”

JUSTIFICACIÓN

Este tema es de vital importancia ya que en la actualidad el mundo se encuentra en un déficit de aguas superficiales, por lo cual debemos darle más valor a la que tenemos a nivel subterráneo, por lo cual, en un futuro este material líquido será de lo más valioso que poseamos.

El gobierno actualmente sabe la importancia de este factor por lo cual está invirtiendo a futuro en proyectos relacionados con la exploración geohidrológica.

Cada vez es necesario adquirir más agua, y cada vez es más difícil encontrarla. Se están realizando trabajos a profundidades en el subsuelo, pero en la mayoría de los casos no es agua que pueda ser utilizada como se requiere. Por lo tanto también hacemos mención de algunos métodos o procesos que se realizan para poder utilizar el agua de la forma que se requiere.

Cuando encontramos algo en el subsuelo está muy contaminada por diversos factores, por lo cual su tratamiento es muy caro lo cual no es remunerable.

MARCO REFERENCIAL

http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/11CAgu/170AgSub.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua_subterr%C3%A1nea

http://www.lenntech.es/agua-subterranea/fuentes-contaminacion.htm

http://html.rincondelvago.com/contaminacion-del-agua_5.html

http://www.juridicas.unam.mx/publica/librev/rev/rap/cont/83/pr/pr17.pdf

INGENIERÍA AMBIENTAL – ITCM

INGENIERÍA QUÍMICA - ITCM

DELIMITACIÓN

Como sabemos el tema de la contaminación es muy amplio y abarca lo que es a nivel aire, agua y suelo, nosotros nos delimitamos a lo que es el agua y aún más porque nos enfocamos a lo que es solo a nivel subterráneo, para así poder especificarnos solo en este tema contaminación de aguas subterráneas.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

¿Cómo podemos evitar la contaminación de aguas subterráneas y es conveniente invertir económicamente en ellas para su tratamiento ya contaminadas?

HIPÓTESIS

Ante esta problemática, nosotros planteamos como una alternativa, crear grupos de apoyo para que como un proyecto global todos resolvamos los problemas que agravan la escasez de agua, esto sería mediante la difusión del problema, y las alternativas para solucionarlo.

Tratar las aguas subterráneas es de vital importancia debido que es un recurso sumamente importante para la vida.

MARCO TEÓRICO

INTRODUCCIÓN

AGUA SUBTERRÁNEA

La evaluación del agua subterránea ha sido una tarea que ha adquirido gran importancia en las últimas décadas en nuestro país, como consecuencia del incremento de la demanda por el recurso. Así, tanto las personas involucradas directamente con el sector hidráulico como aquellas relacionadas de manera indirecta, han prestado mayor interés en los conceptos hidrogeológicos que forman la base el estudio de las aguas subterráneas.

La geohidrología (o hidrogeología) se encarga del estudio del agua subterránea, su origen, ocurrencia, movimiento y calidad. Una de las principales dificultades del estudio del agua subterránea es que ésta no puede verse directamente en el subsuelo y, en ocasiones, ocurre en ambientes complejos.

El agua subterránea es parte de la precipitación que se filtra a través del suelo hacia los estratos porosos y en ocasiones los satura de agua. Se mueve lentamente hacia los niveles bajos, generalmente en ángulos inclinados (debido a la gravedad) y, eventualmente, llegan a los manantiales, los arroyos, lagos y océanos.

Un par de factores importantes son los responsables de la existencia del agua subterránea: la gravedad, que mueve al agua hacia el centro de la Tierra, y el tipo de rocas, que de acuerdo con su porosidad, almacenarán más o menos agua.

CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

ACUÍFEROS

La mayor parte de los espacios porosos de las rocas bajo el nivel freático están llenos de agua. Pero las rocas tienen una porosidad diferente y características permeables diferentes, lo que significa que el agua no se mueve de igual manera en todo tipo de rocas.

Cuando la roca almacenadora de agua permite que la misma se fluya hacia los pozos y en los arroyos, recibe el nombre de “acuífero”.

De manera general, un acuífero es una unidad geológica saturada que contiene y transmite agua de buena calidad, de tal manera que pueda extraerse en cantidades económicamente aprovechables. De acuerdo con las condiciones de presión a que se encuentra sometida el agua en el subsuelo, los acuíferos se clasifican en: libre, confinado, semiconfinado, colgado, acuitardo, acuicludo y acuifugo.

ESTIMACIÓN DEL BALANCE DE AGUA EN EL MUNDO

Los volúmenes existentes de agua subterránea, con exactitud, se desconocen, pero pueden estimarse de acuerdo con la siguiente tabla (el agua subterránea se anota como A.S.):

Si no consideramos los océanos, por sus altos niveles de salinidad, el agua subterránea representa aproximadamente 2/3 del agua dulce del mundo. Si tomamos en cuenta sólo el agua dulce utilizable, es decir, eliminamos las capas de hielo, los glaciares y las aguas de la atmósfera y de la biosfera, el agua subterránea representa el 95%; los lagos, pantanos, presas y ríos el 3.5%, y la humedad del suelo el 1.5 por ciento.

CALIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA

Debido a que el agua subterránea se mueve a través de las rocas y la tierra del subsuelo, puede fácilmente disolver substancias durante este movimiento. Por dicha razón, el agua subterránea muy frecuentemente puede contener más substancias que las halladas en el agua superficial.

La contaminación del agua puede definirse como la modificación de las propiedades físicas, químicas o biológicas que restringen su uso. Las sustancias que modifican la calidad del agua de los acuíferos se dividen en: las presentes en la naturaleza y en aquellas producidas por las actividades del hombre (antropogénicas). Dentro de las primeras se encuentran: arsénico, flúor y elementos radiactivos, entre otros (Nielsen, 1991); mientras que en las segundas se incluyen bacterias, virus, nitratos, orgánicos sintéticos e hidrocarburos (solventes, pesticidas, etc.) y materiales pesados.

Las fuentes de contaminación se pueden originar en la superficie del terreno, por ejemplo, la agricultura; en el subsuelo por arriba del nivel freático, por ejemplo, basureros a cielo abierto; y en el subsuelo por debajo del nivel freático, como es el caso de pozos abandonados.

Los acuíferos costeros pueden contaminarse por intrusión salina y las fosas sépticas son, quizá, las fuentes de aguas residuales que más contribuyen a la contaminación del agua subterránea.

¿QUÉ ES MEJOR? AGUA SUBTERRÁNEA VS. AGUA SUPERFICIAL

Ventajas del agua subterránea

1. Según estimaciones, el 95% o más del agua dulce utilizable se encuentra bajo la superficie del terreno.

2. Es el único recurso disponible en zonas desérticas.3. Hay menores pérdidas por evaporación.4. Hay menor exposición a la contaminación.5. Su disponibilidad es menos afectada por las variaciones climáticas.6. Su distribución es más amplia en el área.7. No hay pérdida de la capacidad de almacenamiento.8. La temperatura del agua es constante.9. Su composición química es casi constante.10. No tiene turbiedad ni color.11. No necesita purificación, por no existir organismos patógenos.12. Hay un gran campo de estudio en nuestro país.

Desventajas del agua subterránea

1. No es visible, por lo tanto se dificultan su estudio, cuantificación, explotación racional y manejo.

2. En muchas regiones las rocas no contienen suficiente porosidad o permeabilidad para proporcionar la cantidad de agua requerida.

3. En algunas zonas tiene mayor contenido de sólidos disueltos que el agua superficial, en la misma región.

4. Falta mucho personal capacitado, a todos los niveles.5. Falta de datos.

El Instituto Mexicano de Tecnología del Agua cuenta con nueve especialistas que se dedican a realizar estudios relacionados con la determinación del origen y el aprovechamiento del agua subterránea.

EL AGUA SUBTERRÁNEA EN MÉXICO

Anualmente, México recibe del orden de 1.51 billones de metros cúbicos de agua en forma de precipitación. De esta agua, el 72.5% se evapotranspira y regresa a la atmósfera; el 25.6% escurre por los ríos o arroyos y el 1.9% restante se infiltra al subsuelo y recarga los acuíferos, de tal forma que los acuíferos del país reciben 78.5 mil millones de metros cúbicos de agua dulce renovable y se les extraen por medio de pozos, norias, galerías filtrantes y manantiales 27.5 mil millones de metro cúbicos. Así, el balance subterráneo refleja en principio una gran disponibilidad de agua en el subsuelo, sin embargo, esta situación es engañosa ya que gran parte de los principales acuíferos del país se encuentran seriamente sobreexplotados.

La unidad básica para el manejo del agua es la cuenca hidrológica, en la cual se considera la forma en que escurre el agua en la superficie (cuencas hidrográficas) y en el subsuelo (acuíferos). Con esta base, se integraron las trece regiones hidrológico-administrativas en que se organiza el país para fines de administración del agua.

En lo que se refiere a las aguas subterráneas, el país se divide en 653 acuíferos o unidades hidrogeológicas, conforme a lo publicado en el Diario Oficial de la Federación, el 5 de diciembre de 2001.

La importancia del agua subterránea queda de manifiesto al considerar que el 70% del volumen que se suministra a la población, el 33% del que se destina a la agricultura y el 62% del que utiliza la industria tienen ese origen.

CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

SOBREEXPLOTACIÓN DE ACUÍFEROS

A partir de la década de los años setenta, ha venido aumentando sustancialmente el número de acuíferos sobreexplotados: 32 en 1975, 36 en 1981, 80 en 1985, 97 en 2001, 102 en 2003 y 104 en 2006. De ellos se extrae casi el 60% del agua subterránea para todos los usos.

FUENTE: Conagua. Subdirección General de Programación. Elaborado a partir de datos de la Subdirección General Técnica.

