Monitoreo de calidad de aguas subterráneas en la DGA

Monitoreo de calidad de aguas subterráneas en la DGA

Mónica Musalem JaraJefa Departamento de Conservación y Protección de Recursos Hídricos (DCPRH)

Primera Jornada Técnica 2012. ALHSUD Capítulo Chileno

26 de Abril de 2012

Contenidos

1. Institucionalidad

2. Medición de la Calidad de Aguas

3. Uso y publicación de la información. Caso

Funciones de la DGA(Art. 299 del Código de Aguas)

a) Planificar el desarrollo del recurso hídrico en las fuentes naturales, con el fin de

formular recomendaciones para su aprovechamiento.

b) Investigar y medir el recurso.

Mantener y operar el servicio hidrométrico nacional y proporcionar y

publicar la información correspondiente.

Encomendar a empresas u organismos especializados los estudios e

informes técnicos que estime conveniente y la construcción,

implementación y operación de las obras de medición e investigación que

se requiera.

Propender a la coordinación de los programas de investigación que

corresponda a las entidades del sector público, así como de las privadas

que realicen esos trabajos con financiamiento parcial del Estado.

c) Ejercer la policía y vigilancia de las aguas en los cauces naturales de uso

público e impedir que en éstos se construyan, modifiquen o destruyan obras

sin la autorización del Servicio o autoridad a quien corresponda aprobar su

construcción o autorizar su demolición o modificación.

d) Supervigilar el funcionamiento de las Juntas de Vigilancia, de acuerdo con lo

dispuesto en el Código de Aguas.

Departamento de Conservación y Protección de los Recursos Hídricos (DCPRH)

FUNCIONES PRINCIPALES

Operación y diseño de las redes de calidad de aguas en el país (incluido el Laboratorio Ambiental DGA).

Publicación y difusión de la información generada. Formular recomendaciones de conservación y protección de recursos

hídricos. Desarrollar estudios e informes técnicos que se requieran para la

conservación y protección de los recursos hídricos, especialmente para impulsar el desarrollo de normas ambientales vinculadas con recursos hídricos.

Elaborar informes de cumplimientos de ciertas normas ambientales. Participar en el Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental y en su

correspondiente fiscalización.

Contenidos




Operación general de las redes de calidad de agua

Registro de parámetros in situ y toma de

muestras

Preservación de muestras y envío

a laboratorio ambiental DGA

Ingreso de muestras y

almacenamiento

Análisis de muestras

(ISO 17.025)

Ingreso de resultados de

análisis de muestras al BNA

Acceso a información

mediante CIRH

Red fluviométrica

Estaciones Meteorológicas

Ubicación de estaciones de monitoreo a cargo de la DGA(se incluye estaciones Vigentes y NO Vigentes)

Red de Calidad Superficial

Red de Calidad Subterránea

Red Mínima de Control de Lagos

Puntos de Medición : Ubicación de estaciones de monitoreo DGA

0

10

20

30

40

50

XV I II III IV V RM VI VII VIII IX XIV X XI XII

Total de estaciones de calidad vigentes por región (Oct. 2010)

Superficiales Subterráneas Lagos

Estadísticas generales de las redes de calidad de agua

377

6742


Número de estaciones vigentes de calidad química (Oct. 2010)

Estadísticas generales de las redes de calidad de agua

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

50

100

1960

1962

1964

1966

1968

1970

1972

1974

1976

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1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

2010

Registro de cambios a través del tiempo en la red de calidad aguas DGA


Superficial-suspendida Subterránea-suspendida Lagos-suspendida

Superficial-suspendida-sin fecha Subterránea-suspendida-sin fecha Lagos-suspendida-sin fecha

Nota: No se registra el año de suspensión de 299 estaciones, por lo que se grafican negativamente al comienzo de serie de tiempo.

Parámetros monitoreados en red de aguas subterráneas

• Frecuencia de Muestreo: tres veces al año.• Medición de Parámetros in situ.

• Temperatura del agua (°C)

• Conductividad eléctrica (uS/cm)

• pH

• OD (mg/l)

• 25 Parámetros analizados por Lab. DGA:

Metales (16)Aluminio, Arsénico, Boro, Cadmio,

Cobalto, Cobre, Cromo, Hierro, Manganeso, Mercurio, Molibdeno, Niquel, Plata, Plomo, Selenio, Zinc.

Macroelementos (6)

Calcio, Cloruro,Magnesio, Potasio,Sodio.

Nutrientes (3)Fosfato,Nitrógeno (NO3+NO2), DQO.

Contenidos




Estudio: Diagnóstico y Clasificación de Sectores Acuíferos.

Estudio publicado en julio de 2009. Realizado para la DGA por Geohidrología Consultores Ltda.

Objetivo: Desarrollar las bases para la caracterización, en términos de la calidad química, de los recursos hídricos subterráneos, además de desarrollar metodologías que permitan proponer cuerpos normativos para la protección de dichos recursos.

