Introducción a la contaminación del agua subterránea
Según la ONU, el hombre tiene derecho a utilizar el recurso hídrico subterráneo, pero tiene el deber de preservarlo y conservarlo. Es necesario, para administrar el recurso bajo esta consigna, caracterizar profundamente el mismo y entender la complejidad de su dinámica, así como también su vulnerabilidad ante diversos agentes contaminantes.
25 Marzo 2021 | Por Camilo Barra
Palabras clave: Agua subterránea – Contaminación – Sistemas de Información Geográfica (SIG) – Hidrogeología – Acuífero libre – Acuífero confinado.
En la Tierra el agua abunda, pero aquella de utilidad para uso antrópico1 es escasa. Si bien a nivel global la cantidad de agua es invariable y se define al recurso hídrico como renovable, el estado, la composición y su disponibilidad en distintos ambientes varían. Particularmente para el recurso hídrico subterráneo, el tiempo de renovación puede fluctuar entre semanas a cientos o miles de años y, además, a escala temporal humana puede agotarse en muchos ambientes hidrológicos. Así mismo, a causa de la actividad del hombre pueden incorporarse sustancias tóxicas u organismos potencialmente patógenos que tornan impropia el agua para el uso al que se la destina.
La caracterización de la calidad del agua subterránea en Latinoamérica adquiere particular relevancia ya que es el recurso más utilizado para todas las actividades que impliquen consumo de agua (domésticas, ganaderas, industriales y riego). Entre estas actividades, el riego de cultivos extensivos es la que más agua subterránea insume. En este contexto, se destaca el crecimiento sostenido de las áreas bajo riego suplementario observado en los últimos años, alertando sobre los posibles impactos no deseados al recurso hídrico subterráneo, en particular en zonas marginales.
|Glosario|
Es todo aquello que tiene que ver con los seres humanos y su posición en cuanto a lo natural.
Proceso por el cual el agua en la superficie de la tierra entra en el suelo. La tasa de infiltración, en la ciencia del suelo, es una medida de la tasa a la cual el suelo es capaz de absorber la precipitación.
Operación unitaria que consiste en la separación de una o varias sustancias (solutos) contenidas en una matriz sólida (fase portadora).
Es aquella polución cuya fuente no se localiza en un punto fijo o determinado, sino que el contaminante impacta principalmente sobre el aire y el agua desde variados puntos dispersos o una gran zona que hace que la misma no sea fácil de identificar.
Es aquella polución o alteración especifica por contaminación del aire, agua, suelo, lumínica, térmica, acústica y otros agentes contaminantes desde una zona o lugar fijo.
| ¿Cuánta agua hay en el planeta?
FOTOGRAFÍA EXTRAÍDA DE https://agua.org.mx/en-el-planeta/
La composición físico-química natural del agua subterránea varía fundamentalmente en función de aspectos geológicos y puede verse alterada en diferente grado por procesos de contaminación los cuales pueden estar asociados a la actividad productiva que se realice y el tipo de manejo. La contaminación del agua puede deberse a diferentes causas, siendo una de la más importante la de origen agropecuario. Las prácticas de cultivo con grandes aplicaciones de agroquímicos pueden contaminar el suelo y cuando las tasas de infiltración2 del agua son importantes, los compuestos derivados de tales aplicaciones pueden llegar al acuífero. Si los cultivos son regados artificialmente habrá más agua para la lixiviación3 de sales, nutrientes y plaguicidas que pueden alcanzar el agua subterránea. Además, la descarga de efluentes procedentes de la ganadería intensiva, tambos, corrales de aves, depósitos de agroquímicos, entre otros, puede producir localmente una contaminación orgánica o inorgánica muy significativa en el agua subterránea.
El agua subterránea que se almacena y llena completamente las fracturas o poros formados por las rocas fracturadas y los sedimentos (arenas, gravas, limos), forma un sistema denominado acuífero. Existen dos tipos de acuíferos: los libres y los cautivos. El acuífero libre es el más cercano a la superficie y el agua se mueve debido a la fuerza de la gravedad. La base de este acuífero es una capa de material impermeable, arcillas y rocas, que puede ubicarse a distinta profundidad. El nivel superior es el nivel freático, definido como la altura que alcanza el agua en el acuífero y se encuentra sometido a la presión atmosférica ascendiendo o descendiendo en respuesta a los cambios de infiltración del agua de lluvia o por bombeo durante una extracción de agua. Los acuíferos cautivos se encuentran a mayor profundidad y cubiertos por importantes espesores de sedimentos, por lo que el agua está sometida a una presión mayor que la atmosférica. La base y el techo de los acuíferos confinados son sedimentos de gran espesor prácticamente impermeables y se denominan capas confinantes y están compuestos mayoritariamente por arcillas. El acuífero libre es el más afectado por procesos de contaminación difusa4 en áreas agrícolas a causa de la aplicación de fertilizantes, y también por contaminación puntual5 en sitios de ganadería intensiva o urbanización con saneamiento in situ.