PROBLEMAS EN EL USO DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

La explotación incorrecta de las aguas subterráneas origina varios problemas. En muchas ocasiones la situación se agrava por el reconocimiento tardío de que se está deteriorando el acuífero, porque como el agua subterránea no se ve, el problema puede tardar en hacerse evidente. Los principales problemas son:

a) Por agotamiento del acuífero.

Un buen uso de las aguas subterráneas exige tener en cuenta que, en los lugares en que las precipitaciones son escasas, los acuíferos se van cargando de agua muy lentamente y si se consumen a un ritmo excesivamente rápido, se agotan. Cuando se produce explotación intensiva, sequía u otras causas que van disminuyendo el nivel del agua contenida en el acuífero se derivan problemas ecológicos como, por ejemplo, en las Tablas de Daimiel, Parque Nacional situado en La Mancha formado por zonas húmedas muy ricas en aves. La explotación creciente para usos agrícolas del acuífero 23 que nutre de agua al Parque ha hecho que en los años de pocas lluvias grandes áreas de las Tablas se queden sin agua.

Cuando estos acuíferos se encuentran en la costa, al ir vaciándose de agua dulce, van siendo invadidos por agua salada (intrusión) y queda inutilizados para el uso humano. En la costa mediterránea española prácticamente todos los acuíferos están afectados por este problema y necesitan una mejora urgente de su explotación o de sus sistemas de control y, en muchos casos, es imprescindible permitir que se recarguen de agua antes de seguir explotándolos.

b) Por contaminación de las aguas subterráneas.

Se suelen distinguir dos tipos de procesos contaminantes de las aguas subterráneas: los "puntuales" que afectan a zonas muy localizadas, y los "difusos" que provocan contaminación dispersa en zonas amplias, en las que no es fácil identificar un foco principal.

Actividades que suelen provocar contaminación puntual son:

Lixiviados de vertederos de residuos urbanos y fugas de aguas residuales que se infiltran en el terreno.

Lixiviados de vertederos industriales, derrubios de minas, depósitos de residuos radiactivos o tóxicos mal aislados, gasolineras con fugas en sus depósitos de combustible, etc.

Pozos sépticos y acumulaciones de purines procedentes de las granjas.

Este tipo de contaminación sueles ser más intensa junto al lugar de origen y se va diluyendo al alejarnos. La dirección que sigue el flujo del agua del subsuelo influye de forma muy importante en determinar en que lugares los pozos tendrán agua contaminada y en cuales no. Puede suceder que un lugar relativamente cercano al foco contaminante tenga agua limpia, porque la corriente subterránea aleja el contaminante de ese lugar, y al revés.

La contaminación difusa suele estar provocada por:

Uso excesivo de fertilizantes y pesticidas en la agricultura o en las prácticas forestales.

Explotación excesiva de los acuíferos que facilita el que las aguas salinas invadan la zona de aguas dulces, por desplazamiento de la interfase entre los dos tipos de aguas.

Este tipo de contaminación puede provocar situaciones especialmente preocupantes con el paso del tiempo, al ir cargándose de contaminación, lenta pero continuamente, zonas muy extensas.

Figura 11-13 > Fuentes puntuales y difusas de contaminación de las aguas subterráneas

Depuración

Los acuíferos tienen una cierta capacidad de autodepuración, mayor o menor según el tipo de roca y otras características. Las sustancias contaminantes, al ir el agua avanzando entre las partículas del subsuelo se filtran y dispersan y también son neutralizadas, oxidadas, reducidas o sufren otros procesos químicos o biológicos que las degradan. De esta manera el agua va limpiándose.

Cuando la estructura geológica del terreno facilita una zona amplia de aireación, los procesos de depuración son más eficaces. También es muy favorable la abundancia de arcillas y de materia orgánica. En cambio en los depósitos aluviales o las zonas kársticas la purificación del agua es mucho más difícil y este tipo de acuíferos son mucho más sensibles a la contaminación.

Es muy importante, de todas formas, tener en cuenta que las posibilidades de depuración en el acuífero son limitadas y que el mejor método de protección es, por tanto, la prevención. No contaminar, controlar los focos de contaminación para conocer bien sus efectos y evitar que las sustancias contaminantes lleguen al acuífero son los mejores métodos para poder seguir disfrutando de ellos sin problemas.

Cuando un acuífero está contaminado y hay que limpiarlo el proceso es muy difícil y muy caro. Se han usado procedimientos que extraen el agua, la depuran y la vuelven a inyectar en el terreno, pero no siempre son eficaces y consumen una gran cantidad de energía y dinero.

El agua subterránea tiende a ser dulce y potable, pues la circulación subterránea tiende a depurar el agua de partículas y microorganismos contaminantes. Sin embargo, en ocasiones éstos llegan al acuífero por la actividad humana, como la construcción de fosas sépticas o la agricultura. Por otro lado la contaminación puede deberse a factores naturales si los acuíferos son demasiado ricas en sales disueltas o por la erosión natural de ciertas formaciones rocosas.

La contaminación del agua subterránea puede permanecer por largos períodos. Esto se debe a la baja tasa de renovación y largo tiempo de residencia, ya que al agua subterránea no pueden aplicarse fácilmente procesos artificiales de depuración como los que se pueden aplicar a los depósitos superficiales, por su difícil acceso. En caso de zonas locales de contaminación se pueden realizar remediación de acuíferos mediante la técnica de bombeo y tratamiento, que consiste en extraer agua del acuífero, tratarla químicamente, e inyectarla de vuelta al acuífero.

Entre las causas antropogénicas (debidas a los seres humanos)debido a la de la contaminación están la infiltración de nitratos y otros abonos químicos muy solubles usados en la agricultura. Estos suelen ser una causa grave de contaminación de los suministros en llanuras de elevada productividad agrícola y densa población. Otras fuentes de contaminantes son las descargas de fábricas, los productos agrícolas y los químicos utilizados por las personas en sus hogares y patios. Los contaminantes también pueden provenir de tanques de almacenamiento de agua, pozos sépticos, lugares con desperdicios peligrosos y vertederos. Actualmente, los contaminantes del agua subterránea que más preocupan (?) son los compuestos orgánicos industriales, como disolventes, pesticidas, pinturas, barnices, o los combustibles como la gasolina.

En cuanto a los abonos químicos minerales, los nitratos son los que generan mayor preocupación. Estos se originan de diferentes fuentes: la aplicación de fertilizantes, los pozos sépticos que no están funcionando bien, las lagunas de retención de desperdicios sólidos no impermeabilizadas por debajo y la infiltración de aguas residuales o tratadas. El envenenamiento con nitrato es peligroso en los niños. En altos niveles pueden limitar la capacidad de la sangre para transportar oxígeno, causando asfixia en bebés. En el tubo digestivoel nitrato se reduce produciendo nitritos, que son cancerígenos.

El agua subterránea en áreas costeras puede contaminarse por intrusiones de agua de mar (Intrusión salina) cuando la tasa de extracción es muy alta. Esto provoca que el agua del mar penetre en los acuíferos de agua dulce. Este problema puede ser tratado con cambios en la ubicación de los pozos o excavando otros que mantengan el agua salada lejos del acuífero de agua dulce. En todo caso, mientras la extracción supere a la recarga por agua dulce, la contaminación con agua salada sigue siendo una posibilidad.

Un ejemplo de la contaminación de aguas subterráneas, es el que se presenta en el bajo valle del Ganges. Allí se da un caso grave de contaminación por arsénico que está causando la intoxicación crónica a decenas de millones de personas, irremediable hasta ahora. La causa de esta contaminación, es la combinación de un factor antropogénico, la contaminación orgánica ligada a la intensificación del regadío y de un factor natural. Una cepa bacteriana del suelo libera el arsénico que antes permanecía retenido en la roca debido a las nuevas condiciones.

CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS.

1. Introducción.

En los últimos años, la investigación hidrogeológica se ha concentrado en los problemas de la calidad del agua subterránea. En la mayoría de los casos, no se trata ya de “encontrar agua”, si no de estudiar cono la calidad del agua subterránea se ha visto afectada por actividades humanas, predecir la evolución del problema, intentar paliarlo, o, en un caso más afortunado, simplemente adoptar las medidas oportunas para que estos problemas no lleguen a producirse.

La mala calidad del agua subterránea puede ser debida a causas naturales o a la actividad humana. EN general, al hablar de contami9nacion nos referimos a esta última, por ejemplo, un vertido industrial. En muchas ocasiones, la distinción no es fácil, pues una actividad humana no contaminante (en general, los bombeos) altera un equilibrio previo, provocando el deterioro de la calidad del agua subterránea.

Hay grandes diferencias entre la contaminación de las aguas superficiales y de las aguas subterráneas que hacen que la de éstas últimas sea más grave:

1) En la detección: En superficie, la contaminación es perceptible de inmediato, con lo que las posibles medidas de corrección pueden ponerse en marcha inmediatamente. En las aguas subterráneas, cuando se detecta el problema, pueden haber transcurrido meses o años.

2) En la solución: Las aguas en un río se renuevan con la rapidez de su flujo, de modo que, anulado el origen de la polución, en un plazo breve el cauce vuelve a la normalidad. En los acuíferos, como su flujo es tan lento y los volúmenes tan grandes, se necesita mucho tiempo para que se renueve varias veces todo el agua contenida en él, e incluso entonces el problema persiste por las sustancias que quedaron adsorbidas en el acuífero.

2. Modos de contaminación.

Las vías por las que distintas sustancias llegan a los acuíferos contaminando las aguas subterráneas son muy diversas:

Infiltración de sustancias depositadas en superficie, o de la lluvia a través de ellas. Filtración de sustancias almacenadas bajo tierra, o disolución de ellas por el agua

subterránea. Filtración desde un río influyente. Derrames o rezumes accidentales de depósitos o conducciones, superficiales o

enterrados. Desde la superficie, a través de captaciones abandonadas o mal construidas. Desde otro acuífero, a través de las captaciones. Inyección en pozos. En ocasiones ocultamente, otras veces tras un minucioso

estudio técnico.

