ARTURO JESÚS LORENZO FERRÁS

PROGRAMA DE FORMACIÓN IBEROAMERICANO ENMATERIA DE AGUAS

ÁREA TEMÁTICA 4.1. HIDROGEOLOGÍA IVCiudad de la Habana, Cuba

El propósito al emplear las técnicas geofísicas, es contribuir alestudio de los fenómenos de contaminación natural oprovocada de las fuentes de agua superficial y subterráneasasí como de los suelos y el medio en general.

Para poder emplear las técnicas geofísicas debemos conocerbien sus posibilidades y las características físicas concretasdel fenómeno de contaminación que pretendemos estudiar.

En conferencias posteriores veremos los principios físicos ycaracterísticas principales de varios métodos geofísicos conamplio uso en estudios hidrogeológicos y de contaminación.

Comenzaremos ahora poranalizar brevemente lascaracterísticas mas relevantesde los fenómenos decontaminación que nospermiten su estudio con elempleo de técnicas geofísicas.

No existe agua que sea completamente pura.Aún el agua en la naturaleza contiene impurezas. A medidaque el agua fluye por diferentes rutas, se acumula en cuerposde agua y se infiltra en las capas del suelo, va disolviendo oabsorbiendo los minerales o las sustancias que entran encontacto con ella. Algunas de estas sustancias no sondañinas a la salud, pero a ciertos niveles podrían afectar elsabor del agua y contaminarla.

CAUSAS DE LA CONTAMINACION DEL AGUA

Los principales contaminantes del agua son:

• Agentes patógenos: bacterias, virus, protozoarios y parásitosque entran al agua proveniente de desechos orgánicos.• Desechos que requieren oxígeno: los desechos orgánicospueden ser descompuestos por bacterias que usan oxígenopara biodegradarlos. Si hay poblaciones grandes de estasbacterias, pueden agotar el oxígeno del agua, matando así lasformas de vida acuáticas.

Vibrio cholerae (1),

Causa el Cólera.

Entamoeba histolítica (2).

Provoca la Disentería.biosensor

ESCHERICHIA COLI. malestares

gastrointestinales

CAUSAS DE LA CONTAMINACION DEL AGUA (2)• Sustancias químicas inorgánicas: ácidos, compuestos de

metales tóxicos (mercurio, plomo) que envenenan el agua.• Los nutrientes vegetales que pueden ocasionar el crecimiento

excesivo de plantas acuáticas que después mueren y sedescomponen, agotando el oxígeno del agua y de este modocausan la muerte de las especies marinas (zona muerta).

• Sustancias químicas orgánicas: petróleo, plásticos, plaguicidasy detergentes que amenazan la vida.

CAUSAS DE LA CONTAMINACION DEL AGUA (3)• Sedimentos o materia suspendida: partículas insolubles desuelo que enturbian el agua, y que son la mayor fuente decontaminación.• Sustancias radiactivas que pueden causar defectos congénitosy cáncer.• Calor: ingresos de agua caliente disminuyen el contenido deoxígeno y hace a los organismos acuáticos muy vulnerables.

Otros contaminantes provienen dedescargas de fábricas, productosagrícolas, o químicos utilizados por laspersonas en sus hogares y patios.Los contaminantes también puedenprovenir de tanques de almacenamientode agua, pozos sépticos, lugares condesperdicios peligrosos y vertederos.Actualmente, los contaminantes del aguasubterránea de mayor preocupación sonlos compuestos sintéticos. Estosincluyen: solventes, pesticidas, pinturas,barnices, gasolina y nitrato.

Algunos contaminantes se originan de la erosión natural de lasformaciones rocosas.

Una de la de mayor impacto en la calidad de las aguassubterráneas es la actividad agrícola, ya sea por laaplicación de riego, fertilizantes, pesticidas o la actividadganadera, en menor escala.

La aplicación de riego complementario, el uso deagroquímicos y el carácter difuso de la carga contaminante,conducen a que la agricultura sea considerada como de altoriesgo para la contaminación de las aguas subterráneasLa actividad agropecuaria está considerada como de altoriesgo para la contaminación del agua subterránea, el cuales resultante de la interacción entre la carga contaminanteal subsuelo y la vulnerabilidad del acuífero.

