I SPANISH Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea guia para empresas de agua, autoridades municipales y agencias ambientales 1 Stephen Foster I Ricardo Hirata I Daniel Gomes Monica D'Elia Marta Paris Groundwater Management Advisory Team (CWeMATE) en colaboracion con Global Water Partnership co-auspiciado por WHO-PAHO-CEPIS y UNESCO-ROSTLAC-PHI 1 BANCO MUNDIAL Washington, D.C. Copyright O 2002 Banco International de Reconstruccion y FornentoIBanco Mundial 1818 H Street, N.Kr. Washington, D.C. 20433, USA TelCfono: 202 473-1000 Facsimile: 202 477-6391 Internet: www.worldbank.org Correo electr6nico: feedbackQworldbank.org Reservados todos 10s derechos Impresi6n: Mundi-Prensa Libros, S. A. Castello, 37 - 28001 Madrid e-mail: libreria@mundiprensa.com Rio Pinuco, 141 - Col. Cuauhtemoc 06500 MPxico, D.F. e-mail: mundiprensa@mundiprensa.corn.rnx www.mundiprensa.com Pr~rneraedici6n en espafiol: Ediciones Mundi-Prensa, julio de 2003 Primera edicion en ingles: septiembre de 2002 Secunda edici6n: abril de 2007 Los resultados, ~nterpretacionesy conclusiones expresados en este documento son responsabilidad de 10s autores y no necesariamente reflejan 10s puntos de vista del Directorio Ejecutivo del Banco Mundial ni de 10s gobiernos en 61 representados. El Banco Mundial no puede garantizar la exactitud de 10s daros incluidos en este trabajo. La delimitaci6n de fronteras, 10s colores, las denorninaciones y cualquier otra inforrnacion que figura en 10s mapas contenidos en este trabajo no implica de parte del Banco Mundial juicio alguno sobre la condition juridica de territorio alguno ni respaldo o aceptacion de tales fronteras. Derechos y Permisos El material contenido en esta publicacion esta protegido por derechos de autor. 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Street NW, Washington, DC 20433, USA, Facsimile 202-522-2422, correo electr6nico pubrights@worldbank.org Stephen Fosteres Lidcr dcl Wodd Bar& -GtobalWater Partnership 'Groundwater Management Advisory Team' (GW-MATE),Profesor Visitante en la Univenidad de Londres en ~o&1ninaci6nd e - ~ ~ uSubttrrineas, Vice-Pmridente dc la Asociad6n Internacianal ddc a s Hidroge6logor, y anreriorrncnte Asesor Rcgiond en Aguas Subterrbeas para Arneicd Latina y el Caribe de la Organizaci6n Mundirl I& la Salud y Director dc la Divisibo de Geologia Arnbiental del British Gealogieal Survey. Ricurdo Hirata es Profemr dc Midmgtologia en la hiversidad de San Pablo.Brasi1, ha sido peviamente Becario de Investigacion Post Domlal ~II la Universidad de Waterloo-Canad y Profesional junior de la Organizacibn Mundial de la Salud/Organizaci6n Panamericana dc la Sa!ud. Daniel G m e s es Consultor Senior de Waterloo Hydrogeology Inc-Canadi, ha sido praviarneme Hidroge6logo en CETESB-Brasil y Profesional junior de la Organization Mundial ' de La Salud/Organitacion Pailgmcricana de la Saiud. ' n i aD E b v Ma& Paris son Docentes e Invutigsdoras m Ceohidrologia en la Facultad de Ingenieria y ~ i k c i aHidricas-Universidad ~ a c i o n idcl Utorsl, Sant ) s t -- - . 'I Fotografia izquierda de la portada: Gerty Images, fotografo Jeremy Woodhouse Fotografia derecha de la portada: cortesia de Ron Gilling/Still Pictures Fotografia en pagina 41 cortesia de Stephen Foster ISBN: 84-8476-146-0 Deposito Legal: M. 30.471-2003 Nlimero de Control de la Biblioteca del Congreso: 2002728399; Nlimero Guia de la Biblioteca del Congreso: TD426 .G753 2002 indice del contenido Prologos vi Agradecirnientos, Dedicatoria vii Abreviaturas y Unidades viii r , ParteA: Resumen ~ i e c u t i v a Estrategiaspara la Protection del Agua Subtetrhnea iPor que se ha escrito esta Cuia? iPor que 10s abastecirnientoscon agua subterranea merecen proteccion? iCu6les son las causas cornunes del deterioro de la calidad del agua subterranea? iDe qu6 rnanera se contarninan 10s acuiferos? iC6m0 puede evaluarse el peligro de la contarninacion del agua subterrdnea? iQu6 implica la proteccidna la contarninacion del agua subterranea? iPor qu6 distinguir entre la protecci6n del recurso y las fuentes del agua subterranea? ~Quienesdeberian prornover la proteccion a la contaminacion del agua subterranea? iCudles son las irnplicanciasen recursos hurnanos y financieros? Propuestas Matodo46gicaspara la PmttrciBndelAgua S u M m h a 61 Mapeo de la Vulnerabilidad a la contaminacion de Acuiferos Principios BAsicos para la Evaluaci6n de la Vulnerabilidad Evoluci6ndel Concepto de Vulnerabilidad Necesidad de contar con un indice de Vulnerabilidad Absoluto lntegrado a Aplicaci6n del indice de Vulnerabilidad COD Comparaci6n con Otras Metodologias Lirnitacionesen el Mapeo de la Vulnerabilidad Procedimientopara el Mapeo de la Vulnerabilidad (A) Propuesta Metodol6gica para Acuiferos Estratificados (B) Nivel de Simplificaci6n Necesario Proteccion de la Calidad del Agua Subterrinea: gztia para empresas de agua, atitoridades mttnicipales y agencias ambientales B2 Delimitation de Areas de Protecci6n de las Fuentes de Agua Potable Bases para la Definici6n de 10s Perirnetrosde las Areas (A) Area Total de Captura de la Fuente (B) Area de Protecci6n Microbiol6gica (C) Zona Operational del Pozo (D) Otras Subdivisiones mFactores que Controlan las Formas de las Zonas Limitaciones del Concepto de area de Proteccionde las Fuentes de Abastecimiento (A) Problemas Comunes y Soluciones Propuestas (B) Caso de Acuiferos Klrsticos (C) Casos de Fuentes de Manantiales y Galerias (D) Implementaci6n en Areas Urbanas Metodos para la Definici6n de 10s Perirnetrosde las Zonas de Protecci6n (A) Modelos Analiticos versus Modelos Num6ricos (B) Representacidn del Acuifero en 2D versus 3D (C) Consideraciones Pricticas mTratando la