3. Actividades contaminantes.

Las principales actividades humanas que generan contaminación de las aguas subterráneas se pueden englobar en los siguientes grupos:

a) Residuos sólidos urbanos.Normalmente depositados en superficie, alcanzan la superficie freática los líquidos procedentes de los propios residuos o el agua de lluvia infiltrada a través de ellos, que arrastra todo tipo de contaminantes orgánicos e inorgánicos.

b) Aguas residuales. Las aguas residuales de los núcleos urbanos se vierten a cauces a superficiales o en fosas sépticas. En ocasiones tras una ligera depuración, se esparcen en superficie para aprovechar el poder filtrante del suelo (“filtro verde”). Los lodos resultantes de la depuración pueden representar después una segunda fase del mismo problema. Aportan diversas sustancias contaminantes: Detergentes, Nitratos, Bacterias y virus, materia orgánica disuelta.

c) Actividades agrícolas. Muy difíciles de controlar al tratarse de contaminación difusa sobre grandes extensiones.

- Fertilizantes: Aportan al agua compuestos de N,P y K. En algunos casos, se ha calculado que hasta el 50% de los nitratos usados como fertilizantes llega al acuífero por filtración.

- Plaguicidas: Bajo esta denominación genérica se incluyen Insecticidas, Fungicidas, Acaricidas, Nematocidas, Rodenticidas, Bactericidas, Molusquicidas, Herbicidas. Se han estudiado los distintos coeficientes de absorción, de degradación y la vida media de diversos pesticidas orgánicos. La persistencia oscila de una semana a varios años.

En ocasiones, las sustancias resultantes de la degradación del producto (metabolitos) son más peligrosas (más persistentes o más tóxicas) que el producto original, En otras ocasiones son las impurezas que acompañan a los productos comerciales, y que escapan a los análisis de control, por no figurar en la composición del producto, las verdaderamente tóxicas.

d) Ganadería.De los residuos de los animales proceden compuestos nitrogenados, fosfatos, bacterias, cloruros, y en algunos casos, metales pesados. Normalmente no ocasionan problemas importantes, salvo en el caso de grandes instalaciones. Resultan especialmente graves las granjas porcinas (los residuos líquidos se denominan purines).

e) Actividades industriales y mineras.Las vías de contaminación y las sustancias contaminantes son muy variables. En el caso de las minas, pueden producirse por las labores de tratamiento del mineral o por la infiltración de la lluvia a través de escombreras. Las industrias pueden realizar inyección en pozos o vertidos superficiales, provocar infiltración desde bolsas de líquidos o escombreras o dar lugar a accidentes de todo tipo.Mención especial merecen los derivados del petróleo. Estas sustancias llegan a la superficie freática por infiltración desde vertidos accidentales o por roturas de depósitos o conducciones. En general, son inmiscibles y menos densos que el agua, con lo que se mantienen en la superficie del acuífero libre superficial.

f) Actividades nucleares.Podríamos incluirlas en el epígrafe anterior, aunque presentan unas características diferenciadoras. En las actividades mineras correspondientes, se generan grandes volúmenes de roca, de lo que ya ha sido extraído el mineral aprovechable, pero que constituyen residuos de baja actividad.

Los procesos de refinado del mineral generan subproductos sólidos y semisólidos con pequeñas concentraciones de diversos isótopos, de los que el más preocupante es el Ra226.Finalmente en los reactores nucleares u otras industrias que utilicen combustible nuclear se producen residuos de baja actividad y combustible usado, que son residuos de alta actividad, cuyo almacenamiento debe ser especialmente cuidadoso en lugares donde no exista flujo de agua subterránea: Formaciones salinas profundas, rocas ígneas, formaciones arcillosas o zonas no saturadas (sin agua subterránea) en regiones áridas.

4. Prevención y control.

a. Control de los posibles orígenes de la contaminación.

La corrección de los problemas de contaminación en el caso de las aguas subterráneas es prácticamente imposible en la mayoría de los casos, por lo que hay que poner especial énfasis en que no llegue a producirse. Las medidas de prevención son generalmente obvias:

Basureros o escombreras: Buscar lugares impermeables o recoger los efluentes con sondeos o drenes.

Aguas residuales urbanas: Depuración previa a los vertidos; preocupación con la utilización de los lodos de depuración. Correcta construcción y vigilancia de conducciones y fosas sépticas.

Fertilizantes y plaguicidas: Utilización racional y mesurada de estas sustancias. En actividades industriales de todo tipo: Estudio hidrogeológico previo de las

permeabilidades del sistema regional del flujo subterráneo. Especial precaución en el almacenamiento bajo tierra de residuos peligrosos.

b. Control regional y en las captaciones.

Debe existir una red regional de control periódico de calidad del agua subterránea, con especial atención a las áreas con captaciones para abastecimiento.

Perímetros de protección alrededor de las captaciones para abastecimiento.

Un perímetro inmediato, en terrenos de la misma propiedad de la captación, con vigilancia absoluta.

Un perímetro cercano (del orden de cientos de metros); en el que se deben reglamentar las actividades que pueden afectar a la calidad de las aguas subterráneas.

Un perímetro lejano que englobe las áreas del flujo subterráneo captado; en ocasiones pueden ser de varios kilómetros y si no es posible la prohibición de ciertas actividades, sí se debe extremar la vigilancia y el control.

Construcción correcta de captaciones en general: Sellado en superficie, entubación ciega y/0 sellado en los niveles acuíferos de mala calidad. Atención a los pozos abandonados.

5. Reacción de los acuíferos ante la contaminación.

La reacción de los acuíferos ante la contaminación que reciben puede ser efectiva al principio, pero no es indefinida, y en muchas ocasiones es reversible: las sustancias precipitadas o retenidas son después redisueltas o liberadas.

a. Dilución.La dilución del relativamente pequeño volumen de contaminante en el enorme volumen del acuífero generalmente no soluciona el problema. A escala local las concentraciones seguirán siendo un problema.

b. Filtración mecánica.En materiales granulares finos pueden retenerse partículas en suspensión y microorganismos. En arenas gruesas, gravas o acuíferos fracturados, es casis inexistente. Además, la capacidad de cualquier filtro es limitada.

c. Precipitación.Pueden precipitar diversas sustancias según los cambios en el pH o el potencial redox del medio. Al igual que la filtración, puede disminuir fuertemente la permeabilidad del medio.

d. Procesos de oxidación reducción.Evolución de los compuestos nitrogenados. En la zona no saturada, el agua no contaminada es oxidante, transformando compuestos de N en NO3- (Nitrificación), lo que es bueno para las plantas que pueden tomar el Nitrógeno que necesitan. Pero el exceso de nitratos que no toman las plantas, pasa a contaminar el agua, llega a los acuíferos donde las concentraciones de NO3 suben incesantemente.Ya en el acuífero, el agua ha perdido gran parte de su carácter oxidante, pero si encuentra sustancias reductoras (en general, materia orgánica), el nitrato, NO3

-

actúan como oxidante, reduciéndose por dos posibles vías. En un caso se produce

la desnitrificación (NO3 pasa a N2O y a N2), lo que es conveniente, puesto que son gases inocuos. Existe otra vía de reducción de los nitratos, que por razones bioquímicas (el proceso está regido por la actividad bacteriana) se da en menor proporción, en la que los nitratos NO3 – se reduce a nitritos NO2 -, lo que es bueno: en la normativa española se admite hasta 50mg/L de NO3 – y solamente 0,1 mg/L de NO2-.Otra aplicación importante de los procesos de oxidación reducción en la calidad del agua subterránea es la reducción de sulfatos a sulfuros. El sulfato, SO4

= pasa a SH2 (o SH- + H+). Este proceso confiere al agua un olor característico desagradable. Este proceso no es muy común, pues requiere unas condiciones más reductoras que los procesos anteriores de reducción de Nitratos.En el caso de la reducción del sulfato, SO4

= a SH2 al agua adquiere un olor que la hace inutilizable para el consumo.

e. Adsorción.Diversas partículas quedan adsorbidas (adheridas electrostáticamente a las partículas del terreno), especialmente en las arcillas. En éstas puede producirse un intercambio iónico: otros iones o moléculas sustituyen a Ca++ y Mg++ que estaban previamente adsorbidos en las arcillas.La capacidad de retención por este concepto tiene un límite, de modo que si la sustancia no se descompone, el terreno agotará su capacidad de retención. En ocasiones es solo una adsorción temporal, pero supone un mayor tiempo de permanencia del contaminante lo que proporciona mayor plazo de actuación a otros procesos.

f. Desintegración o descomposición.Los elementos radiactivos y algunos productos químicos, como los pesticidas, desaparecen con el paso del tiempo, se habla de desintegración radiactiva o de descomposición, en el caso de los pesticidas. En ambos, el factor crucial es la vida media (tiempo en el que la concentración de la sustancia se reduce a la mitad). Esto será efectivo en elementos cuya vida media sea corta en relación con el tiempo de tránsito del agua en el acuífero. La vida media de algunos pesticidas es de unos pocos días, mientas que la de ciertos elementos radiactivos es de miles de años.