La inadecuada utilización de fertilizantespuede provocar la lixiviación de nitratos,cloruros, compuestos orgánicos y otrosiones móviles y persistentes al aguasubterránea.El perfil natural del suelo atenúa gran partede los contaminantes, pero no todos. Enespecial los nitratos y cloruros son muysolubles, conservativos y móviles, lixiviandocon facilidad hacia el agua subterránea,sufriendo muy poca atenuación en la zonano saturada.

El desarrollo industrial de las diferentes naciones del planeta, no solo hatenido asociado el bienestar social de su población, sino que comocontrapartida, ha provocado la contaminación del medio natural másintensamente cada día, debido al gran número de residuos que se generany la ausencia de instalaciones adecuadas capacitadas para absorberlos.El resultado es la existencia de numerosos vertederos, clandestinos o malacondicionados, que representan un riesgo potencial o real decontaminación al medio: suelos, aguas subterráneas, etcétera.

VERTEDEROS

La prospección geofísica,tradicionalmente utilizada parala detección de hidrocarburos,estudios de minería, aguassubterráneas e ingeniería civil,se está aplicando en laactualidad con notable éxitoen estudios ambientales…(Benson et aL, 1984).

Esto es debido a sus cualidades comométodos rápidos, no destructivos yeconómicos, que hace adecuada suutilización en lugares donde existenasociadas unas condiciones especialesde peligrosidad como sonacumulaciones de gases y lixiviados,producto del lavado de los residuos quecontienen.Prácticamente todos los distintosmétodos de prospección geofísica:prospección magnética, gravimétrica,eléctrica, electromagnética, sísmica,GPR, etc. pueden contribuir de formasignificativa en el estudio de problemasambientales (Lord a cl., 1988).

Lo anteriormente expresado se debe a la gran diversidad y distintacomplejidad de las diferentes condiciones y modelos de vertederosexistentes cuyas características dependen de distintos factores:

Tipo de residuos que contiene, cantidad y forma de acumulación deéstos.Materiales y/o estructuras geológicas donde se encuentranenglobados.

Teniendo en cuenta todos estos factores, se atribuyen al vertederodistintos grados de peligrosidad que están en función de lacontaminación que pueda causar al medio y que decidirán lasactuaciones posteriores de recuperación y saneamiento de la zona.

La caracterización de un vertedero consiste en determinar:

Limites,Composición y distribución de los residuos que contiene,Presencia y extensión del penacho contaminante,Condiciones hidrogeológicas locales.

Previamente al inicio de la campaña de prospección geofísica, que serealiza con la finalidad de obtener información del subsuelo, es necesariocontar con otros tipos de investigaciones como:

La recopilación de información histórica de la zona.El estudio de la foto aérea seriada en el tiempo.El reconocimiento «in situ» de la zona afectada.El estudio del medio hidrogeológico y de los datos disponibles.

Toda esta información nos determinará por un lado los requerimientos detrabajo que consisten en considerar la cantidad de espacio cubierto,establecer la profundidad y resolución requeridas y determinar las técnicasa emplear.Por otro lado, nos ayudará en la interpretación final de los resultados.

Existen numerosas circunstancias donde los servicios geofísicos sonútiles para el inventario, auditoria, caracterización, monitoreo yplanificación ambiental en zonas de desarrollos urbanos y industriales,campos petrolíferos y zonas militares.

Éstos servicios incluyen:

1) Estudio de Instalaciones Existentes (fosas / rellenos)

y Pasivos Ambientales

2) Estudio y proyecto de Instalaciones Nuevas.

3) Monitoreo de Zonas Remediadas .

Comprende:Caracterización de la geometría de las fosas. Es posible determinar tridimensionalmente la estratificación, la profundidad del substrato y la extensión de la contaminación permitiendo la evaluación / cuantificación de los trabajos de remediación. Evaluación de la existencia de filtraciones en fosas, de rellenos sanitarios y tanques de hidrocarburos. Monitoreo temporal. Estudio de la contaminación de suelos. Evaluación de riesgo de interferencia de posibles zonas contaminadas con los acuíferos, caracterización de substrato para localizar posibles trampas geológicas para contaminantes. Optimización de la ubicación de pozos en áreas contaminadas alrededor de fosas, tanques y pozos petrolíferos.