lncertidumbreCientifica Ajuste de 10s Perirnetrosy Producci6n de Mapas 83 lnventario de Cargas Contaminantes al Subsuelo Causas Comunes de Contarninacion del Agua Subterranea Procedirniento de Recopilaci6nde Datos Basicos (A) Disefio de un Inventario de Cargas Contaminantes (B) Caracteristicas de la Carga Contaminante al Subsuelo (C) Consideraciones Prlcticas para el Inventario 0Clasificaci6n y Estimacicin de la Carga Contaminanteal Subsuelo (A) Ocurrencia Espacial y Temporal (B) Mttodo POSH para la Caracterizacidn de la Carga QD Estimaci6nde la Carga Contaminanteal Subsuelo (A) Fuentes de Contaminaci6n Difusa (B) Fuentes de Contaminacidn Puntual 0 Presentacion de 10s Resultados 64 Evaluaciony Control de 10s Peligros de Contarninacion del Agua Subterranea (g EvaluaciondelPeligrodeContaminaci6ndeAcuiferos (A) Propuesta Metodologica Recomendada (B) Distincion entre Peligro y Riesgo Evaluacion del Peligrode Contaminacionde las Fuentes de Abastecimiento de Agua Subterranea 89 (A) Propuesta Metodologica de Incorporation de las Zonas de Captura de las Fuentes de Abastecimiento 89 (B) Inspecciones Sanitarias Complementarias en 10s Pozos 89 Estrategiaspara el Control de la Contarninaciondel Agua Subterranea 91 (A) Prevenc~onde la Conraminacion Futura 94 (B) Manejo de las Fuentes de Contaminaci6n Existentes 96 (C) Propuesta Metodologica para Contaminaci6n Hist6rica de Terrenos 100 (D) Selection de Nuevas Areas de Abastecimiento de Agua Subterrinea 100 (p RolyMetodologiadeMonitoreodelaCalidaddelAguaSubterrinea (A) Limitaciones del Muestreo de Pozos de Explotaci6n (B) Monitoreo Sistemdtico para el Control de la Contaminaci6n del Agua Subterrinea (C) Seleccion de Parimetros Analiticos Formulaci6nde Programas de Proteccionde la Calidad del Agua Subterrinea (A) Requerimientos y Responsabilidades Institucionales (B) Manejo de lncertidumbres y Desafios Claves (C) Creacion de un Consenso para la Accion Protection de la Calidad del Agua Subterrinea: guin porn empresas de agua, autoridades municipales y agencias ambientales E sta es una publicaci6n rnuy bienvenida que provee una Esta Guia fue elaborada con la convicci6n de que la evaluacion guia clara para 10s tornadores de decisiones, planificadores del peligro de contaminacion del agua subterranea debe y profesionales del sector agua de cdrno abordar la dimension constituir un componente esencial de las norrnas de buena de la calidad en el manejo de 10s recursos hidricos subterrineos prdctica arnbientul para las empresas de semicios de agua. Tales en 10s paises clientes del Banco Mundial. Es muy oportuna, ya evaluaciones deberian conducir a una mejor apreciacion de las que existe una evidencia creciente del aumento de las amenazas acciones prioritarias requeridas por las autoridades municipales de contaminaci6n del agua subterrinea y algunos casos, bien y 10s organisrnos reguladores del rnedio ambiente para proteger documentados, de daiios irreversibles en acuiferos importantes, el agua subterranea, ya sea con fines de prevencion -para evitar luego de muchos aiios de que este asunto no habia sido una futura contaminacion- como para mitigar las arnenazas adecuadarnente tomado en cuenta por las politicas pliblicas. derivadas de actividades presentes. En la rnayoria de 10s casos el costo de tales acciones resultar6 modesto en comparaci6n La idea de llevar a cab0 esta resefia surgi6 de Carl Bartone con el desarrollo de nuevas fuentes de suministro de agua y su y Abel Mejia Betancourt del Banco Mundial, siguiendo un vinculaci6n a las redes existentes de distribution de agua. primer intento de llamar la atencion sobre la necesidad de protection de las aguas subterrineas en la region de Arnirica La situation en algunos paises de LatinoarnCrica se ha tornado Latina y el Caribe por el Centro Panamericano de Ingenieria critica, en parte debido a que muchos de 10s acuiferos que abastecen Sanitaria y Ciencias del Arnbiente (CEPIS) de la OMS-OPS, el de agua a numerosos municipios han sufrido sobreexplotaci6n cual conjuntamente con UNESCO y su Programa Hidrologico y/o aumento de la contarninacibn. Entre las ciudades altamente International (a travis de su Oficina Regional de Ciencia y dependientes del agua subterrinea de esta region se incluyen Tecnologia para Amirica Latina y el Caribe), ha brindado Recife en Brasil, Lima en Peru, numerosas ciudades mexicanas y la apoyo a esta nueva iniciativa. mayoria de las capitales de Arnirica Central. La publicacion ha sido preparada para un publico global bajo la La Guia es asi particularrnente relevante para la Region iniciativa del Grupo Asesor en Gesti6n de Aguas Subterrineas de Amirica Latina y el Caribe, donde rnuchos paises han (Groundwater Management Advisory Team-GW-MATE) del iniciado importantes cambios para modernizar su marco legal e Banco Mundial, que trabaja en colaboraci6n con la Asociaci6n institutional para el rnanejo de los recursos hidricos, per0 pueden Mundial del Agua (GWP) bajo la coordinacidn del Lider del no haber considerado todavia a las aguas subterraneas en el GW-MATE Dr. Stephen Foster. Esti pricticamente basada mismo nivel que a las aguas superficiales, debido a la falta de en una revision de las experiencias de la liltirna decada en comprension y conocimiento de 10s asuntos relevantes del agua Arntrica Latina en materia de protecci6n del agua subterranea subterranea y las opciones de politics. Un proceso de consulta a y ajustada con 10s avances concomitantes en la Uni6n Europea 10s especialistas enriquecid el presente trabajo y concluy6 con la y en ArnCrica del Norte. El seguirniento de 10s procedirnientos recornendaci6n que la Giiia deberia focalizarse en una tkcnica para metodol6gicos propuestos