6. Medidas correctivas.

Cuando la contaminación de ha producido y alcanzado gran extensión, la regeneración es inviable, técnica o económicamente. Las medidas, muy costosas, que en algunos casos pueden ser de alguna utilidad son de dos tipos:

a. Actuaciones en el origen de la contaminación: Remoción de tierras o residuos en superficie. Aislamiento de los residuos, con impermeabilizaciones verticales o bajo

ellos. Si la superficie freática alcanza los residuos, hacerla descender, con

barreras o bombeos. Controlar o desviar la escorrentía superficial.

b. Actuaciones en el acuífero. Bombeo de la superficie del acuífero en el caso de productos petrolíferos,

no miscibles, que por su menos densidad flotan sobre la superficie freática. Bombeo intenso del acuífero contaminado, a veces con caudal intermitente

o variabel para un mejor rendimiento. Eventualmente, inyección simultánea de agua limpia.

Flujo forzado de aire o de vapor para volatizar los contaminantes, normalmente en la zona no saturada.

Construcción de barreras impermeables o filtrantes (con alguna sustancia que retenga o actúe sobre el contaminante) en acuíferos por profundos.

En varios de estos procesos se utilizan las bacterias para degradar los contaminantes orgánicos.

¿QUÉ CONTAMINA EL AGUA?

Agentes patógenos.- Bacterias, virus, protozoarios, parásitos que entran al agua

provenientes de desechos orgánicos.

Desechos que requieren oxígeno.- Los desechos orgánicos pueden ser

descompuestos por bacterias que usan oxígeno para biodegradarlos. Si hay

poblaciones grandes de estas bacterias, pueden agotar el oxígeno del agua, matando

así las formas de vida acuáticas.

Sustancias químicas inorgánicas.- Acidos, compuestos de metales tóxicos (Mercurio,

Plomo), envenenan el agua.

Los nutrientes vegetales pueden ocasionar el crecimiento excesivo de plantas

acuáticas que después mueren y se descomponen, agotando el oxígeno del agua y de

este modo causan la muerte de las especies marinas (zona muerta).

Sustancias químicas orgánicas.- Petróleo, plásticos, plaguicidas, detergentes que

amenazan la vida.

Sustancias radiactivas que pueden causar defectos congénitos y cáncer.

Calor.- Ingresos de agua caliente que disminuyen el contenido de oxígeno y hace a

los organismos acuáticos muy vulnerables.

Fuentes Puntuales Y No Puntuales

Las fuentes puntuales descargan contaminantes en localizaciones específicas a través

de tuberías y alcantarillas. Ej: Fábricas, plantas de tratamiento de aguas negras,

minas, pozos petroleros, etc.

Las fuentes no puntuales son grandes áreas de terreno que descargan contaminantes

al agua sobre una región extensa. Ej: Vertimiento de sustancias químicas, tierras de

cultivo, lotes para pastar ganado, construcciones, tanques sépticos.

Contaminación De Ríos Y Lagos

Las corrientes fluviales debido a que fluyen se recuperan rápidamente del exceso

de calor y los desechos degradables. Esto funciona mientras no haya sobrecarga de los

contaminantes, o su flujo no sea reducido por sequía, represado, etc.

Contaminación Orgánica.- En los lagos, rebalses, estuarios y mares, con frecuencia

la dilución es menos efectiva que en las corrientes porque tienen escasa fluencia, lo cual

hace a los lagos más vulnerables a la contaminación por nutrientes vegetales (nitratos y

fosfatos) (eutroficación).

FUENTES DE CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

La intrusión de agua salina debido a la sobre-explotación de acuíferos o depósitos naturales que provocan drenaje natural, son formas naturales de contaminación de las aguas subterráneas. La mayor preocupación sobre la contaminación de agua subterránea se ha centrado en la contaminación asociada con actividades humanas. La contaminación de las aguas subterráneas por el hombre están relacionadas con la disposición de residuos (residuos de aguas residuales en sistemas privados, residuos sólidos en basureros, residuos de aguas residuales municipales, depósitos de lodos, depósitos de residuos salinos de la industria petrolera, residuos de la industria minera, emisión de residuos líquidos en pozos profundos, emisión de residuos de animales, residuos radiactivos) o no directamente relacionado con emisión de residuos (accidentes, algunas actividades agrícolas, minería, deshielo de carreteras, lluvia acida, construcción y mantenimiento inadecuado de edificios, sal en caminos y carreteras).

La siguiente tabla muestra una lista de posibles fuentes de contaminación de las aguas subterráneas [6]:

Lugar de origen

Fuentes de contaminación potenciales de aguas subterráneasMunicipal Industrial Agrícola Individual

Cerca de la superficie del suelo

contaminación del aire

disposición en suelos de residuos municipales

sal para el deshielo de caminos

contaminación de aire

químicos: almacén & derrames

combustibles: almacén & derrames

arrastre en

contaminación del aire

derrame de químicos

fertilizantes

residuos en granjas almacenamiento & emisión al campo

contaminación del aire

fertilizantes

casas

limpiadores

detergentes

calles & aparcamientos

residuos de minas pesticidas petróleo

pinturas

pesticidas

Por debajo de la superficie de suelo

basureros

fugas y drenaje de líneas de aguas residuales

tuberías

tanques de almacenamiento subterráneos

almacenamiento subterráneo

tanques

pozos: construidos inadecuadamente o abandonados

sistemas sépticos

pozos: construidos inadecuadamente o abandonados

Se fabrican grandes cantidades de compuestos orgánicos para las industrias, agricultura y municipios. Estos compuestos fabricados por el hombre son de gran preocupación. Los compuestos orgánicos se producen en la naturaleza y pueden provenir de fuentes naturales como de actividades humanas. En muchos lugares las aguas subterráneas se han contaminado durante muchas décadas por químicos, pero estos episodios de contaminación no se reconocieron como problemas medioambientales hasta los años 1980.

Una descripción breve de las fuentes de contaminación son las siguientes:

Natural: el agua subterránea contiene algunas impurezas, incluso si no queda afectado por actividades humanas. Los tipos y concentraciones de impurezas naturales dependen de la naturaleza del material geológico a partir del cual se mueve el agua subterránea, y la calidad del agua de reposición. El agua subterránea que se mueve a través de rocas y suelos sedimentarios pueden sucederse en grandes cantidades materiales y compuestos como el Magnesio, Calcio y Cloruros. Algunos acuíferos tienen altas concentraciones naturales de constituyentes disueltos como arsénico, boro y Selenio. El efecto de estas fuentes naturales de contaminación en

la calidad del agua subterránea depende el tipo de contaminante y su concentración.

Agrícola: Los pesticidas, fertilizantes, herbicidas y residuos de animales son fuentes de contaminación de aguas subterráneas de origen agrícola. Estas fuentes de contaminación agrícola son muy variadas y numerosas: el derrame de fertilizantes y pesticidas durante el manejo, escorrentía por la carga y el lavado de spray de pesticidas u otro equipo de aplicación, el uso de químicos ladera arriba y a unos cuantos cientos de metros de pozos o aguas de alimentación a pozos. La tierra agrícola que no tiene suficiente drenaje se considera por muchos granjeros como tierra que ha perdido su beneficio de producción. Los pozos de drenaje luego sirven como un conducto directo a las aguas subterráneas de las aguas residuales.

El almacenamiento de químicos agrícolas cerca de los conductos de agua subterráneas, como pozos abiertos y abandonados, pozos y depósitos o depresiones de la superficie donde el agua se suele estancar. La contaminación también puede ocurrir Cuando se almacenan químicos en áreas no cubiertas, que no se protegen contra el viento y la lluvia, o almacenado en lugares donde el agua subterránea fluye desde el almacenamiento de químicos a los pozos.

Industrial: La fabricación y servicios industriales tienen altas demandas de agua de enfriamiento, aguas de proceso y agua con fines de limpieza. La contaminación de las aguas subterráneas ocurre cuando el agua usada se devuelve a ciclor hidrológico.Las actividades económicas modernas requieren del transporte y almacenamiento de materiales usados en la fabricación, proceso y construcción. En el camino de transporte, parte de este material puede perderse por derrames, fugas o manejo inadecuado. La disposición de residuos asociados con las actividades arriba mencionadas es otra fuente de contaminación de las aguas subterráneas.

Algunos negocios, normalmente carentes de sistemas de tratamiento de aguas residuales, son dependientes de depósitos estrechos de aguas subterráneas. Pueden utilizar letrinas o agujeros secos, o enviar las aguas subterráneas y tanques sépticos. Cualquiera de estas formas de disposición puede dar lugar a la contaminación de las aguas subterráneas destinas a consumo. Los agujeros secos y letrinas generan residuos que van directos al suelo. Los sistemas sépticos no pueden tratar los residuos industriales. Algunos residuos y aguas residuales de industrias y empresas como estaciones de servicios de automóviles, limpiadores en seco, componentes eléctricos o fabricantes de maquinas, foto procesadores, y fabricantes de planchas de metal, pueden generar residuos altamente contaminantes y tóxicos. Otras fuentes de contaminación industrial incluye la limpieza de tanques o equipos de spray en campo abierto, disposición de residuos en sistemas sépticos y pozos secos, almacenamiento de materiales peligrosos en lugares no protegidos o en lugares sin caminos para drenajes o lugares de recogida o retención. Los tanques de almacenamiento tanto subterráneos como superficiales de productos del petróleo, ácidos, solventes y químicos pueden provocar fugas debido a la corrosión, defectos e instalación inadecuada o fallo mecanizo de tuberías y acoples. La

minería de minerales combustibles y no combustibles puede crear oportunidades para la contaminación de las aguas subterráneas. Los problemas derivan del propio proceso de minería, disposición de residuos, y procesamiento de menas y los residuos que esto genera.