1) Estudio de Instalaciones Existentes y Pasivos Ambientales.

Identificación de estructuras civiles (tubería, tanques, viejos pozos, barriles, materiales químicos y bélicos enterrados). Localización, evaluación y monitoreo de riesgos geológicos (cavidades, zonas de hundimiento, fallas…). Caracterización y monitoreo de intrusiones salinas en zonas costeras e interacción de fluidos de salmueras perforados en zonas petroleras, con los acuíferos. Evaluación integridad de diques y la base impermeable de las fosas y rellenos sanitarios.

La geoquímica, en unión a la geofísica, es elemento fundamental de caracterizaciónno invasiva de zonas potencialmente contaminadas.Especialmente en esta fase, las perforaciones tienen que ser cuidadosamenteubicadas. Esto tendría que ser hecho solo después de la caracterización geológica –hidrológica del subsuelo, para evitar la potencial contaminación del acuífero. Laubicación casual de las perforaciones, además de ser un ejercicio muy costoso nogarantiza la identificación y caracterización de plumas contaminantes (esto es por serinformación vertical puntual con escasa resolución lateral).

1) Estudio de Instalaciones Existentes y Pasivos Ambientales. (Cont. 2)

Comprende:Caracterización de zonas potenciales para instalaciones de fosas.Evaluación de materiales de base de la fosa. (impermeabilidad, etc.) ycaracterización del entorno geológico hidrológicos para la comprensiónde posible caminos de difusión de potencial contaminación.Evaluación a priori de las propiedades físicas del entorno para elestablecimiento de un procedimiento de monitoreo en el tiempo de lafosa.Definición de trazados de tubería, utilidades y líneas eléctricas.Caracterización de riesgos geológicos (fallas, deslizamientos, etc.)

En este ámbito la geoquímica trabaja conjuntamente a la geofísica para lacomprensión de la naturaleza de los suelos y la definición de parámetrosimportantes para la integridad de las estructuras.Las perforaciones son solo una consecuencia de una previa caracterizacióndel sitio. En esta forma se puede seguramente optimizar su uso en terminode ubicación y reducción de su número (reducción costos).

2) Estudio y proyecto de Instalaciones Nuevas.

Comprende Monitoreo – Auditoria de zonas remediadas.

La efectividad y comportamiento temporal de la remediación puede sermonitoreado con métodos no invasivos.

En particular los métodos Electromagnéticos, el GPR, la tomografíaeléctrica (ERT) y los métodos geoquímicos, permiten caracterizar condetalle la distribución lateral y vertical de propiedades físicas como laconductividad y constante dieléctricas tan claramente ligadas a zonascontaminadas.

3) Monitoreo de Zonas Remediadas .

Caracterización de fosas y sitios contaminados por Hidrocarburos.Caso particular

Por naturaleza, una fosa no es más que una gran excavación en elterreno en la que se han vertido desechos.Ello quiere decir que si la fosa fue excavada hasta 5 metros deprofundidad, entonces 5 metros del entorno circundante de suelo entre lasuperficie y el nivel freático han sido removidos.La carencia de control de estos sitios, diseñados de manera deficiente enel pasado remoto, ha incrementado con el tiempo el potencial que poseenlos metales pesados, hidrocarburos y sales de migrar del lugar a través defracturas o canales permeables con la posibilidad de contaminar suelos,acuíferos y aguas superficiales.

Las balsas mineras abandonadas, llegan a constituir, al menos, el 18% de la producción total de residuos en la Comunidad Europea

Caracterización de fosas y sitios contaminados por Hidrocarburos. Cont.

