PRINCIPALES
AGENTES CONTAMINANTES.
Se pueden establecer
los siguientes grupos: Contaminantes químicos, contaminantes biológicos y
contaminantes radioactivos. Los contaminantes
químicos son muy variados y se pueden clasificar en iones normales, iones
nitrogenados, materia orgánica, metales pesados y compuestos tóxicos. El grupo
genérico de iones normales comprende
los iones cloruro, sulfato, bicarbonato, sodio, calcio, magnesio y los
parámetros derivados: residuo seco y dureza.
La presencia de
nitritos y amonio puede indicar que proceden de la descomposición de la materia
orgánica de algún vertido de residuos y que puede venir acompañada de
organismos patógenos.
Los principales
inconvenientes que puede causar la materia
orgánica en aguas destinadas al consumo humano son los de color, olor y
sabor, la posibilidad de existencia de microorganismos patógenos que se nutren
de ella y la presencia de ciertas sustancias orgánicas no biodegradables que
permanecen en el agua y cuyos efectos sobre la salud humana aún no son
suficientemente conocidos.
Entre los compuestos tóxicos y trazadores, los
plaguicidas órgano-clorados son los más peligrosos por su elevada toxicidad,
por ser acumulativos y difícilmente degradables. Los organofosforados y
carbonatados presentan en general menos peligro aunque los posibles efectos de
todos ellos son escasamente conocidos.
Los detergentes
comunican espuma y mal sabor.
El cianuro es
altamente tóxico a elevadas concentraciones.
El principal problema
que puede entrañar la contaminación microbiológica de las aguas subterráneas
consiste en la posible propagación de enfermedades producidas por bacterias o virus
que sean introducidas en el acuífero por los vertidos de productos fecales de
origen humano o animal.
EN EL ACUIFERO.
CAUSAS DE
CONTAMINACIÓN.
- por actividades
urbanas
- por actividades
agrícolas
- por actividades industriales
- por aguas salinas
- por actividades
mineras
- por vertidos de
origen urbano
- otros
MIGRACIÓN DE
CONTAMINANTES.
Es el conjunto de
procesos de transporte,
almacenamiento, intercambio y transformación (transferencia), que por causas físicas, químicas y biológicas
afectan a los solutos en el suelo y las aguas subterráneas.
a) movimiento
convectivo (desplazamiento medio).
b) dispersión
aparente (difusión molecular y dispersión mecánica).
c) reacciones
geoquímicas (cambio iónico, adsorción).
d) procesos bioquímicos,
radiológicos (degradación biológica, decrecimiento radioactivo).
TRANSPORTE DE SOLUTOS
EN EL ACUÍFERO.
Las sustancias
disueltas, contaminantes o no, una vez incorporadas al sistema de flujo del acuífero,
pueden ser transportadas bien por el propio movimiento del agua bien por
difusión molecular, o por ambos medios simultáneamente.
En la difusión no se produce movimiento de
solutos a través del movimiento del agua. El movimiento es debido sólo a la
existencia de un gradiente de concentración, no hidráulico. Su efecto es la
tendencia a la igualación de concentración en cualquier parte del sistema.
El transporte
advectivo o flujo másico advectivo se refiere al movimiento pasivo de solutos disueltos
en el agua. La ecuación unidimensional de este flujo es:
donde:
q es el flujo de Darcy y C
es la concentración en disolución.
Difusión.
El transporte
difusivo es debido al movimiento de iones disueltos y moléculas debido a la existencia
de gradientes de concentración y a la agitación térmica de las moléculas. Este
proceso puede ser descrito mediante la Ley de Fick:
donde:
q es el contenido
volumétrico de agua, Dm es el coeficiente de difusión del medio poroso
y x es la distancia.
Dm es siempre más
pequeño que el correspondiente a la difusión molecular en agua pura Da, debido
a la tortuosidad del medio:
Dispersión.
Los diferentes tipos,
tamaños y orientación de los poros da lugar a velocidades que difieren de unos
puntos a otros. Además, también hay variaciones de velocidad en un mismo poro,
en donde la velocidad es más pequeña cerca de la pared del poro. Este mecanismo
es llamado dispersión mecánica,
que puede ser expresada por la siguiente ecuación:
TRANSFERENCIA DE MASA.
Durante el transporte
de las sustancias disueltas, potencialmente contaminantes, a lo largo del flujo
subterráneo, éstas están sometidas a una serie de procesos que tienden a
atenuar sus efectos (autodepuración del agua subterránea).
Estos procesos de
atenuación pueden ser de distinta naturaleza, actuar de manera preferente en
una u otra parte del acuífero y ser de eficacia selectiva en relación con
determinado tipo de contaminante.
Procesos físicos.
Dispersión.
Provoca la dilución de contaminantes. La capacidad de dispersión de un medio depende
de su grado de heterogeneidad, velocidad del agua subterránea,.. En general, es
inversamente proporcional a la porosidad.
Filtración.
Elimina virtualmente todos los sólidos en suspensión. No es efectiva frente a
la mayoría de las especies químicas inorgánicas.
Procesos geoquímicos.
Formación de complejos y fuerza iónica. Los complejos y pares iónicos se
forman en su mayoría por combinación de iones polivalentes. La fuerza iónica es
una medida del total de iones disueltos. tanto una como otra hacen aumentar la
cantidad de especies disueltas que estarían limitadas por oxidación,
precipitación o adsorción.
Neutralización - reacciones ácido-base. La mayoría de los constituyentes de
las aguas subterráneas son más soluble y, por tanto, más móviles cuando el pH
es bajo. En la mayoría de los casos este efecto no es importante si el pH de
efluentes etc. Oscila entre 6 y 9, pero es muy importante cuando se trata de
residuos muy ácidos o muy básicos.
Oxidación - reducción. Muchos elementos pueden presentar varios estados de
oxidación estando su movilidad estrechamente ligada a dicho estado. En suelos
no saturados y zonas de recarga de acuíferos suelen predominar condiciones
oxidantes o parcialmente reductoras, mientras que en la zona saturada suelen
predominar las reductoras, especialmente si existe materia orgánica.
Precipitación - disolución. Teóricamente casi cualquier constituyente
que se encuentre en solución puede precipitar. El calcio, magnesio,
bicarbonatos y sulfatos, especialmente, pueden estar sometidos a estos
procesos. Constituyentes traza como arsénico, boro, cadmio, cianuro, hierro,
plomo, mercurio, presentan una notable capacidad de precipitación en ciertas condiciones.
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