lunes, 23 de abril de 2012

PRINCIPALES AGENTES CONTAMINANTES.


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.

Los principales mecanismos de llegada de contaminantes son los de propagación a partir de la superficie, que incluyen los casos de arrastre de contaminantes desde la superficie del terreno por las aguas de infiltración (vertidos sobre el terreno, uso de fertilizantes, etc..) y los de infiltración de aguas superficiales contaminadas desde ríos, acequias, etc.., provocados por la acción humana.
 

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.

Adsorción - desorción. El proceso de intercambio iónico puede provocar la retención de cationes y aniones en la superficie de las arcillas. La cantidad de cationes metálicos adsorbidos aumenta con el pH. Los elementos adsorbidos pueden volver a la solución (desorción) cuando un agua con menor concentración de estos elementos entra en contacto con el material adsorbente. Este proceso es probablemente uno de los más efectivos en la atenuación de la contaminación. Con excepción de los cloruros y, en menor proporción, nitratos y sulfatos, la mayoría de los contaminantes, en condiciones favorables, pueden ser adsorbidos y así, eliminados del agua subterránea.

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