Entre los desechos figuran barriles de petróleo oxidado junto a aceites,agua de producción, lodos, ripio, metales, solventes, sustanciasradiactivas, sedimentos, etc. Además, otros residuos sólidos comotambores vacíos de químicos y petróleo, galones de pintura, papel,desechos domésticos, etc. han sido vertidos de manera no controlada enalgunas de ellas.Estos sitios requieren de la evaluación de la extensión y vías depropagación de los contaminantes capaces de migrar.Se hace necesario entonces la consideración de una revisión geológicacabal de la fosa. Si la revisión geológica está asistida por levantamientosgeofísicos y geoquímicos, entonces se puede lograr una visión espacial(volumen) más real del sitio, por lo general con un ahorro importante encomparación con costosos levantamientos topobatimétricos. Ello haceque puedan diseñarse de manera óptima trabajos de saneamiento de lafosa.

Distribución y Migración de los DesechosEn la mayoría de los casos el impacto ambiental de los desechos liberadossería mínimo si éstos permanecieran en el punto de liberación;desafortunadamente, la mayoría de los desechos migran desde sus puntosde liberación hasta afectar un área extensa. La vía de migración por logeneral es a través de capas permeables, estructuras geológicas o lasaguas subterráneas siguiendo el gradiente hidráulico local.

Una de lasprincipalespreocupaciones de ladeposición en estossitios es el potencialque poseen loshidrocarburos, lassales y los metalespesados de migrarfuera de ella.

HidrocarburosEs posible que los productos del petróleo no siempre sigan el gradiente quese espera. La dirección, transporte y flujo multifase de los hidrocarburosdependen de procesos geoquímicos y procesos de volatilización, disolución,biodegradación, transporte y absorción. En términos físicos, comprende tresfases: una fase de petróleo, una fase acuosa y una fase de vapor.

Fase de PetróleoEl movimiento del petróleo está afectado por las propiedades de los sedimentos y suvariabilidad. La degradación de los productos de petróleo produce la pérdidaselectiva de compuestos solubles y volátiles a través de disolución y volatilización.

Fase AcuosaSe identifican cinco zonas geoquímicas. Los procesos geoquímicos cambian en eltiempo y es posible que la pluma migre de acuerdo a la velocidad de flujo del aguasubterránea y las constantes de absorción de los compuestos (Baedecker et al.,1993).

Fase de VaporLos componentes de petróleo volátil abandonan el subsuelo a través devolatilización, biodegradación y difusión en y a través de la zona no saturada. Lafase de vapor producida por la contaminación de hidrocarburos se presenta bajodiferentes condiciones en función de la estación climática, con mayor volatilidad enel período seco.La distribución de gases (hidrocarburo, oxígeno, CO2 y metano) en la zona nosaturada puede identificarse en las zonas geoquímicas 6, 7 y 8.La distribución de gases puede cambiar considerablemente en el tiempo.

Zona 1. Agua subterránea original no contaminada y oxigenada. Zona 2. Caracterizada por bajas concentraciones de oxígeno y alta concentración de carbón inorgánico y orgánico disuelto total.Zona 3. Pluma anóxica de agua subterránea que contiene elevadas concentraciones de hidrocarburo, iones de manganeso, hierro y metano.Zona 4. Zona de transición de condición anóxica a oxigenada. Contiene baja concentración de hidrocarburos como consecuencia de los procesos de degradación aeróbica.

Zona 5. Consiste de agua oxigenada que contiene concentraciones ligeramente altas de constituyentes disueltos, tales como benceno, tolueno, etilbenceno y xileno (BTEX).Zona 6. Condiciones casi atmosféricas de oxígeno.Zona 7. Zona de transición. Baja concentración de oxígeno y media de hidrocarburo, y concentraciones más altas de CO2 y metano.Zona 8. Relativamente anóxica y contiene la máxima concentración de CO2, metano e hidrocarburo.

Zonas geoquímicas en las zonas saturada y no saturada. Modificado de Baedecker y otros (1993).

Sales o ClorurosPor lo general las fosas almacenan volúmenes de líquidos mayores a losde lodos y ripios. La sal del agua de producción es puramente compuestade cloruro de sodio (NaCl). Cuando se evapora el agua de la fosa, éstadeja un residuo sólido (sal). Este proceso, sin embargo, también resultaen la filtración de sales dentro del subsuelo; a medida que la sal se diluyepor el agua meteórica (agua de lluvia) la pluma contaminante se moveráde manera lateral gradiente abajo.

