CURSO : “Reuso de las aguas residuales en la Región Tacna”

Contaminación de las Aguas Subterráneas

Ing. Guillermo León SuematsuAsesor Técnico ANEPSSA PERÚ

22 de Junio de 2012

Las aguas subterráneas Agua que permanece bajo tierra Acuífero: reservorio subterráneo desde donde

se puede extraer el agua subterránea Zona no saturada: suelo sobre el acuífero a

través del cual el exceso de aguas de lluvia pasa verticalmente

Nivel freático: límite entre la zona no saturada y el acuífero

Las aguas subterráneas representan cerca del 95% del agua dulce del planeta (sin tomar en cuenta las capas de hielo polar)

Aguas subterráneas

Fuentes de contaminación del acuífero

Ojos que no ven corazón que no siente La sobre explotación o la

contaminación pueden limitar el uso de las aguas subterráneas

Fuentes de contaminación urbana: Lixiviación de rellenos sanitarios y

basurales Fugas de alcantarillados Tratamiento y uso de aguas residuales

Ojos que no ven corazón que no siente Fuentes de contaminación industrial

Infiltración de ríos contaminados Lixiviación de materiales tóxicos Fugas de tanques y tuberías Infiltración de lluvias contaminadas Minería: lixiviación de residuos, aguas

contaminadas de drenaje e infiltración de canteras

Ojos que no ven corazón que no siente Fuentes de contaminación agrícola

Criaderos de animales Depósitos de combustibles y

pesticidas Letrinas Lixiviación de suelos cultivados

Cómo podemos evaluar el riesgo de contaminación La vulnerabilidad natural o

intrínseca del acuífero Determina cuanto podrá ser afectado

el acuífero por la decarga de un contaminante

El tipo y cantidad del contaminante y la manera de disposición

Esquema conceptual para la determinación del riesgo de contaminación del acuífero

Procesos de atenuación de los contaminantes en las aguas subterráneas

Capacidad de autopurificación Capacidad purificadora de los suelos

Retención o transformación de contaminantes en los suelos

La zona no saturada no puede hacer milagros Dispersión de contaminantes en el

acuífero La dilución no es una solución segura contra la

contaminación

ACUÍFEROS CONTAMINADOS SON ACUÍFEROS CONDENADOS

Régimen de flujo de las aguas subterráneas

Esquema conceptual para la determinación del riesgo

ESQUEMA DEL BALANCE HIDRÁULICO DE UNA LAGUNA ESQUEMA DEL BALANCE HIDRÁULICO DE UNA LAGUNA

Se calcula la infiltración de la medición de la permeabilidad mencionada anteriormente. Se determina la permeabilidad máxima permisible de la Ley de Dancy (Mara, et al., 1992):

Donde :

k = permeabilidad máxima permisible, m/sQi = infiltración máxima permisible ,m3

A = área de la base de la laguna, m2

l = profundidad de la capa debajo de la laguna al estrato más permeable, m h = carga hidráulica = profundidad de la laguna+ l, m

hl/A)Qi/(86,400k hl/A)Qi/(86,400k

E)0.001A(PQa

INTERPRETACIONES GENERALES DE VALORES DEINTERPRETACIONES GENERALES DE VALORES DE PERMEABILIDAD “k”, MEDIDOS IN SITU PERMEABILIDAD “k”, MEDIDOS IN SITU 11

Valor de k medido, m/s

Significado

> 10-6 El suelo es muy permeable y se debe revestirla laguna

> 10-7 Ocurre infiltración moderada; se permite elllenado de la laguna

> 10-8 Las lagunas sellarán naturalmente

< 10-9No hay mucho riesgo de contaminar aguas

subterráneas

> 10-9 Se requiere estudios hidrogeólogicos si seutiliza el agua subterranea para agua potable

1. Fuente: Mara et al., 1992

COEFICIENTES DE PERMEABILIDAD (K)COEFICIENTES DE PERMEABILIDAD (K)

TIPO DE SUELO K (m/s)

Arcilla <10-9

Arcilla arenosa 10-9 a 10-8

Limo 10-8 a 10-7

Turba 10-7 a 10-6

Arena fina 10-6 a 10-4

Arena gruesa 10-4 a 10-3

Arena gravosa 10-3 a 10-2

Grava >10-2

TIPO DE SUELO K (m/s)

Arcilla <10-9

Arcilla arenosa 10-9 a 10-8

Limo 10-8 a 10-7

Turba 10-7 a 10-6

Arena fina 10-6 a 10-4

Arena gruesa 10-4 a 10-3

Arena gravosa 10-3 a 10-2

Grava >10-2

CÁLCULO DEL COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD k CÁLCULO DEL COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD k DE LA CAPA IMPERMEABILIZANTEDE LA CAPA IMPERMEABILIZANTE

t

L.lnk

o

1

H

H t

L.lnk

o

1

H

H

Donde :

L espesor de la capa impermeabilizante, en mHo altura inicial en el permeámetro, en mH1 altura final en el permeámetro, en m t tiempo para el descenso de la altura Ho a H1, en

segundos

::::

LAS FILTRACCIONES EN UNA LAGUNA IMPERMEABILIZADA LAS FILTRACCIONES EN UNA LAGUNA IMPERMEABILIZADA SE RIGEN POR LA LEY DE DARCYSE RIGEN POR LA LEY DE DARCY

Donde :

Q Caudal de infiltración, en m3/s i Gradiente hidráulico = (h + e)/eh Tirante de agua en la laguna, en me Espesor de la capa impermeabilizante, en mA área de la laguna, en m2

k coeficiente de permeabilidad, en m/s

::::::

kiAQ

Qué se puede hacer para proteger el agua subterránea PERMITIR – REDUCIR – ELIMINAR Areas vulnerables:

Evitar el uso de almacenamiento y descarga de sustancias tóxicas

Control estricto de industrias que manejen sustancias tóxicas

Control de la operación de rellenos sanitarios

Sistemas eficientes de saneamiento y, de tratamiento y uso de aguas residuales

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

Ing. Guillermo León SuematsuConsultor en Ingeniería Sanitaria y AmbientalTelf: +51 1 988412324gleontar@gmail.com