Aplicación: Acuíferos El Loa, Los Choros y Aconcagua.

METODOLOGÍA DE CLASIFICACIÓNCriterios de la metodología

• Características• Requiere caracterización del acuífero y análisis de datos

• Utilizar índices con clases cualitativas y representables espacialmente

• Parámetros químicos de análisis común en el país y de interés local

• Índice• Compara concentración de parámetros químicos con referencias oficiales

• Se relaciona con usos real o potencial del agua subterránea

• Establecer origen o explicación de la clasificación de calidad

• Comparación de la calidad química en el tiempo

• Visualización de resultados mediante mapas y tablas que permitan una lectura intuitiva

15Antecedentes Metodología

Aplicación de metodología

Red de monitoreo

Instrumentos de protección

Conclusiones

METODOLOGÍA DE CLASIFICACIÓNEsquema general

• Requiere• Recopilar antecedentes químicos

• Caracterización del acuífero

• Realiza• Interpolación espacial de concentración de parámetros

• Clasificación de concentración según escala conveniente

• Análisis estadístico para identificar posible origen común

• Resultados• Mapa de IC individual y general

• Mapa de IC temporal

• Tabla con origen de parámetros químicos

16Antecedentes Metodología

Aplicación de metodología

Red de monitoreo


Conclusiones

METODOLOGÍA DE CLASIFICACIÓNCálculo de índice de calidad

• Índice de calidad individual• Clasifica concentración de cada parámetro en 5 clases• Valor de corte definido por referencias oficiales (normas)• Se calcula para cada celda (raster)

17

Concentración

Cla

ses

de c

alid

ad

Antecedentes MetodologíaAplicación de metodología

Red de monitoreo


Conclusiones

APLICACIÓN DE METODOLOGÍASector acuífero Los Choros

• Información disponible

18

• Se realizó campaña de muestreo especial para este proyecto

• Zona costera

• Área de interpolación menor que sector acuífero

• Problemas de intrusión salina


Red de monitoreo


Conclusiones


• Parámetros medidos• Grupo 1

• Cl, Ca, SO4, Na, Mg, SDT

• Mayor concentración parámetros de intrusión salina (Cl, SDT) y en pozos cercanos a costa

19

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

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(mg/

L)

Cloruros (mg/L)

C2C3

C1

C4

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700

800

LC01

LC12

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LC18

LC06

LC03

LC13

LC02

LC11

LC04

LC09

LC05

LC17

LC07

LC08

(mg/

L)

Calcio (mg/L)

C2

C3

C10

100

200

300

400

500

600

700

LC01

LC12

LC14

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LC06

LC03

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LC02

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LC09

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LC17

LC07

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(mg/

L)

Magnesio (mg/L)

C2

C3

C1

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200

400

600

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LC06

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LC13

LC02

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(mg/

L)

Sulfatos (mg/L)

C2

C3

C1

0

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1000

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3000

3500

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(mg/

L)

Sodio (mg/L)

C2

C3

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4000

6000

8000

10000

12000

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18000

20000

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LC14

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LC10

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LC06

LC03

LC13

LC02

LC11

LC04

LC09

LC05

LC17

LC07

LC08

(mg/

L)

SDT (mg/L)

C2C3

C3

C4


Red de monitoreo


Conclusiones


• Parámetros medidos• Grupo 2

• NO3, Fe, Al

• Al y Fe no tienen clase Buena

• NO3 no presenta valores altos

• Sólo se alcanza en valores altos en sitios específicos, por lo que pueden ser situaciones locales

• Condiciones de pozo

• Cercanía a pueblo

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0

1

2

3

4

5

6

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(mg/

L)

Nitratos (mg/L)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

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LC03

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(mg/

L)

Hierro (mg/L)

C2

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

LC01

LC12

LC14

LC15

LC16

LC10

LC18

LC06

LC03

LC13

LC02

LC11

LC04

LC09

LC05

LC17

LC07

LC08

(mg/

L)

Aluminio (mg/L)

C2


Red de monitoreo


Conclusiones


• Índice de calidad individual

21

Ca Cl

Mg Na

SDT

SO4



22

NO3 FeAl


Red de monitoreo


Conclusiones


• Índice de calidad general y origen de parámetros

• IC Excepcional a Regular en el centro

• IC Regular en las cercanías del pueblo, con valores más elevados de Aluminio y Nitratos, y origen asociado a contaminación por asentamientos urbanos

• IC Regular e Insuficiente al noroeste refleja la intrusión salina natural que ocurre en el acuífero asociado a SDT, Cl, Na, y Mg

23

Parámetros Origen principalNa, Cl, SDT, Mg Natural (intrusión salina)

SO4, Ca NaturalNO3, Al Antrópico (asentamiento urbano)

Fe Antrópico (estado de pozos)