La sal es altamente móvil en un perfil de suelo; puede migrar hacia lasuperficie durante los períodos secos y concentrarse en capas discretasdurante los períodos húmedos. Los cloruros tienden a migrar a través delsuelo según este gradiente, pero los cationes de sodio tienden a serabsorbidos por la arcilla y permanecer allí por un período prolongado, loque puede producir un deterioro crónico en la vida de las plantasdenominado “suelo sódico”.

MetalesLa tasa de lixiviación de los metales provenientes de los residuos de lafosa depende de la química de la solución de poro en equilibrio y de laextensión a la cual es alcanzado el equilibrio durante el tiempo decontacto lixiviado-sólido (factores cinéticos). La concentración de metalesen el fluido de poro en equilibrio depende fuertemente de la mineralogíade la fase sólida, ya que ésta influye directamente en la química de lasolución de poro (condiciones de Eh y pH o niveles de azufre) (West J. etal., 2001).Los metales pesados tienden a concentrarse en el acuífero inferior.

Los fluidos de perforación por lo general contienen metales pesados comobario, cromo, cadmio, mercurio y plomo. Sin embargo, los dos metalesmás comúnmente encontrados en lodos de perforación a concentracionessuperiores a la encontrada en la mayoría de los suelos son el bario y elcromo, aunque estos metales, junto con el mercurio, se encuentran demanera no soluble y poseen un muy limitado potencial de migración (o deabsorción de las plantas).

Limitaciones de los métodos Geofísicos en la detección de Hidrocarburos.

Generalmente el fracaso en la utilización de los métodos geofísicos en ladetección de este tipo de contaminación se atribuye generalmente a lassiguientes causas:

1. Reducido contraste de propiedades geofísicas entre loscontaminantes y el medio rocoso.

2. Las bajas concentraciones de hidrocarburos que bastan para produciruna contaminación significativa, sin ser detectables por métodosgeofísicos.

3. La existencia de interferencias de tipo “cultural” en las medidasgeofísicas realizadas en el entorno de las instalaciones dealmacenamiento y distribución de hidrocarburos.

Con frecuencia solo algunos métodos Eléctricos yElectromagnéticos son capaces de proporcionar en algunoscasos, resultados fiables en la detección de contaminantesorgánicos o hidrocarburos.

En muchas ocasiones las medidas de Resistividad o deConductividad del subsuelo son ineficaces, salvo en casosparticulares en que la contaminación de hidrocarburos lleveasociada la presencia de agua salobre o esta cree una zonade aumento de los DTS.

…No obstante pueden aún en estos casos, ser útiles paradefinir rasgos geológicos o hidrogeológicos del subsuelo, quecontribuyan a determinar la potencialidad de contaminaciónde los acuíferos superficiales.

Un método geofísico al que en el momento actual sereconoce una alta efectividad en la detección de zonascontaminadas por hidrocarburos en el subsuelo es elGeoradar, tanto para la detección de contaminantes ligeros,tipo gasolinas, que no se mezclan con el agua como decompuestos densos.Básicamente el parámetro que condiciona la respuestageofísica del sistema en las medidas Georadar es laconstante dieléctrica.Sus valores característicos son muy bajos en la zonasaturada de hidrocarburos y muy altos en la zona saturada deagua.

Ya a partir de esta premisa cabría esperarque el método Georadar fuera eficaz en ladetección de contaminantes orgánicos.Mediciones llevadas a cabo a nivel delaboratorio ponen de manifiesto quecualitativamente los registros Georadarobtenidos en medios porosos nocontaminados son muy diferentes de losobtenidos después de producir unacontaminación controlada de hidrocarburos.

Este tipo de diferencia es observabletambién en algunos estudios sobre elterreno, pero no en otros debido a lainterferencia de las particularidadesgeológicas de cada caso.

En términos prácticos la conclusión es que cuando sedisponga de una buena información geológica de la zona deestudio y cuando se pueda contrastar la repuesta delGeoradar en zonas limpias, existen posibilidades de que estemétodo pueda detectar las zonas contaminadas, siempre entérminos cualitativos y con el apoyo de sondeos dereconocimiento.