| Imagen donde se observan los tipos de acuífero
Así mismo, aquellos que tienen el nivel freático cercano a la superficie son más vulnerables a la contaminación.
La descripción de los tipos de suelo y el tipo de uso de los mismos son de gran importancia y de frecuente uso en la agronomía, ésta junto a las características topográficas y climáticas determinan el tipo y rendimiento de la producción agropecuaria, como así también el grado de susceptibilidad ante las distintas alternativas de manejo. Consecuentemente, surge la hipótesis de que la variabilidad de las características del suelo puede impactar la estabilidad de parámetros estructurales y de calidad de las aguas subterráneas.
Existen normas que fijan el criterio de calidad del agua de acuerdo a ciertos requerimientos científicos referidos a aspectos físicos, químicos y biológicos, según el uso determinado. La Organización Mundial para la Salud establece una clasificación de calidad del agua compuesta por siete clases de acuerdo a su uso: 1) aguas para el uso doméstico; 2) aguas para usos agropecuarios; 3) aguas marinas y costeras para la pesca; 4) aguas para recreación; 5) aguas para usos industriales; 6) aguas para la navegación y generación de energías; 7) aguas para el transporte y la dispersión. La calidad del agua para fines agropecuarios está definida por las propiedades de dureza, salinidad y la toxicidad para el consumo animal. La dureza es la capacidad del agua para consumir jabón o producir incrustaciones y es determinada por la presencia de los elementos alcalinotérreos, fundamentalmente calcio y magnesio. El agua puede naturalmente ser de mala calidad para el consumo humano si presenta algunos elementos químicos que, al encontrarse por encima de los límites de aptitud establecidos, resultan tóxicos para la salud. Entre los elementos más importantes para determinar la calidad de agua para consumo humano, se destacan el contenido de arsénico, flúor y nitratos.
La generación de sistemas de información geográfica (SIG) que albergan datos espaciales multivariados, para un conjunto de sitios de una región, constituyen la base de mapeos de variables que definen la calidad del agua y que pueden resultar relevantes para la planificación sustentable del uso de los recursos.
El Análisis de Componentes Principales (ACP) constituye una herramienta analítica útil para el abordaje de datos multivariados. Esta técnica permite identificar las variables que explican la mayor parte de la variabilidad total contenida en los datos, explorar las correlaciones entre variables y reducir la dimensión del análisis al combinar todas las variables en nuevos índices (variables sintéticas) denominados componente principal (CP). La incorporación de la información geográfica puede realizarse a posteriori del ACP mediante el uso de herramientas de la geoestadística para lograr mapas de variabilidad espacial multivariados por interpolación de las CP.
Se deben establecer unidades de análisis ambiental homogéneas y representativas del recurso que resulten más útiles para el ordenamiento territorial y de la gestión de los medios de producción.
Para el estudio de la dinámica del agua, la unidad por excelencia es la cuenca hidrográfica. Una cuenca se define como un territorio que drena sus aguas a un mismo punto. Las cuencas a su vez se pueden agrupar en sistemas mayores según donde aporten sus aguas. Estos sistemas se denominan sistemas hidrográficos.
Por otro lado, para describir ambientes orográficos también se han definido lo que son las áreas hidrogeológicas homogéneas, que son áreas definidas a partir de características geomorfológicas.
| ¿Qué es una Cuenca Hidrográfica?
FOTOGRAFÍA DE ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE GEÓLOGOS Y GEOFÍSICOS DEL PETRÓLEO
En la mayor parte de Latinoamérica, la sistematización de datos necesarios para análisis de correlación entre múltiples variables distribuidas espacialmente a escalas regionales, es aún incipiente. No obstante, se encuentra en camino y las instituciones estatales están encabezando este proceso. Por ello, es necesario aportar a esta sistematización para generar insumos que ayuden a tomar decisiones de manejo relativas al uso de los recursos hídricos subterráneos y su relación con la actividad agrícola.
Referencias
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