Red de monitoreo


Conclusiones

APLICACIÓN DE METODOLOGÍASector acuífero Aconcagua

• Información disponible

24

• Dos campañas adicionales

• Buena representatividad

• Acuífero superficial


Red de monitoreo


Conclusiones


• Parámetros• Grupo 1

• Cl, Ca, SO4, Na, Mg, SDT

• A excepción de Ca y SO4, todos se encuentran en calidad Buena

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0

20

40

60

80

100

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2

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L)

Cloruros (mg/L)

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L)

Sulfatos (mg/L)

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Calcio (mg/L)

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Sodio (mg/L)

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Magnesio (mg/L)

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2P1

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L)

SDT (mg/L)C1


Red de monitoreo


Conclusiones


• Parámetros• Grupo 2

• NO3, Fe, Mn

• NO3 sobrepasa clase 1 en la mayoría de los puntos, es decir sobre 10 mg/L

• Fe y Mn presentan valores muy altos, pero en zonas específicas

• Fe no tiene clase Buena

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Manganeso (mg/L)

C2 C3


Red de monitoreo


Conclusiones



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Ca Cl Na SDT

SO4

Fe MnMg NO3


Red de monitoreo


Conclusiones


• Índice de calidad general y origen de parámetros

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Parámetros Origen principalNa, Cl Natural

SDT, Mg, SO4, Ca NaturalFe, Mn Antrópico (industrial) y Natural

NO3 Antrópico (agricultura)

• Calidad de las aguas de este acuífero es Buena con excepciones

• IC Bueno marcado por los niveles de NO3 que reflejan una afectación antrópica agrícola

• IC Regular e IC Insuficiente por valores aún más elevados de NO3, Mn y Fe, actividad industrial (ubicación de estas zonas y correlación entre parámetros)


Red de monitoreo


Conclusiones

RED DE MONITOREORevisión actual red de monitoreo

• Cantidad de puntos de control y distribución deficiente• Nueva propuesta

• Parámetros adecuados• Ca, Cl, CO3, CE, HCO3, K , Mg, Na, OD, pH, SO4, Tº

• Ag, Al , As, B, Cd, Co, Cr, Cu , DQO, Fe , Hg, Mn, Mo, NO3, Ni, PO4, Pb, Se, Zn

• Agregar SDT

29

7.950 km2/pto Sustentable s/ intrusión salina

(~100 km2/pto)

275 km2/ptoSustentable c/ intrusión salina

(~ 25 km2/punto)

593 km2/ptoSustentable s/intrusión salina

(~ 100 km2/punto)

RED DE MONITOREOPropuesta para sectores acuíferoEl Loa

30

UbicaciónDistribución homogénea en cada áreaÁrea principal:Puntos: 33; Densidad: 93 km2/puntoÁrea secundaria:Puntos: 20; Densidad: 243 km2/punto

Parámetros a controlarGrupo 1: Cl, SO4, Ca, Na, Mg, SDT.Grupo 2: NO3, As (t), Li (t), Cu (t), Mo (t), Al (t), B (t), Ag (t), Be (t), Ba (t), Sb (t).Adicional: CO3, HCO3, K, C.E., pH, Tº y OD.Hidrogeológicos: nivel freático

Frecuencia de muestreoMínimo cada 12 meses, ideal cada 3 meses.

Toma de muestrasUso de bombas instaladas o de muestreadores discretos (bailer).

Área de búsqueda

Sin información de pozos

Con antecedentes de pozos

Red monitoreo DGA

RED DE MONITOREOPropuesta para sectores acuíferoLos Choros

31

UbicaciónDistribución homogénea en cada áreaÁrea principal:Puntos: 24; Densidad: 7 km2/puntoÁrea secundaria:Puntos: 7; Densidad: 15 km2/punto

Parámetros a controlarGrupo 1: Cl, SO4, Ca, Na, Mg, SDT.Grupo 2: NO3, Al (t), Fe (t), Mn (t), Mo (t), Ni (t), Hg (t), PO4.Adicional: CO3, HCO3, K, C.E., pH, Tº y OD.Hidrogeológicos: nivel freático

Frecuencia de muestreoMínimo cada 12 meses, ideal cada 3 meses

Toma de muestrasUso de bombas instaladas o de muestreadores discretos (bailer)

Área de búsqueda



Red monitoreo DGA

RED DE MONITOREOPropuesta para sectores acuíferoAconcagua

32

UbicaciónDistribución homogéneaPuntos: 52Densidad: 23 km2/punto

Parámetros de controlGrupo 1: Cl, SO4, Ca, Na, Mg, SDT.Grupo 2: NO3, Al (t), Fe (t), Mn (t), Mo (t), Hg (t), Ni (t), B (t).Adicional: CO3, HCO3, K, C.E., pH, Tº y OD.Hidrogeológicos: nivel freático

Frecuencia de muestreoMínimo cada 6 meses, ideal cada 3 meses

Toma de muestrasUso de bombas instaladas

Área de búsqueda



Red monitoreo DGA

Gracias.

Monitoreo de calidad de aguas subterráneas en la DGA

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