Residencial: los sistemas de aguas residenciales puede ser una fuente de gran cantidad de contaminantes como bacterias, virus, nitratos, materia orgánica y residuos humanos. Los pozos de inyección usados para disposición de aguas residuales domesticas (sistemas sépticos, letrinas, pozos de drenaje para la recogida de aguas de lluvia, pozos de recarga de aguas subterránea) son de una preocupación particular para la calidad de las aguas subterráneas si se localizan cerca de los pozos que alimentan las aguas de uso para beber. El almacenamiento y disposición inadecuado de químicos domésticos como pinturas, detergentes sintéticos, aceites solventes, medicinas, desinfectantes, químicos de piscinas, pesticidas, baterías, combustibles de gasolina y diesel puede provocar la contaminación de las aguas subterráneas. Cuando se tiran en la basura domestica, los productos acabaran en las aguas subterráneas debido a los basureros de municipales están equipados para el manejo de materiales peligrosos. De manera similar, los residuos que se echan o entierran en el suelo pueden contaminar el suelo y penetrar a las aguas subterráneas.

CONTAMINACION Y SOBREEXPLOTACION DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS EN MEXICO

INTRODUCCION

El modulo tres del Diplomado en Gobierno y Administración Metropolitana y Regional, nos ah permitido conocer la estructura y organización del gobierno y administración de la región centro y zona metropolitana de la ciudad de México, al igual que los problemas que enfrentan actualmente esta megalópolis y su contorno.

En efecto, el dialogo directo con los responsables del gobierno y de la administración metropolitanos y de la región, nos ah permitido conocer la gestación, formulación y gestión de las políticas y de las acciones tomadas ante los fenómenos de la gran metrópoli y sus efectos sobre la zona centro.

Hemos conocido y observado prácticamente todos los fenómenos y toda la problemática que se presentan en esta zona metropolitana, así como mecanismos de control, administración, concertación y coordinación.

Uno de los fenómenos que debemos atender a la brevedad, en este espacio territorial, es el de la sobreexplotación y contaminación de los mantos acuíferos. El agua

en la capital de la republica ah sido y es factor de desarrollo; todo vive por el agua, incluso la ciencia ah confirmado que la vida broto por el agua, pero todo también puede morir por el agua, cuando inunda, ahoga o falta.

Si no se hace un uso racional de la obtención de agua por medio de pozos y de un control adecuado de los residuos industriales y desechos orgánicos, corremos el riesgo de carecer de agua limpia obtenida del subsuelo en el futuro.

Muy costoso resultaría no solo para la zona metropolitana de la ciudad de México, sino para la nación entera dejar morir por la carencia de agua la urbe que ah sido esencial para la cultura nacional y motor económico del país.

ANTECEDENTES

La historia de la capital mexicana y ahora de su zona conurbana ha sido la lucha por el agua y contra el agua.

La cuenca de México se encuentra situada en el extremo sur del altiplano mexicano , estando limitada al norte por las sierras de Tepotzotlan, Tezontlalpa y Pachuca; al este por los llanos de Apan y la Sierra Nevada, al sur por las sierras de Chichinautzin y del Ajusco y al oeste por las sierras de las Cruces, Montealto y Montebajo. Tiene aproximadamente 9,600 km de superficie, de la cual solamente alrededor del 30% es plana, y está situada a una altura media de 2,250 metros sobre el nivel del mar.

Por su ubicación a más de 2,000 metros sobre el nivel del mar el abastecimiento y la distribución del agua para el consumo humano e industrial representa un gran desafío.

PROBLEMÁTICA

Los grandes asentamientos urbanos provocan que los seres humanos en su lucha por alcanzar diversos satis factores generen desechos que en forma inmediata o paulatina degradan la calidad del ambiente, deteriorándolo con acciones que al final se revierten en su contra si no se les da la debida atención.

Cuando hablamos de contaminación del agua, tenemos que hacer referencia a la calidad del agua, la cual se contamina por medio de descargas directas y por descomposición o solución de sólidos volcados en la superficie.

La contaminación de las aguas subterráneas es mucho más grave que el de las aguas superficiales. Porque el movimiento del agua subterránea es lento, no está sujeto a control y los cambios en la calidad son muy duraderos. Los desechos descargados sobre la tierra o en corrientes bajan lentamente ayudados por la infiltración de las aguas pluviales y eventualmente alcanzan o se mezclan al agua subterránea, dependiendo de la porosidad del suelo, del volumen del escurrimiento y de la presencia de barreras arcillosas. Los efectos de las descargas no son evidentes durante muchos años, aun por décadas. La corrección del daño, si es posible, requiere mucho más tiempo que la contaminación original.

Dentro del llamado Valle de México, las descargas de agua provenientes de las actividades domesticas, comerciales y de servicios constituyen el 70% de la aportación total de aguas residuales y las actividades industriales participan con el 30% restante. Sin embargo, por sus características las industriales son las que contribuyen con el mayor porcentaje de contaminantes e incluso materiales y sustancias toxicas y nocivas para la salud.

En la zona existen aproximadamente 2,000 pozos profundos destinados a usos industriales, estimándose que aun existen 1,400 empresas, sin contar con la microindustria que también contribuyen en forma importante a la contaminación del agua.

Los materiales contaminantes incorporados a las aguas residuales alcanzan cifras alarmantes. En el inventario de desechos industriales elaborado por Gabriel Quadri de la Torre apunta las siguientes cifras: más de 1.5 millones de toneladas de desechos peligrosos líquidos son vertidos anualmente en el drenaje de la cuidad de México por las industrias con alto grado de explosividad, toxicidad, corrosividad, inflamabilidad y reactividad. Los desechos peligrosos se arrojan al drenaje mezclado con aguas residuales, lodos y solido.

A la contaminación de las aguas subterráneas se agrega la sobreexplotación de los mantos acuíferos.

La rapidez de crecimiento de la mancha urbana es mayor que la de la construcción de obras troncales de interconexión de redes de distribución y de tanques de alimentación. Se estima que la dotación promedio para uso domestico es de 170 L/H/D y para los próximos años se incrementara. En cuanto la dotación en el uso de la industrial se estima en 65 L/H/D.

En efecto, la demanda del líquido vital sigue aumentando. En la actualidad se calcula que el 87% de la población del Distrito Federal está cubierta con redes, mientras

que en los municipios conurbados del Estado de México solo es el 70%, independientemente de que un 20% de esta población que si cuenta con servicio tiene deficiencias en el abastecimiento por falta de infraestructura de distribución.

El abastecimiento de agua potable a la zona metropolitana del Valle de México fue de 1988 de 64 m por segundo proviniendo de las siguientes fuentes:

*44 m3/s subsuelo del Valle de México.

*7 m3/s sistema Lerma.

*12 m3/s sistema Cutzamala.

*1 m3/s aprovechamientos superficiales.

La mayor y más compleja obra de infraestructura hidráulica de captación y potabilización con que cuenta nuestro país, es el sistema Cutzamala, cuya finalidad es introducir a la zona metropolitana del Valle de México 19 m3/s para beneficiar a 6 millones de habitantes. Con la conclusión de la tercera etapa el subsistema Chilesdo se podrán obtener 6 m3/s adicionales.

Como podemos observar, de los 64 m3/s que recibe la zona el 65% se sigue obteniendo del subsuelo, ocasionando una sobreexplotación del 100% de sus mantos acuíferos.

Los peligros en las zonas explotadas en exceso van desde los efectos físicos dañinos hasta consecuencias sociales y económicas, que pueden acarrear la inutilización y agotamiento de una fuente de agua subterránea de la cual depende un sin número de actividades y personas.

La explotación excesiva de agua subterránea ocurre cuando rebasa el límite impuesto por el volumen renovable, causando efectos indeseables. “Estos efectos se dividen en primarios y secundarios, entendiendo por primarios aquellos que afectan directamente las condiciones originales de los acuíferos y por secundarios a todos los que se derivan de los primeros, es decir, incremento de la profundidad y costos de bombeo, hundimiento de terreno, etc.

La sobreexplotación provoca el hundimiento de la ciudad, con los consiguientes efectos negativos en las estructuras. El hundimiento ah causado asentamientos diferenciales en los edificios cimentados sobre pilotes hincados hasta la capa dura del subsuelo, y las construcciones soportadas por zapatas o cimentaciones compensadas, que

han sufrido desplomes considerados. En una zona sísmica como es en la que se encuentra asentada la ciudad de México el agrietamiento representa un peligro permanente.

Ante este panorama se han realizado diferentes acciones, por ejemplo, el impulso al tratamiento de aguas residuales para su reusó en la industria y otros servicios. Con este objetivo se instalo también la planta lechería con la que se realiza el intercambio de aguas tratadas por las del subsuelo que utilizaba la termoeléctrica en el Estado de México.

El departamento del Distrito Federal ha implantado el plan maestro de tratamiento y reusó para el Distrito Federal. Entre otras acciones, en la planta de tratamiento de aguas residuales San Luis Tlaxialtemalco, se hacen estudios experimentales de recarga al acuífero, investigándose la evolución del nivel y calidad del agua. Esta planta y la del Cerro de la Estrella depende en el futuro cercano recargar el acuífero en las zonas del canal nacional, Cuemanco y canal de Chalco, abastecer de aguas renovadas a la zona industrial de Iztapalapa y a las zonas chinampera y turística de Xochimilco. Se han cancelado pozos con niveles muy importantes de abatimiento. También, ha desarrollado el departamento del Distrito Federal un programa estratégico encaminado a disminuir la demanda de líquido modificando el comportamiento de los usuarios por medio del programa de uso eficiente del agua.

No obstante, se continua contaminando y sobreexplotando el manto acuífero del Valle de México. Se calcula que para el año 2000 la sobreexplotación será del 80%.

CONCLUSIONES

El abastecimiento del agua potable a la zona metropolitana del Valle de México, requiere de un esfuerzo técnico y económico muy importante que se va agudizando de manera alarmante por el agotamiento de las fuentes de suministro y la posible degradación de la calidad como consecuencia precisamente de la sobreexplotación de los mantos acuíferos y el enorme peligro de su contaminación. La alternativa es el suministro de fuentes externas cada vez más alejadas, por tanto a costos inimaginables.