ayudari a ser rnis visible a1 agua cada cornponente de la evaluacion del peligro de contaminacion subterrinea a nivel politico y en la sociedad civil. del agua subterranea a fin de lograr una presentacion clara y consistente en beneficio del usuario comlin. John Briscoe Director - Brazil Abel Mejia Betancourt Region cle Arntrica Latina y el Caribe, Banco Mundial Gerente Sectoral de Medio Arnbiente Region de America Latina y el Caribe, Banco Mundial Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea:guia para empresas de agua, atctoridades municipales y agencias ambientales Agradecimientos Cuatro reuniones celebradas en AmCrica Latina representaron Arcadio Choza (MARENA-Nicaragua); Jenny Reynolds 10s pasos fundarnentales en la evaluaci6n sisternatica de la (UNA-Costa Rica) y JosC Roberto Duarte (PRISMA- experjencia relevante en la regi6n y en la revisi6n del contenido El-Salvador). sustantivo de esta guia y las siguientes personas son reconocidas por su apoyo y contribucion en las respectivas reuniones: La producci6n de esta Guia fue administrada por Karin Santa Fe-Argentina: Octubre 1999 Kemper, Coordinadora del Programa de Cooperaci6n sobre Mario Fili (Universidad Nacional del Litoral); Mario Recursos Hidricos del Banco Mundial y el Gobierno de 10s Hernindez (Universidad Nacional de La Plata); Monica Paises Bajos (BNWPP), con la asistencia de Carla Vale. Blasarin (Universidad Nacional de Rio Cuarto) y Claudio Lexow (Universidad Nacional del Sur), todos de Los autores expresan asirnisrno su reconocirniento por 10s Argentina valiosos intercambios de ideas mantenidos con 10s siguientes Montevideo-Uruguay: Octubre 2000 colegas: Htctor Gardutio (GW-MATE), Brian Morris (Servicio Carlos Fernindez-Jauregui y Angtlica Obes de Lussich Geol6gico Britinico), Paul Martin (Waterloo Hydrogeologic (UNESCO); Alejandro Delleperre y Maria Teresa Roma Inc.) y Ofelia Tujchneider (Universidad Nacional del Litoral- (OSE-Uruguay) Argentina). Lima-Perri: Matzo 2001 Henry Salas y Pilar Ponce (OMS-OPS-CEPIS); Maria El disetio y produccion de la publicacion fueron encornendados Consuelo Vargas (INGEOMINAS-Colombia); Hugo por el Banco Mundial a Words and Publications de Oxford Rodriguez (ICAyA-Costa Rica); Julia Pacheco (CNA- Reino Unido, con el apoyo de Gill Tyson Graphics. Yucatan-Mtxico) y Juan Carlos Ruiz (SEDAPAL-Perti) SanJosk-Costa Rica: Noviembre 2002 Monica D'Elia y Marta Paris prepararon la version en espaiiol Maureen Ballesteros y Yamileth Astorga (CWP-CATAC); de la Cuia con la supervisi6n de Hector Garduiio. Dedicatoria Los autores desean dedicar esta gzria a la memoria del Profesor Mario Fili de la Universidad Nacional del Litoral - Faczrltad de Ingenieria y Ciencias Hidricas, Santa Fe, Argentina, fallecido prematuramente durante el transcurso del proyecto. Mario fue uno de 10s mhs destacados especialistas en aguas subterrhneas de Argentina y de Ame'rica Latina, autor de unas 70 publicaciones y articulos tecnicos, amigo del primer atrtor de toda una vrda en la profesibn, y muy qnerrdo profesor y colega de dos de 10s restantes autores de la presente gcria. vii Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea: guia para empresas de agua, a~ttoridadesmunicipales y agencias ambientales Abreviaturas y Unidades BNWPP Bank Netherlands Water Partnership Program, Programa de Cooperaci6n sobre Recursos Hidricos del Banco Mundial y el Gobierno de 10s Paises Bajos CE Conductividad ElCctrica CEPIS Centro Panarnericano de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del Ambiente CETESB Compafiia de Tecnologia de Sanearniento Ambiental de Brasil CF Coliformes Fecales CNA Comisi6n Nacional del Agua (MCxico) DAEE Departamento de Agua y Energia ElCctrica (Brasil) DNAPL Dense Non Aqueous Phase Liquid-Liquidos Densos No Miscibles en Agua o Liquidos Densos de Fase No Acuosa EMBRAPA Ernpresa Brasilera de Pesquisa Agropecuaria (Brasil) GW-MATE Groundwater Management Advisory Team-Grupo Asesor en Gesti6n de Aguas Subterrineas GWP Global Water Partnership-Asociacion Mundial del Agua GWP-CATAC Global Water Partnership-Cornit6 TCcnico de Centro AmCrica ICAyA Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (Costa Rica) IGSP Instituto de Geociencias de la Universidad de San Pablo, Brasil MARENA Ministerio de Ambiente y 10s Recursos Naturales (Nicaragua) OMS Organizacion Mundial de la Salud OPS Organizacion Panamericana de la Salud OSE Obras Sanitarias del Estado (Republica Oriental del Uruguay) PAHO Pan American Health Organization PHI Programa Hidrol6gico Internacional PRISMA Programa Salvadoreiio de Investigation sobre Desarrollo y Medio Ambiente (El Salvador) SEDAPAL Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Lima (Perli) UNA Universidad Nacional (Costa Rica) UNESCO Organizacion de las Naciones Unidas para la Educacibn, la Ciencia y la Cultura WHO World Health Organization Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea: guia para empresas de agun, autoridades municipales y agencias ambientales microsiemens por centimetro hectirea kilogramos por dia kilogramos por hectirea por aiio kilornetro cuadrado litro por dia litros por dia por habitante metros metro clibico miligramos por kilogram0 rniligramos por litro milimetro por aiio nurnero mas probable por 100 rnililitros personas por hectirea unidades formadoras de colonias por 100 mililitros Estrategias para la Proteccidn del Agua Subterrtinea Este Resumen Ejecutivo est5 dirigido a 10s altos gerentes de empresas de agua, autoridades municipales y agencias ambientales para responder preguntas que pueden anticiparse en relacion con las arnenazas de contarninaci6n del agua subterrdnea y las necesidades de proteccion, y con el objeto de proporcionar antecedentes esenciales y procedimientos metodol6gicos estandarizados a adoptar para apoyarlos en el cumplimiento de su deber de asegurar la calidad del agua destinada a1 abastecimiento para consumo humano. 