Agua salada (Intrusión marina)El agua subterránea en áreas costeras puede contaminarse conagua del mar si la razón de bombeo es muy alta, causando que elagua del mar penetre en los acuíferos de agua dulce.Cuando un acuífero es explotado, el volumen de agua dulce quefluye hacia el mar, se reduce y la interfase agua dulce – aguasalada tiende a alcanzar un nuevo equilibrio, penetrando tierraadentro.

Agua salada (Intrusión marina)Si el volumen de extracción es mayor que la recarga del acuífero,en un cierto tiempo, los pozos o sondeos de explotación secontaminaran con agua salina.Este problema se puede evitar diseñando apropiadamente laubicación de los pozos y ubicando otros pozos que ayuden amantener el agua salada lejos del acuífero de agua dulce. Por lotanto, para mantener la interfase en un cierto equilibrio, hay quedejar que una porción de volumen de agua dulce vierta hacia elmar.

RELACIÓN ENTRE LA RESISTIVIDAD DE UNA SOLUCIÓN ACUOSA Y SU SALINIDAD:

Muy importante para nuestros estudios, es la relación que hay entre laresistividad de una solución acuosa y su salinidad, considerada como“salinidad equivalente” (o sea como la salinidad de una solución deNaCl que posee la misma resistividad de la solución en examen).Dado que, a igual temperatura, la mobilidad de los iones depende solode su concentración, determinando la resistividad de la solución, seconsigue un valor bastante confiable de su salinidad.

La relación entre la resistividad de una solución acuosa y la salinidad,expresada en NaCl equivalente, en temperaturas entre 20 y 60°C, es lasiguiente:

El riesgo de contaminación es resultante de la interacciónentre los componentes de la carga contaminante al subsueloy la vulnerabilidad del acuífero.Entre los componentes de la carga contaminante tenemos:

La clase de contaminante de que se trate,Su disposición,La intensidad de la contaminación,La duración,etc.

Estudio de Riesgo y vulnerabilidad.Aporte de los Métodos Geofísicos.

Por su parte la vulnerabilidad depende de variosfactores, siendo los más importantes:

El grado de confinamiento del acuífero, La profundidad del nivel freático,Las características litológicas,El grado de consolidación de la zona no saturada,Etc.

El suelo actúa como agente atenuador del efectode los contaminantes en su tránsito hacia la zonasaturada, por lo cual se hace necesario tenerloen cuenta en un estudio de vulnerabilidad.Algunos investigadores han determinado que lainclusión del índice de suelo modificasustancialmente el índice de vulnerabilidad de unacuífero. Teniendo en cuenta que en reiteradasocasiones las cartas de suelos datan de más de30 años, podemos auxiliarnos de los métodosgeofísicos para una diferenciación a priori de lostipos de suelo existentes en una zonadeterminada.

El método para la evaluación de la vulnerabilidad propuestopor Foster e Hirata en 1991, consiste en la obtención de tresparámetros o índices, que tienen en cuenta los factores queintervienen y que por multiplicación de los mismos se obtieneun índice de vulnerabilidad; el cual variará según la zona deacuerdo con las características hidrogeológicas.Según este método, la vulnerabilidad se evalúa a través de:

La profundidad de la napa freática o techo del acuíferoconfinado (grado de inaccesibilidad a la zona saturada).El tipo de ocurrencia o confinamiento del aguasubterránea.Las características litológicas y de consolidación de lazona no saturada, relacionada con la capacidad deatenuación de los estratos encima de la zona saturadadel acuífero.

La evaluación de estos aspectos en el terrenoes casi siempre muy difícil debido a laescases de pozos existentes y el alto costode perforar otros nuevos.Por lo tanto, la realización de investigacionesgeofísicas implica una reducción en el costoy en el tiempo asumido en la evaluación delos recursos, con resultados inmediatos ypermite la mejor interpolación de lainformación entre sitios conocidos.