El sistema Cutzamala a pesar de la majestuosa obra hidráulica suministra menos del 30% del agua que requiere en la actualidad nuestra ciudad y su zona conurbana. La ciudad de México y su área conurbana se ha puesto la mayor atención en un problema serio como es el de la contaminación del aire, descuidando el peligro que representa la contaminación y sobreexplotación de sus aguas subterráneas.

TRATAMIENTO DEL AGUA SUBTERRÁNEA

Si hablamos acerca de aguas subterráneas, el factor que más provoca su contaminación es por hidrocarburos. Es necesario resaltar como es que afecta a los acuíferos, de que manera y las formas y métodos para poder tratar este tipo de contamincación

FUENTES DE CONTAMINACIÓN POR HIDROCARBUROS

Los hidrocarburos que llegan hasta los acuíferos corresponden en su mayoría a los componentes del petróleo y sus derivados. La contaminación por hidrocarburos se produce de forma frecuente y sus efectos pueden llegar a ser muy peligrosos. Las principales orígenes de aparición de hidrocarburos en el subsuelo son, por orden de importancia:

Fugas de depósitos

Vertidos accidentales

Enterramientos de residuos que contiene hidrocarburos

Lavado de aglutinantes de caminos asfaltados

Riegos de caminos de tierra con aceites residuales para evitar el polvo.

(Los dos primeros solos suponen el 90% de la contaminación)

Las actividades consideradas como fuentes de contaminación son:

Saneamiento in situ (nitratos; microorganismos fecales; trazas de hidrocarburos sintéticos)

Gasolineras y Talleres Automotrices (benceno; otros hidrocarburos aromáticos; fenoles; algunos hidrocarburos halogenados)

Déposito Final de Residuos Sólidos (amonio; salinidad; algunos hidrocarburos halogenados; metales pesados)

Industrias Metalúrgicas (tricloroetileno; tetracloroetileno; otros hidrocarburos halogenados; metales pesados; fenoles; cianuro)

Talleres de Pinturas y Esmaltes (alcalobencenos; tetracloroetileno; otros hidrocarburos halogenados)

metales; algunos hidrocarburos aromáticos

Industria Maderera (pentaclorofenol; algunos hidrocarburos aromáticos)

Tintorerías (tricloroetileno, tetracloroetileno)

Manufactura de Pesticidas (algunos hidrocarburos halogenados; fenoles; arsénico metales pesados)

Déposito Final de Lodos Residuales (nitratos; varios hidrocarburos halogenados; plomo; cinc)

Curtidurías (cromo; salinidad; algunos hidrocarburos halogenados; fenoles)

Exploración y Extracción de salinidad (hidrocarburos aromáticos)

PROCEDIMIENTOS DE DESCONTAMINACIÓN DE ACUÍFEROS

CONTENCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN:

Barreras físicas

Barreras Hidráulicas

EXTRACCIÓN:

Bombeo y tratamiento

Extracción por alto vacío

Extracción suelo-vapor

Extracción mediante skimmer

Extracción avanzada

TRATAMIENTOS “IN SITU”:

Tratamientos químicos

Biotratamiento:

Bioestimulación

Bioventing

Fundamentos de la biorremediación

Diseño de un proceso de biotratamiento

Fases de un sistema de biorremediación.

Atenuación natural

Generalmente, entre que ocurre la contaminación de un acuífero hasta que es detectada en los pozos, ha pasado tanto tiempo, que lo más probable es que el acuífero haya sido afectado en la mayor parte de su extensión. A veces incluso empieza a detectarse la contaminación cuando la fuente ya ha desaparecido. En el caso de que la señal de alerta aparezca en el momento de producirse la contaminación y de que ésta se esté dando desde la superficie del terreno, una de las posibles actuaciones a seguir para evitar males mayores sería “extraer” el terreno afectado, es decir movilizar las tierras afectadas para llevarlas a un lugar donde puedan ser tratadas, evitando así la penetración del contaminante al subsuelo (aunque, normalmente, la recuperación del hidrocarburo no es rentable económicamente). Esta acción es especialmente recomendable en casos de vertidos de hidrocarburos pesados ya que su extensión es lenta no se eliminan del terreno ya que se eliminan cuando su dilución en el medio alcanza el calor de saturación irreductible y constituyen un foco que puede permanecer muchos años. Pero no siempre esto es lo más indicado, en algunos casos las labores de lucha contra la contaminación serán de contención de la misma para evitar peores agravios y en otros los tratamientos “in situ” con la ayuda de microorganismos ayudarán a un resturación del medio natural más efectiva.

Cuando la fuente de contaminación es permanente (escombreras, gasolineras,…), las acciones indicadas no serían sólo correctoras, si no que habrían de ser además preventivas (ya que la contaminación se va a seguir produciendo), y serían tales como impermeabilizaciones, desvíos de aguas de lluvia, drenajes,……….. En este trabajo sólo vamos a tratar sobre medidas correctivas puesto que las medidas preventivas no quedarían englobadas dentro de lo que es la calidad de aguas.

CONTENCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN.

Este procedimiento no permite recuperar la calidad del suelo o aguas ya contaminadas, se aplica allí donde se ha producido un derrame o vertido para evitar que el fluido contaminante se extienda. Es decir, lo que se pretende con esta técnica es inmovilizarlo, y esto se puede conseguir aislándolo mediante:

-Barreras físicas

Las barreras se disponen en la parte con de menor gradiente de la zona contaminada, ya que el fluido circula desde donde el gradiente de concentración es mayor a donde es menor; aunque en algunos casos también se colocan en la parte de más gradiente también.

En principio se usaban en materiales poco consolidados, como arenas, pero actualmente también se utilizan en materiales más duros con técnicas especiales.

Por norma general , la profundidad de las barreras está en torno de los cincuenta metros, siendo su extensión en la horizontal de muy variado tamaño, dependiendo de la superficie a proteger.

A la hora de escoger el tipo de barrera a utilizar habrá que tener en cuenta algunas consideraciones importantes, la primera sería que se ha de asentar sobre un estrato impermeable (o muy poco permeable) y que ella misma también ha de serlo y la segunda es que hay que vigilar que el material con el que esté construida no reaccione ni se degrade con el contaminante.

Existen, fundamentalmente, tres tipos de barreras:

Muros de arcilla (slurry wallas), se abren zanjas en el suelo que se rellenan con arcillas o mezcla de suelo con arcillas. Es el método más usado ya que también es el más barato.

Cortinas cementadas (grout courtains), se inyecta en el suelo una especie de cementos especiales que cuajan dando una estructura de gran dureza. Son más caros y se utilizan cuando es necesario proteger un ecosistema cercano.

Sheet piling, son láminas de acero que se introducen en el subsuelo. Son completamente impermeables y apenas reaccionan con el medio, pero su transporte y colocación es dificultosa, además de ser muy caras.

-Barreras hidráulicas

El principio que rige estas barreras es el mismo que en el caso de las barreras físicas, solo que en esta ocasión en vez de en material sólido, éstas se basan en fluidos.

Los sistemas de drenaje son el operativo más sencillo de barrera hidráulica se construyen instalando una tubería agujereada colocada horizontalmente en zanjas, situadas de tal forma que permitan recolectar la mayor parte de agua contaminada.

Sistemas de pozos, son más complicados que los drenes pero también más versátiles. Crean conos de depresión que, al tener un menor gradiente, hacen que el fluido contaminante se dirija hacia ellos y no se movilice hacia otras zonas. Tienen varios inconvenientes, como el qué hacer con el agua bombeada o el de estar limitado por el coste del bombeo. Pero sus ventajas, entre la que está que con este sistema se puede trabajar a profundidades superiores a los cincuenta metros y que es muy duradero, hacen que los pozos sean el método de barrera más usado.

- Extracciones

Otra de las técnicas frecuentemente usadas para evitar que la contaminación alcance el acuífero es la excavación y retirada del suelo contaminado. Es una práctica frecuente y exitosa, pero tiene bastantes y serias desventajas, la primera es que sólo se puede efectuar para pequeñas cantidades de tierras; la segunda, que esa tierra va a necesitar un tratamiento caro, y la tercera y más peligrosa, es que se exponen a los trabajadores a altas dosis del contaminante durante las tareas de extracción del suelo. Así que se usará para remediar fuentes superficiales puntuales de alta carga recontaminación.

-Bombeo y tratamiento.

El agua contaminada se saca por bombeo desde el subsuelo, una vez fuera se trata con procesos como carbón activo, o air-stripping y se vuelve a introducir dentro del acuífero cerca del lugar de extracción, por bombas y por tuberías. De esta forma se favorece el “empuje” de agua sucia hacia la bomba de extracción. A este método también se le conoce como lavado del suelo in situ. Esta metodología es muy útil para captar y mermar la pluma contaminante. La aplicación de técnicas de bombeo para la contención de la contaminación está en función de distintos factores:

- Naturaleza y propiedades de los contaminantes

- Características del medio

- Esquema de funcionamiento hidráulico del sistema

- Compatibilidad con las actuaciones previstas para una posterior descontaminación

Los aspectos a tener en cuenta en la aplicación de las técnicas de bombeo son:

A continuación viene expuesto un esquema de contención por intercepción del penacho contaminado gradiente abajo. Los tratamientos previos a la reinyección pueden ser de diversos tipos ,aquí se ha representado una biodegradación, pero podría tratarse de una remediación química, y montarse en el mismo escenario donde se ha producido la contaminación.