1. iPor qu4 se ha escrito esta Cuia? 2. iPor qu4 10s abastecirnientos con agua subterrinea merecen proteccion? 2 3. ~Cualesson las causas comunes del deterioro de la calidad del agua subterrhea? 4. iDe qu6 rnanera se contarninan 10s acuiferos? S, iC6m0 puede evaluarse el peligro de contarninacion del agua subterrdnea? 6 6. iQue implica la proteccion a la contaminacion del agua subterrinea? 8 .7. iPor qu4 distinguir entre la proteccion del recurso y las fuentes de agua subterranea? I. ~Quienesdeberian promover la proteccion a la contaminacion del agua subterranea? 9. iCu6les son las implicancias en recursos humanos y financieros? L VARTE A: KESUMEN tJECUTIV0j Estrategias para la Protecci6n del Agua Subterrhnea A gran escala las estrategias de protection del agua subterranea (y la evaluacidn del peligro de su contaminacion que debe hacerse previamente) tienen que ser promovidas por 10s entes reguladores del agua o del ambiente (o aquellas agencias, departamentos u oficinas de gobierno nacionales, regionales o locales, encargados de realizar esta funcion). Sin embargo, es importante que la atencion se focalice a la escala y nivel de detalle de evaluation y protecci6n de fuentes de abastecimiento de agua especificas. Muy a rnenudo, en el pasado, 10s recursoshidricos subterrhneos han sido, en efecto, abandonados a su suerte. Con frecuencia, quienes dependen de estos recursos para el suministro de agua potable no han adoptado acci6n significativa alguna para asegurar la calidad natural del agua, ni han realizado esfuerzos adecuados para evaluar 10s peligros potenciales de contaminacion. Tales evaluaciones son necesarias para proveer una apreciacion mas clara de las acciones que se requieren para proteger la calidad del agua subterrinea contra el deterioro. Si son realizadas por empresas de servicios pfiblicos de abastecimiento de agua, se espera a cambio que tanto las acciones preventivas para evitar contaminacion futura, como las acciones correctivas para controlar la amenaza de contaminacion por actividades presentes o pasadas, Sean priorizadas en forma realista e implementadas de manera eficiente por 10s correspondientes organismos reguladores del ambiente y autoridades rnunicipales. ~Por quC10s r b a r t u I m con q u a s u h m i i n r molycenprotecd6n7 ~ El agua subterranea es un recurso natural vital para el suministro economico y seguro de agua potable en el medio urbano y rural, y juega un papel fundamental (perofrecuentemente poco apreciado) en el bienestar del ser humano p de muchos ecosistemas acu5ticos. A escala mundial, 10s acuiferos (forrnaciones geologicas que contienen recursos hidricos utilizables) estan experimentando una creciente amenaza de contaminaci6n causada por la urbanizacion, el desarrollo industrial, las actividades agricolas y ernprendimientos mineros. Por ello existe una gran necesidad de llevar a cab0 campafias proactivas y acciones practicas destinadas a proteger la calidad natural del agua subterriinea (que por lo general es excelente), las cuales se pueden justificar sobre la base tanto de criterios amplios de sustentabilidad arnbiental como de criterios mas estrechos de beneficio economico. Parte A: Resumen Ejecutivo Estrntegins para In Protecci6n del Agrrn Subterrinen En el context0 econbmico, tambiCn es importante que las compaiias de servicios de agua aprecien el valor estratkgico de sus fuentes de agua subterranea. Este valor debe calcularse sobre la base de una evaluation realista del valor de reposicibn, incluyendo el costo de desarrollar nuevas fuentes de abastecimiento asi como tambien-y no menos importante-el costo de conexion y operacibn de fuentes cada vez m6s distantes a la red de distribucibn existente. De hecho, se requieren medidas de protecci6n especiales para todos 10s pozos y manantiales (tanto publicos como privados) cuya funcibn es la de proveer agua potable o con calidad equivalente. Ello incluiria aquellos utilizados para agua mineral embotellada y para el procesamiento de alimentos y bebidas. Un pre-requisito para las empresas de abastecimiento de agua potable es que la calidad sea buena y estable, lo que se obtiene m6s ficilmente de fuentes de agua subterrinea protegidas. Recurrir a procesos de tratamiento para alcanzar estos fines (mas all5 de la desinfeccibn precautoria), deberia considerarse como medida de liltimo recurso, si consideramos su complejidad tecnica y elevado costo, ademas de la carga operativa que ello implica. Existen varias causas potenciales del deterioro de la calidad de un acuifero y/o las fuentes de agua subterranea. Estas se clasifican por su genesis y se explican m6s adelante en la Tabla A.1. En la presente Guia se aborda la protecci6n contra la contaminacibn de acuiferos y cabeceras de pozos, per0 es necesario tener presente que tambiCn pueden operarse otros procesos. L Tabla A.l Clasificacionde lor problemas de crlidad del q u a subterranea &SA SUBYACENTE L -__ :ONTAMINANTES DE INTER~S 2ONTAMINACfON pmteai6ninadecuada de acuiferos vulnerables patbgenos, nitratoo amonio, domo, I )EL AC&F,RO contra descargas y lixiviedos proveniente sulfato, boro, adnico, metales pesados, de actividades urbanas/indusmakse carbon0 orginico disuelto, hidrocarburos intensificaci6n de cultivosagricolas aromiiticos y halogenados, algunos pescicida! - epL. 2 - __ --- _ - d )E LA CABECERA permiteel ingrew direct0 deague superficialo )EL POZO agua subterrrineapoco profunda c o n t d a d a -- Intrusion Salina agua subterrha sahda (y a veccs contaminada) principhente doruro de wdio, pero puede' induada a fluir hacia acuiferos de agua dule induir ademb contaminantespersistentcs I como resultado de urla cxtraccih cxccsiva provenicntes de la acd6n del hombre Contarninacion que relacionadocon la evolution quimica del agua Ocurre Naturalmentc subterrhea y la sotuci6n dc minerafes (puede principahente him0 y fluor sdublol, a veces mar rrgravado por la contaminscion antr6pica ..