Beneficios del uso de los métodos Geofísicos:Los beneficios más importantes de los estudios geofísicos son:

Permiten el conocimiento de la ubicación exacta y caracterización deanomalías ocultas y las estructuras enterradas. Altísima resolución lateraly vertical.Permiten, conjuntamente a modernos métodos de cálculos (GIS3D yprogramas especializados), caracterizar tridimensionalmente los sitios deestudios como fosas y plumas contaminantes.Permiten decisiones sobre la seguridad de las instalaciones.Permiten el monitoreo preventivo y auditoria post remediación.Efectividad en rapidez y costos.La geofísica no impacta el ambiente y permite la evaluación de un sitiosin afectarlo (no necesitan permisos de afectación del territorio).Son métodos No - Destructivos y No Invasivos. A pesar de que no sepuede hacer a meno de las perforaciones y otras tecnologías, la geofísicapermite optimizarlas, reduciendo su número y el riesgo de poner encontacto zonas contaminada y acuíferos.La geofísica complementa los estudios multidisciplinares (topografía,geoquímica, …) que permiten la caracterización del sitio.

Una vez discutido los antecedentes señalados, podemos plantearque los problemas de contaminación que afectan a nuestroplaneta y en especial, a los limitados recursos hídricos con quecontamos, son muy variados, versátiles y de amplia distribución atodo lo largo del planeta.

No existe un método único de investigación que pueda darrespuesta a todos los casos de contaminación que se presentanen la practica diaria; pero en términos generales, podemosplantear que todos los métodos geofísicos tienen cabida en lasinvestigaciones hidrogeológicas y medio ambientales.

En ocasiones un método nos da una solución directa y rápida,pero en otra situación especifica, debemos recurrir a otro métododistinto.

En los últimos años el acelerado yeficiente desarrollo de nuevas técnicasgeofísicas, ha ayudado mucho alentendimiento y caracterización de losproblemas de contaminación y suevolución en el tiempo, a la determinaciónde los focos de contaminación quedeterioran las aguas subterráneas y a lostrabajos de control de calidad de lasobras de captación, tanto en su faseconstructiva, como en la de operación.Los avances alcanzados por las técnicasde prospección geofísica en laexploración de las aguas subterráneascubren un amplio espectro deaplicaciones y cada año aumentan lasaplicaciones prácticas demostradas deestas técnicas.

El hecho de que los métodos geofísicosactúan generalmente como métodosindirectos, es decir, a partir de parámetrosfísicos del subsuelo, ha provocado enmuchas ocasiones, que sean pocoapreciados en su justo valor.

La prospección geofísica orienta lalocalización de las zonas donde existenlas condiciones necesarias para que unaformación geológica sea explotable comoacuífero. A su vez, tiene la capacidadpara detectar los problemas decontaminación que lo puedan afectar y supropagación en el tiempo. Es también unautil herramienta en los estudios deremediación.

Se considera que los problemas que se plantean actualmente en la investigación hidrogeológica y a los que la prospección geofísica puede aportar información útil son:

1. Delimitación de zonas favorables para laexplotación del agua subterránea: es decir, definirla geometría de los acuíferos. Es por tanto un procedimientoindirecto que consiste fundamentalmente en determinar latopografía del techo y de la base de la formación acuífera, asícomo de su extensión lateral.

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2. Control de la calidad de las aguassubterráneas: Consiste en localizar el límite entre aguas dediferente composición química, como consecuencia de lacontaminación. El agente contaminante puede ser debido a laacción humana (vertidos industriales, hidrocarburos) o inducidapor la sobreexplotación (intrusión marina) y se detecta amenudo mediante el aumento de la conductividad eléctricaaparente que provoca el incremento de mineralización del aguasubterránea.

3. Estimación de los parámetros hidráulicos: Consiste enestablecer correlaciones entre los parámetros físicos medidos y lascaracterísticas hidrodinámicas de la formación acuífera. Estaaplicación no puede efectuarse en todos los casos, ya que esnecesario disponer en el sector estudiado de un cierto número desondeos en los cuales se conozcan las características hidráulicas paratratar de obtener una correlación estadística.

Øef = Øtotal – (Carc Øarc)

F = a/Øm = Ro/Rw,

4. Protección de acuíferos superficiales: Se basa enla elaboración de mapas de vulnerabilidad que tengan en cuenta elgrosor y la conductividad hidráulica vertical de los materiales situadosentre la superficie del terreno y el nivel freático, es decir la zona nosaturada.