-Sistema de Extracción mediante Alto Vacío

Un sistema de Alto Vacío está preparado para aplicar un vacío entre 0 y -1 bares, obteniendo un caudal muy variable en función de la capacidad de la bomba. Este sistema puede actuar sobre distintos puntos de extracción simultáneamente, cuyo número dependerá igualmente de la capacidad de la bomba, mediante la unión a una cabeza de pozo hermética (en la imagen) de la que sale la varilla de succión o “Slurper”. Suplementariamente, este sistema permite la extracción solamente del aire incluido en los

poros de la zona no saturada y fuerza una ventilación efectiva de la misma, incitando la entrada de aire del exterior y ayudando la volatilización y degradación de los hidrocarburos existentes (Bio-Slurping). Dado que el sistema de Alto Vacío es capaz de bombear agua y producto en fase libre a la vez, existe el riesgo de movilizar el producto de unas zonas a otras si éste es excesivamente fluido.

Extracción suelo-vapor.

El principio de extracción suelo-vapor es muy similar al de bombeo y tratamiento , pero en esta ocasión las condiciones requeridas son que, primero el suelo debe contener una porción gaseosa por la que el aire contaminad puede viajar (esto lo limita a la zona no saturada) y segundo, el contaminante debe poder ser transferido desde otras fases (sólido, líquido) a la fase gaseosa (está limitado para contaminantes volátiles). Como el aire es mucho menos viscoso que el agua se requiere mucha menos energía para bombearlo fuera del subsuelo. Esta técnica es relativamente barata, pero tiene ciertas limitaciones, que hacen que no sea siempre efectiva. Estas limitaciones también lo son del sistema de bombeo y tratamiento y serían las enunciadas a continuación: 1. presencia de zonas de poca permeabilidad

2. lenta velocidad de deserción del contaminante

3. existencia de líquidos inmiscibles

Esquema del sistema de extracción suelo-vapor

Una tecnología emparentada con esta es la de air-sparging, la cual consiste en inyectar aire limpio a la zona saturada del acuífero. Este aire volatiliza contaminantes con una alta presión de vapor y los empuja hacia la superficie en burbujas de aire, eventualmente pasan por la zona insaturada donde son susceptibles de ser capturados por un sistema suelo-vapor.

Sistema de Extracción mediante Skimmers

Un “Skimmer” es un procedimiento de recogida de líquidos flotantes en agua, que presenta una boya graduada según la densidad de estos líquidos. Estos aparatos se sitúan en la interfase agua-hidrocarburo y permiten la entrada selectiva de producto a través de una membrana hidrófoba-oleofílica que existe en su interior, permitiendo sólo el paso de sustancias orgánicas.

Existen dos tipos:

- De separación selectiva, para hidrocarburos ligeros y de baja viscosidad, que funcionan con espesores de hidrocarburo muy finos .Requieren un mantenimiento periódico debido a posibles crecimientos de microorganismos indeseados

- De gravedad específica, utilizados cuando hay gran cantidad de producto contaminante o está o es muy viscoso. Para trabajar exige grosores mínimos de unos 3 cm de hidrocarburo.

-Extracción evolucionada

En ocasiones la extracción de los contaminantes del medio se ve desfavorecida debido a factores como la baja solubilidad del hidrocarburo, el alto grado de porción y la presencia de fases de líquidos inmiscibles, lo que limitan que el contaminante pueda ser lavado y movilizado en una columna de agua. Una de las posibles soluciones a este problema es la adición al subsuelo de reactantes químicos como agentes tensioactivos que favorecen la emulsión de los hidrocarburos en partículas de 5 a 10 nm de diámetro , tamaño que permite su arrastre para su remoción del medio. A la hora de escoger los agentes químicos que actuarán sobre la contaminación hay que tener en cuenta, el tipo de hidrocarburo que hay en el medio, la cantidad en la que se encuentra y la extensión por la que se reparte, así como su reactividad con el mismo.

TRATAMIENTOS “IN SITU”

Este tipo de procedimiento generalmente es el más adecuado para la recuperación de suelos y acuíferos, ya que no es necesaria la preparación y excavación del material;es más barato y disminuye el riesgo de contaminación de otros medios y de los trabajadores, que ya no se ven tan expuestos al contaminante.

Los tratamientos “in situ” tienen también ciertas limitaciones, relacionadas con las condiciones que nos encontramos en el subsuelo, escaso oxígeno (algunas reacciones de descomposición requieren oxígeno molecular) y reducida cantidad de nitrógeno (es el nutriente limitante para las bacterias en los acuíferos).

Dentro de estos procesos se distinguen los químicos y los biológicos.

-Tratamientos químicos in situ

El fundamento de los mismos es la degradación del hidrocarburo provocando reacciones de oxidación-reducción, hidrólisis,……., en la zona no saturada. Aunque este método no estan frecuente como el biológico, cada vez despierta más interés. Se inyecta un reactante en un lugar de bajo gradiente (hacia don de se dirige la contaminación) y éste reaccionará con el contaminante. Está especialmente indicado para hidrocarburos halogenados, tales como el tricloroetano. Para este tipo de producto, se abre una zanja en la zona de bajo gradiente y se rellena de materiales permeables capaces de transformar los contaminantes a su paso en productos no tóxicos. Por ejemplo, excavaciones rellenas con

limaduras de acero, éstas reaccionan con el tricloroetano y permiten que el agua siga circulando a través.

Tratamientos biológicos “in situ”

Más conocida como biorremediación, está desarrollada para descontaminar y/o reducir el contenido de hidrocarburos con heterogéneos niveles de toxicidad existentes en el subsuelo tras efectuarse un vertido de petróleo. Las metodología biológicas que se utilizan son bastante numerosas, pero todas están basadas en la capacidad de los microorganismo de biotransformar compuestos orgánicos complejos , hacia productos menos tóxicos o de más fácil degradación. Otra ventaja, apaerte de las mencionadas al principio del epígrafe, es que la biorremediación es una técnica menos agresiva con el suelo a tratar, ya que no produce efectos secundarios.

Existen algunas bacterias que tienen la capacidad de usar a los hidrocarburos contaminantes como fuente de carbono y energía, y que una vez usados son desechados en forma de dióxido de carbono , agua y ,dependiendo del producto de origen, otras sustancias menos dañinas que las de partida . Algunas de estas bacterias son: Pseudomonas, Arthrobacter, Actinomyces, Arerobacter, Flaviobacterium, y Corynebacterium.

% Dentro de la tecnología de biorremediación aparece la llamada bioaumentación, que es la adición de microorganismos con la facultad de degradar los hidrocarburos , al medio contaminado. Las bacterias introducidas pueden ser autóctonas o éxogenas, o de ambos tipos simultáneamente. Esta tecnología se emplea cuando la población bacteriana del suelo no tiene individuos suficientes o capacitados para degradar los contaminantes. Para acompañar a esta técnica está la bioestimulación, que es la adición al sistema de:

Nutrientes, los hidrocarburos son ricos en carbono, pero apenas hay partículas de elementos de nitrógeno y fósforo entre los productos contaminantes. La relación C:N:P requerida para el buen metabolismo de las bacterias es aproximadamente de 100:10:1, por ello se hace necesaria su inyección en el medio, ya que son necesarios para que los microorganismos sinteticen materia orgánica y puedan reproducirse.

Oxígeno, es el más limitante de los factores ya que en los poros de la zona no saturada podemos encontrarlo pero en cantidades por debajo a las requeridas para la degradación aerobia

Aceptores alternativos de electrones, ayudan a la degradación anaerobia ya que la aerobia es muy difícil establecerla a determinados niveles, consiste en la adición al subsuelo de iones de hierro, sulfatos y nitratos. Esta es una nueva región de investigación y los resultados aún no son muy conocidos, pero las expectativas puestas son bastante esperanzadoras.

Agentes tensioactivos, como ocurría en los tratamientos por extracción, para emulsificar los hidrocarburos, así aumentamos la superficie para que los ataquen los microorganismos.

% Otra de las prácticas de biorremediación es el Bioventing o inyección de aire consistente en una aireación forzada del suelo. Se hace a través de pozos de inyección. De esta forma, se ayuda a la degradación de los hidrocarburos por volatilización y por biodegradación (se facilita la estimulación del metabolismo).Los elementos trascendentales a considerar en el empleo de esta técnica son:

Las moléculas más pequeñas, es decir aquellas con cadenas de hasta 20 carbonos se degradarán con mayor facilidad sobre todo si son compuestos con una presión de vapor mayor de 10 mm de Hg a 20ºC, ya que son susceptibles de volatilizarse más rápidamente.

Los suelos tienen que disponer bajos contenidos en arcilla y ser lo más homogéneos posible, con un valor de permeabilidad al aire adecuado.

Los aportes de oxígeno deben ser suficientes para que se produzca la degradación aerobia.

No debe existir de producto libre en flotación sobre el nivel freático.

Convienen unas condiciones óptimas, que son aquellas de pH (6 y 8), de humedad (12-30% en peso), potencial redox mayor de -50 mV,y temperatura entre 0 y 40 .

Los tiempos de actuación son cortos, del orden de meses, lo que hace que el coste sea medio-alto.

Esquema de la disposición en el espacio de los agregados constituyentes de un suelo. Los microorganismos forman biopelículas en los poros del suelo y ese es su mecanismo de trabajo, actuando en equipo, no de forma individual.

% Fundamentos de la biorremediación

La biorremediación tiene como fundamento bioquímico las reacciones de oxidación-reducción cuyo fin último es la obtención de energía. Estas transformaciones se van a producir a lo largo de la cadena respiratoria, o transportadora de electrones de las células. La cadena la inicia un sustrato orgánico externo (compuestos hidrocarbonados) que ejerce como dador de electrones, de modo que la actividad metabólica de la célula acaba degradando y consumiendo dicha sustancia.