- sulfato de magnesia, arsCnico, mangmeso, . ........ - sc!cc3i0f'.ot,~&s: - 4 Y10. . .. la extraccibn excesivaJ . . .. csgec/es in,o~@Ricas - - I r - . Proteccionde la Calidad del Agua Subterrinea: guia para enzpresas de q u a , autoridades rn~lnicipalesy agencias ambientales Figura A.l Procesos comunes de contaminacion del agua subterranea Las aguas subterrineas se originan principalmente por exceso de precipitacibn que se infiltra directa o indirectamente en la superficie del suelo. Corno consecuencia, las actividades hurnanas en la superficie pueden constituir una arnenaza a la calidad del agua subterranea. La contarninacion de 10s acuiferos ocurre cuando la carga de contarninantes sobre el subsuelo generados por descargas o lixiviados de actividades urbanas, industriales, agricolas o mineras no es controlada adecuadamente, y en ciertos componentes excede la capacidad natural de atenuaci6n del subsuelo y estratos suprayacentes (Figura A.l). Los perfiles naturales del subsuelo atenuan muchos contaminantes en forrna activa, e histbricamente han sido conriderados potencialmente eficaces para la disposition seguraj - . dc excreta humanas y aguas residuales dombticas. La autoeliminacion de contaminantest durante el transporte subterrineo en la zona vadosa (no saturada) es resultado de la degradacion bioquimica y de la reaccion quimica, per0 10s procesos de retardo de contaminantes por fen6menos de adsorci6n son igualmente importantes, ya que aumentan el tiempo disponible para los procesos que conducen a su dtminaci6n. Sin embargo, no todos 10sperfiles del subsuelo y estratos subyacentesson igualmenteeficaces en la atenuacih de contaminantes, y los acuiferos son particularrnente vulnerables a la contarninacion cuando, por ejcmplo, se encuentran rocas consolidadas altamente fisuradas. EI grado de atenuacion tambitin variar6 ampliamente seglin el tipo de contaminante y el proceso de contaminaci6n en un ambientc determinado. La preocupacion sobre la contaminacion del agua subterranea se refiere principalmente a 10s acuiferos no confinados o fresticos, es~ecialmentedonde su zona no saturada es delgada y el nivel freatico es poco profundo, per0 un peligro de contaminacibn significativo puede estar presente tarnbiCn en 10s acuiferos semiconfinados, si las capas acuitardas confinantes son relativarnente delgadas y perrneables. La Tabla A.2 presenta un resumen de 10s tipos mas comunes de actividades capaces de ocasionar contarninacibn del agua subterrinea significativa y 10s cornponentes contaminantes encontrados con mayor frecuencia. Es importante reconocer que Cstos difieren de 10s que generalrnente contarninan las aguas superficiales, consecuencia de 10s Parte A: Resumen Ejecutivo Estrategias para la Proteccidn del Agua Subterranea Tabla A.2 Contaminantes comunes del agua subterranea y her*-i de cantaminacibn asociadas - - Actividad Agricola nitraros; amonio; pesticidas; organismos fecates Saneamiento in sib nitntos; hidrocarburos halogenados; micrwrganismus Gasolineras y Garajes hidrocarburos arodticos; bcoceno; fcnoles; hidrocarburos halogenados Disposici6n dc Rcsiduw S6lidas amonio; sdinidad; hidrocarhros habgcnados; mctales pesados Industrias Mttalurgicas tricloroetileno; tetracloroetilcrlo; hidrocarburos halogenados; ftnoles; metales pesados; cianuro - Pintura y Esmaltes alcalobenceno; hidrocarburos hdogenada; metales; hidrocarburos aromiitim; tetracloroetileno Industria Maderera pcntadorofenol; hidrocarburos aromiticos; hidrocarburos halogenadcrs I Tintorerias tricloroetileno; tctracloroctiIeno Manufactura de Pesticidas hldrocarburos halogenados; fenaks; anbico Disposici6n de h d o s nitrator; hidrocarburos halogenados; plomo; cinc Residuales DmCsticos Curtidunas cromo; hidrocarburos hafogcnados; fenoles Ekploraci6n/Ejctraai6n salinidad (doruro de sodio); hidrocarburos amnaticos dc Gas y Petroleo Minas de Carb6n y de iMetales acidez; varios metalw pesados; hierro; sulfatos diferentes controles que gobiernan la movilidad y persistencia de 10s contaminantes en 10s respectivos sistemas hidricos. Es igualmente importante resaltar que a menudo determinadas actividades (y procesos especificos o practicas adicionales dentro de tales actividades) representan amenazas desproporcionadas a la calidad del agua subterranea. Por ello la adopci6n de una serie de medidas de control de la contaminaci6n claramente enfocadas y bien afinadas puede resultar en grandes beneficios a un costo relativamente modesto. La actividad humana en la superficie del terreno modifica 10s mecanismos de recarga de 10s acuiferos e introduce otros nuevos, cambiando la distribucibn, frecuencia, tasa y calidad de la recarga del agua subterranea. Esto se da especialmente en climas Bridosper0 tambikn ocurre en regiones mBs hlimedas. La comprension de estos mecanismos y el diagn6stico de tales cambios resultan criticos para la evaluaci6n del peligro de contamination del agua subterranea. Parte A: Resumen Ejecutivo Estrntegins para In Protecci6n del Agun Subterranea Figura A.2 Significado de vulnerabilidades contrastantes a la contarninacion de acuiferos -- /alta vulnerabilidad a la c o r l t a t r ? i r l a q/hap vulr~erabilidada la-[ sernanas 1 a os / I radar @rnetales 0 pesados nitrato @salinidad @carbon0 orglnico @patbgenos fecales @pesticidas La evaluacion del peligro de contarninacion de las fuentes de abastecimiento de agua subterranea puede llevarse a cab0 superponiendo 10s perimetros de proteccion del pozo sobre el mapa de vulnerabilidad (Figura A.3), y de manera subsiguiente, relacionando las zonas asi definidas con mapas elaborados sobre la base del inventario de las cargas potencialrnente contarninantes a1 subsuelo. Debe seiialarse aqui, sin embargo, que no est6 dentro del alcance de la presente Guia la evaluacion del riesgo que tal peligro representa para 10s usuarios del agua, en tCrminos de la exposici6n a contaminantes o del increment0 en costo del tratamiento del agua. Las escalas de reconocimiento y rnapeo de 10s diversos componentes requeridos para evaluar el peligro de contaminaci6n del agua subterranea varian de forma significativa seglin el enfoque principal del trabajo-protecci6n de fuentes especificas de agua subterriinea o del recurso hidrico subterraneo en su totalidad (Figura A.4) y esto se discute rnis adelante. Proteccionde la Calidad del Agua Subterranea:guia para empresas de agua, acrtoridadesmunicipalesy agencias ambientales Figura A.3 Cornponentes de la evaluacion del peligro de contarninaciondel agua subterranea usados para zonificar la superficie del terreno con fines de proteccion del agua subterranea 4- Litologia Predominantedelas Capas Confinantes o de la Zona no Saturada Profundidaddel Acuifero o del Nivel FreAtico AREA DE PROTECCI~N DE LA FUENTE(APF) flujo vertical / flujo horizontal 6. &u6 hpka la pr6tatn;lihla ta contrmin6cibndclaguasubtemhm? Para proteger 10s acuiferos contra la contaminacion es necesario restringir las pricticas actuales y futuras del uso del territorio, descarga de efluentes y vertido de residuos. Es posible manejar el territorio enteramente en el interis de captacion del agua subterrinea, y existen en Europa algunos casos aislados de empresas de servicios de agua que son propietarias de todo el Area de recarga de sus fuentes, principalmente para evitar la contaminacion microbiol6gica de las fuentes de agua. Ello, sin embargo, normalmente no es aceptable desde el punto de vista socioeconomico y por lo general resulta necesario definir estrategias de proteccibn de aguas subterrineas que garanticen un equilibrio entre 10s diversos intereses en juego. En lugar de aplicar controles universales sobre 10s usos del territorio y la descarga de efluentes en el suelo, resulta mas redituable (y menos perjudicial para el desarrollo economico) definir el nivel decontrol necesario para proteger la calidad del agua subterr6nea segiin la capacidad natural del subsuelo para la atenuaci6n de 10s contaminantes. Se deben establecer zonas simples y robustas (basadas en la vulnerabilidad a la contaminaci6n de 10s acuiferos y en 10s perimetros de proteccion de las fuentes), con matrices que indiquen quk actividades son posibles y donde, con un riesgo aceptable para el agua subterranea. Algunos pueden argumentar que las condiciones hidrogeolbgicas son tan complejas en su detalle que ningun esquema de zonificacion podr6 encapsularlas. Existen, sin embargo, las siguientes razones de peso a favor del ordenamiento territorial como marco general para el desarrollo e implementation de politicas de proteccibn del agua subterdnea: ParteA: Resumen Ejecutivo Estrategins parn In Proteccidn del Agun Subterranen Figura A.4 Enfoque y aplicaci6n de 10s diferentes niveles de evaluacion del peligro de contaminacion del agua subterranea I Escalade 4 trabaio de b Entes Reguladoresdel Agua y del Ernpresas Pliblicas o Privadasde Servicio Ambiente Provincialesy Nacionales de Agua y AdministracionesMunicipales I I @- Evduacidnde la ImportanciaSocio-Ecodmica Delimitad6nde heas de Protecd6nde la$Fuentesde Agua del RecursoHidricoSubterrAneo Subtenhea (ind. infalrldad sanitariade lacabecera dd pozo) Mapeo de la Vulnerabilidada la Contaminacicindel Acuifuo Evaluad6nde la Vulnerabilidada la Contaminacl6ndelAcuifero Reconocimientode las Pri~ipalesFuentesPotanudes de Conbrninaci6ndd Agua SUbter~inea I II EvaluacidnGeneraldel Peli Evaluacibndd Peligro de Contarninaci6nde la Fuente Gtrategiasde Monitoreo del Agua S u b t e h ay MedidasdeControldel Peligra ~ l M L W ~ ~ Planificacion Prirnaria/Desarrollo de Politicaspara la Torna ProteccMnde la Fuentede Agua y Planificacion y de Conciencia del Publico y de 10s Grupos lnteresados Controldel Uso del Territorio Local de todas maneras se tomaran decisiones que afectan a1 agua subterrinea, y si 10s planificadores carecen de una zonificaci6n ello significari un grado menor (y no mayor) de consulta con las personas preocupadas por 10s recursos hidricos resulta poco realista esperar una proteccion exclusiva de toda el agua subterrhnea, y es importante contar con una estrategia de zonificaci6n para asegurar que el equilibrio entre el desarrollo econ6mico y la protecci6n de 10s acuiferos se alcance en forma objetiva. La zonificaci6n del terreno para la proteccion de aguas subterrhneas juega tambiCn un papel clave en la fijacion de prioridades para el monitoreo de la calidad del agua subterrinea, la auditoria ambiental de las instalaciones industriales, las recornendaciones que puedan hacerse a la agricultura para contribuir a1 control de la contaminacion y la educacion pliblica en general. Todas estas actividades son componentes esenciales de una estrategia global para la proteccion de la calidad del agua subterrinea. Protection de la Calidad del Agua Subterranea: g~iiapara empresas de agua, autorrdades mrn~lnicipalesy agencias a~nbrentnles dPor qub dWnguir en- Ir protud6ndel recursoy Iasfuentcs de.