Los aceptores de electrones más corrientemente consumidos por los microorganismos son el oxígeno, los nitratos, el hierro (III), los sulfatos y el dióxido de carbono. Si el oxígeno es el aceptor de electrones usado, la respiración microbiana es aerobia, y los procesos de biodegradación serán de tipo aerobio; no obstante, si utiliza los sulfatos o el dióxido de carbono, la respiración se produce en condiciones reductoras o anaerobias, y los procesos de biodegradación serán de tipo anaerobio.

Degradación aerobia: Sustrato + O2 ! biomasa + CO2 + H2O

Degradación anaerobia: Sustrato + (NO3-, Fe3+, Mn4+, SO -24, CO2) ! Biomasa + CO2 +(N2, Mn2+, S2+, Fe2+, CH4)

La concentración, composición y la tasa de transformación de sustrato de los microorganismos está afectada por varios agentes, como son:

Necesidad de nutrientes: El metabolismo microbiano está encauzado a la reproducción y éstos demandan que los nutrientes se hallen disponibles para su asimilación y sintetización.

pH del suelo: es muy significativo en la actividad microbiana. El desarrollo de la mayor parte de los microorganismos es máximo en el intervalo de pH ubicado entre 6 y 8. También hay que tener en cuenta que el pH afecta directamente a la solubilidad del fósforo y a la movilización de metales pesados en el suelo, por lo que habrá que tenerlo en cuenta a la hora de diseñar un proceso de biorremediación en una zona determinada (a veces habrá que añadir sales o ácidos al suelo para alcanzar un pHóptimo para el trabajo de las bacterias).

Temperatura: generalmente las cepas bacterianas que realizan la descomposición de hidrocarburos, se desarrollan en condiciones mesófilas , entre 15 y 45 ºC , disminuyendo

la biodegradación a causa de la desnaturalización de las enzimas a temperaturas superiores a

40 ºC e inhibiéndose a inferiores a 0 ºC.

Humedad: los microorganismos requieren unas condiciones mínimas de humedad para

su crecimiento, pero en el caso de acuíferos , lo que habrá de ser tenido en cuenta es que un exceso de agua en el medio puede inhibir el metabolismo bacteriano al reducir la concentración de oxígeno en el suelo.

Estructura química del hidrocarburo: la inherente biodegradabilidad de un hidrocarburo depende, en gran medida, de su estructura molecular y de otros parámetros ya vistos en uno de los capítulos anteriores.

Como últimas anotaciones a la biorremediación, apuntar brevemente que existen otras nuevas técnicas incluidas como son:

La fitorremediación, que es una de las tecnologías más innovadoras del mundo, en la que las plantas verdes absorben los contaminantes y los degradan. Esta puede ser enfocada, tanto para compuestos orgánicos, como inorgánicos.

La fitovolatilización, la planta absorbe el contaminante, lo transporta por su estructura, y por medio de sus hojas lo volatiliza.

La rizorremediación, la raíz de la planta excreta enzimas, polisacáridos y demás nutrientes que aprovecha la bacteria que degrada los hidrocarburos.

Estas nuevas metodologías son útiles principalmente para la limpieza de suelos, no para acuíferos, aunque hay que valorar que actúan como filtros impidiendo que la contaminación atraviese el subsuelo y alcance a las aguas subterráneas.

- Diseño de un proceso de biotratamiento

No existe una única metodología a seguir tras un proceso de contaminación para limpiar un acuífero. Ésta va a depender de muchos factores: edáficos, climáticos, biológicos, económicos, ….. y por supuesto del conocimiento, experiencia y preparación del equipo encargado de la realización de las labores de contaminación. Pero a grandes rasgos, sí que se pueden esbozar unas directrices a por las que se guíe el diseño de un sistema de descontaminación:

Determinar el tipo de hidrocarburos que han causado la contaminación.

Especificar cómo es la columna geológica que hay por encima del acuífero y los espesores de cada capa (se puede hacer analizando los cortes litológicos de los pozos cercanos) , establecer el potencial de permeabilidad de las unidades geológicas y otros parámetros relacionados con el movimiento de los contaminantes.

Establecer la profundidad del nivel estático freático (la cercanía a la superficie del acuífero ocasiona que el hidrocarburo se esparza con mayor rapidez)

Realizar análisis fisicoquímicos: determinar la materia orgánica, los aniones y cationes disueltos, el pH del medio, la demanda de oxígeno (tanto del agua subterránea como del suelo). Dependiendo de ello,se dará la transformación de los hidrocarburos.

Efectuar pruebas de bombeo en pozos y de filtración a través de la zona no saturada.

Construcción de uno o más pozos para extracción y monitoreo de los hidrocarburos.

Practicar la limpieza del acuífero.

-Fases de un sistema de biorremediación

- Investigación y caracterización de la contaminación y del emplazamiento.

Lo primero es la realización de un estudio completo del medio (en el que como mínimo, se incluya la caracterización del emplazamiento, la volumetría del suelo a tratar, las condiciones geológicas e hidrogeológicas, las características del suelo y sus propiedades:

pH, granulometría, humedad, porosidad, etc); y también del contaminante( tipo y concentración del mismo, su biodisponibilidad , su toxicidad, etc.)

- Análisis y elección de las medidas biocorrectivas

Antes de proceder a las medidas correctivas habrá que:

- Identificar y cuantificar los contaminantes definiendo sus propiedades físico-químicas

más importantes y su concentración en el acuífero.

- Conocer los factores que influyen en la transformación biológica de los contaminantes, tanto ambientales como microbiológicos.

Una vez estudiados estos factores se escogerá el modelo de biorremediación que mejores resultados previsibles tenga en nuestro medio.

- Establecimiento de las etapas de trabajo.

Para que las labores de limpieza del acuífero sean más eficaces y eficientes, se recomienda que estén divididas en diferentes fases o etapas.

- Evaluación del sistema

Hay que elaborar una evaluación de la viabilidad de la técnica, de los objetivos de limpieza exigidos y de los costes económicos del tratamiento; y una evaluación del diseño en la que se estudiarán los factores que afectan la eficacia de la técnica y las posibles mejoras aplicables.

- Control y seguimiento

Para garantizar la correcta ejecución y un progreso apropiado se debe llevar a cabo un plan de control y seguimiento del sistema. Para una correcta optimización se deberán controlar las condiciones de degradación y biodegradación, registrando la variación de concentración de TPH, BTEX, COV's, CO2 , nutrientes, oxígeno disuelto,……; y también los parámetros que afectan directamente en el ejercicio del sistema.

- Interpretación y valoración de resultados

En esta última etapa se hace balance de los objetivos alcanzados y los marcados inicialmente. Se deberán proponer y estudiar aquellas mejoras o modificaciones necesarias para la optimización del sistema.

- Atenuación natural

La atenuación natural, aunque no está considerada como un sistema de descontaminación propiamente dicha, está comprendida dentro de las técnicas de corrección in situ de muy bajo coste (la intervención antrópica es nula o prácticamente inexistente). Se fundamenta en los procesos fisico-quimicos de interacción contaminante-suelo y los de biodegradación que ocuren de forma natural en el medio.

Las transformaciones naturales de atenuación reducen la concentración de los contaminantes, entre ellas se encuentran la dilución, la dispersión , la volatilización, la adsorción, la biodegradación y aquellas reacciones químicas que se producen en el suelo o en el agua y que favorecen de un modo u otro la degradación de la contaminación.

Entre los factores que influyentes en la eficacia y viabilidad de la atenuación natural sobresalen:

Debe existir protección de las áreas con riesgo durante el tiempo que tenga lugar la atenuación.

La presencia de unas condiciones geológicas y geoquímicas favorables.

Hay que reducir a mínimos la emisión de contaminantes a zonas del suelo y del subsuelo donde ya esté dándose la atenuación.

Los tipos y número de poblaciones de microorganismos han de poder biodegradar los contaminantes.

Pueden aparecer en el medio de subproductos de carácter persistente o más tóxicos que los iniciales, durante y después de la atenuación natural.

No ha de haber productos en flotación sobre el nivel freático.

Para condiciones aerobias, la condición ambiental óptima de concentración de oxígeno disuelto en el agua debe ser superior a 0,5 mg/l.

La concentración de los compuestos utilizados como aceptores de electrones en condiciones anaerobias debe ser superior a 0,21 mg/l para nitratos, la de Fe(III) para que pueda ser reducido a Fe(II) debe ser superior a 21,8 mg/l y la de sulfatos mayor de 0,21 mg/l.

El potencial redox debe estar situado entre un rango de -400 y 800 mV.

El coeficiente de retardo debe ser favorable para que se originen los fenómenos de sorción con suficiente eficacia.

Que se produzca dilución para que la concentración se vea reducida aguas abajo del foco contaminante.

La dispersión de los contaminantes aguas abajo del foco y en la dirección de flujo debe ser adecuada para que exista una mayor disponibilidad proporción entre los contaminantes y los aceptores de electrones.

CONCLUSIONES

Es necesario conocer los diferentes métodos o procesos que son de utilidad para remediar el agua, casi todos los acuíferos que se encuentran tienen algún grado de contaminación, por lo que debemos de tener presentes las técnicas de remediación y poder seguir avanzando en este aspecto, para poder tener mejores resultados.

Hay algunos factores en que nosotros como seres vivos podemos realizar para ayudar y no perjudicar al planeta, teniendo conciencia para estar en un lugar mas limpio, realizar nuestras actividades tomando en cuenta el medio que nos rodea para evitar hacerle daño, que al fin y al cabo va a repercutir en nosotros.

El agua es uno de los recursos mas importantes e indispensables para nosotros y los seres vivos, por ello es necesario implementar métodos tanto de prevención de contaminación, como de remediación.