-.- - - q u a l u b ~ c a l Es necesario establecer un equilibrio razonable entre la protecci6n de 10s recursos hidricos subterrhneos (acuiferos) en general y las fuentes especificas (pozos y rnanantiales) en particular. Aiin cuando ambos enfoques sobre el control de la contaminacion del agua subterranea son cornplementarios, el Cnfasis que se ponga en uno u otro depender6 del estado de desarrollo del recurso y de las condiciones hidrogeol6gicas irnperantes. Donde el uso como fuente de agua potable cornprenda s610 un porcentaje pequeiio de la disponibilidad total del recurso hidrico subterraneo, no sera redituable proteger todas las partes del acuifero por igual. En tal caso resultarh apropiada una estrategia de proteccion enfocada a las fuentes, involucrando la delirnitaci6n de las iireas de captaci6n del agua subterranea a escalas entre 1:25.000-100.000 comenzando por la delirnitaci6n de las zonas de captura de agua subterranea (Figura A.S), p posteriormente procediendo a evaluar la vulnerabilidad a la contarninacion del acuifero y de la carga contarninante al subsuelo en las areas definidas. Este enfoque se aplica mejor a 10s acuiferos no consolidados y mas uniformes, explotados solamente por un niimero fijo y relativarnente pequeiio de pozos de alto rendimiento para suministro de agua municipal con rCgimen de bornbeo estable. Es lo mhs apropiado en regiones rnenos densamente pobladas donde la delimitaci6n de perimetros puede ser conservadora sin entrar en conflict0 con otros intereses. 1Vo puede adaptarse con tanta Figura A.5 Concepto de areas de protecci6n de las fuentes de agua subterranea con restriccionesen el uso del territorio 4 aurnento del nivel de restricciondel uso del territorio Parte A: Resumen Ejecutivo Estrategaas para la Protection del Agua Strbterrdnea facilidad cuando existe un numero elevado y creciente de extracciones individuales, que hacen impracticable el establecimiento de zonas fijas para fuentes individuales; para ello se requiere adoptar un enfoque mis amplio. Las estrategias orientadas a 10s acuiferos tienen aplicaci6n m6s universal, ya que pretenden lograr determinado grado de proteccibn para la totalidad del recurso hidrico subterrineo y para todos 10s usuarios del agua subterrhnea. Comenzarian con un mapeo de la vulnerabilidad a la contaminaci6n del acuifero en ireas mis extensas (incluyendo uno o m6s acuiferos importantes) trabajando a una escala de 1:100.000 o mayor si el interis se limitara a fines de informacibn y planificaci6n general. Tal mapeo normalmente seria seguido por un inventario de las cargas contaminantes a1 subsuelo en una escala mis detallada, por lo menos en las Areas m6s vulnerables. a. En la Figura A.6 se resumen las posibles opciones institucionales para promover la protection del agua subterranea. Dada la responsabilidad que tienen las empresas de servicios de agua de cumplir con normas de buena pr6ctica en ingenieria, ellas tienen la obligaci6n de ser proactivas en la realizaci6n o promoci6n de evaluaciones del peligro de contaminaci6n para todas sus fuentes de agua subterranea. Esto proporcionarh una base s6lida para promover, ante las agencias reguladoras del ambiente y del recurso hidrico, que se tomen medidas de protecci6n donde sea necesario. Aun cuando no exista una adecuada Figura A.6 Arreglos institucionales para la evaluacion y control de la contarninacion del agua subterranea Mapeo de la Vulnerabilidad del Acuifero GOBIERNO NACIONAL (a nivel I I lnventario de Cargas Contaminantes ' Delimitaci6n de Areas de Protecci6n de las Fuentesde Agua Subterrhnea I ' Evaluaci6n del Peligrode Contaminaci6n del Agua Subterrdnea Medidas de Control de la Contaminaci6n del Agua Subterrinea - esponsabilidad institucional posibles arreglos e iniciativas xeferida para acciones clave institucionales alternativas .! Protecci6nde la Calidad del Agua Subterrlnea: gub para empresas de agua, autoridades municipales y agencias ambientales legislaci6n ylo instituci6n para el control de la contarninaci61-1,seri normalrnente posible ejercer presion sobre el gobierno local o autoridad municipal para que adopten medidas de proteccion por decreto, velando por el bienestar de la poblaci6n. Los procedirnientos para la evaluacibn del peligro de contarninacion del agua subterrinea presentados constituyen asimisrno un eficaz vehiculo para iniciar la participacibn de 10s grupos interesados (incluyendo10s intereses de usuarios y de 10s potenciales contarninadores del agua subterrinea). El procedimiento propuesto requeriri de la participaci6n de por lo menos dos profesionales calificados-un especialista en aguas subterrineas (como jefe del equipo) y un ingeniero o cientifico arnbiental-norrnalmente apoyados por personal auxiliar con una base operativa en una oficina local, y transporte para viajes de campo. Aunque la rnetodologia que se presenta es relativarnente sencilla, seri necesario que el personal profesional involucrado posea una razonable cornprensi6n acerca de 10s procesos de contaminacion del agua subterrinea. Igualmente, se requeriri desarrollar aptitudes (en el trabajo y a travis de consultas) para jerarquizar algunos de 10s componentes mis subjetivos de la vulnerabilidad de acuiferos y de la carga contaminante a1 subsuelo. Los lirnites del area de investigacion (aun reconociendo el foco de interis particular) deben definirse con una base fisica para que incluyan la totalidad de un acuifero o de una subcuenca de agua subterrinea dentro de un acuifero, de tal forma de incluir siernpre la probable Area de recarga del sistema bajo consideration. El procedimiento propuesto es muy cornplementario con otras acciones de investigacion, evaluaci6n y gesti6n en rnateria de aguas subterrineas (Figura A.7). Esti diseiiado para llevarse a cab0 de rnanera relativamente rapida, y para utilizar datos que ya han sido recopilados para otros fines o que pueden recolectarse rapidamente a nivel de campo. Ernpleando la rnetodologia que se presenta en la Guia, un equipo apropiado deberia ser capaz de cornpletar una evaluacibn sobre el peligro de contarninacion del agua subterrinea en un plazo de 2 a 12 meses, dependiendo de la extensi6n y de la complejidad del area bajo consideraci6n. Parte A: Resurnen Ejecutivo Estrategias para la Proteccidn del Agua Subterrhnea Figura A.7 Alcance de la Guia en el context0 de un esquerna general de rnanejo del recurso hidrico subterrhneo Delimitaci6nde Areas de Protecci6n) Captura de las Fuentes de Agua Subterrlnei 1 1 Evaluaci6nPreliminarde 10s RecursosHidricosSubterrlneos ~valuaci6ndel Pellgmde Cohfaminacl66del Agua 51 Evaluaci6nFinalde 10s RecursosHidn'cos Subterrlneos(basados Investigaci6nde las Actividades en un programa de monitoreo operac~onal) 1 Generadorasde Contarninantes I I I I Politicade Maneio dei Agua Subterrhnea(control Medidasde Pmtecci6ndel Agua Subterrdnea(tratamknto de ;-P de la perforaci6nde pozos y tasas de bombeo) efluentes, convoles de ordenamientourbanoy del urnd d terrltorio) ! I Esta parte constituye una Guia Te'cnica dirigida a profesionales especialistas en agua subterrinea, ingenieros ambientales y cientificos que son convocados por compaiiias de servicio de agua y agencias de recursos hidricos, para desarrollar estrategias de proteccion de la calidad del agua subterrhnea o por agencias ambientales y autoridades municipales para planificar el uso del territorio, control .de descargas de efluentes y disposici6n de residuos. 81 Mapeo de la Vulnerabilidad a la Contarninacion de Acuiferos 17 ,B2 Delimitation de Areas de Proteccion de las Fuentesde Agua Potable 35 B3 lnventario de Cargas Contaminantesal Subsuelo - - 59 - U Evaluaci6nyControlde10s PeligrosdeContaminacibn del Agua Subterrdnea - 87 - - - -. F -- - Propuestas Metodol6gicas para la Pmtecci6n del Agua Subterrenea 1 Mapeo de la Vulnerabilidad a la 1 Contarninacion de Acuiferos El rnapeo de la vdnernbilidad a la contaminucidn de aenfferosnomalmente es rl primer paso en la eunluackh del peligro de contaminacidn del agua subtednea y prots& de su Galidad a escalu municipal o provincial. En este ctapitulo se presentu la evolucidn dsl umcspto ds vnlnerabilidad a la contaminacidn de anriferos, asi como IPS basas metodologicas para la waluacidn de la vulnerabilidad, las cudlus pu~denser usadas para el mapeo a esa escala, El concepto tambik es vdlido para la cuantificdcidn de la uulnerabili&d a escala mhs local cn las urea8 de captura correspondientes a las bentes de agua potable. 4 para la tvaluac~onde la Vulnerab~l~dad Los mecanisrnos de recarga del agua subterrinea y la capacidad de atenuacion natural del perfil de suelo a 10s contarninantes varian ampliarnente con las condiciones geol6gicas cercanas a la superficie del cerreno. Asi, en lugar de aplicar controles universales sobre 10s usos del territorio potencialmente contarninantes y la descarga de efluentes, es rnis efectivo (y rnenos perjudicial para el desarrollo econbmico) modificar el tip0 y nivel de control de acuerdo a esta capacidad de atenuacibn. Esta es la premisa basica del concepto de vulnerabilidad a la contaminacibn de acuiferos y lo que conduce a la necesidad de contar con el rnapeo de la misrna. Protecci6n de la Calidad del Agua Subterranea: guin porn empresns de agua, acttoridodes rnunicipnles y ngencins nmbientnles De acuerdo a la complejidad de factores que gobiernan el transporte de contaminantes en 10s acuiferos, puede parecer a simple vista que: . las condiciones hidrogeologicas son demasiado complejas para ser encapsuladas en zonas mediante el rnapeo de la vulnerabilidad seria mis 16gicotratar cada actividad contaminante en forma individual y emprender una evaluaci6n independiente del peligro de contamination que Csta genera. Sin embargo con este enfoque: es poco probable arribar a una caracterizaci6n universal del peligro decontarninaci6n y evitar decisiones inconsistentes se requiere una gran cantidad de recursos humanos e inversiones financieras cuantiosas destinados a las investigaciones de carnpo se pueden presentar problemas administrativos en aquellos casos donde la responsabilidad institutional es compartida. dwh3n dcl Conccpto Ick VuSneraMlidird En hidrogeologia el termino vulnerabilidad se comenz6 a utilizar intuitivamente a partir de la dCcada de 10s '70 en Francia (Albinet y Margat, 1970) y mPs ampliamente en 10s '80 (Haertle, 1983; Aller et. al., 1987; Foster e Hirata, 1988). Inicialmente el ttrmino fue usado sin definici6n formal alguna, aunque hacia referencia a la susceptibilidad del acuifero a ser afectado por la contaminacidn antr6pica. La expresi6n empez6 teniendo diferentes significados para diferentes personas. Una definici6n htil y consistente seria considerar la vulnerabilidad a la contaminaci6n del acuifero como aquellas caracteristicas intrinsecas de 10s estratos que separan la zona saturada del acuifero de la superficie del terreno, lo cual determina su sensibilidad a ser adversamente afectado por una carga contaminante aplicada en la superficie (Foster, 1987).Asi, la vulnerabilidad a la contaminaci6n del acuifero seria funci6n de: la accesibilidad de la zona saturada del acuifero a la penetracidn de contaminantes, en un sentido hidriulico la capacidad de atenuaci6n de 10s estratos suprayacentes a la zona saturada resultantes de la retencion o reaccidn fisico-quimica de 10s contaminantes. En este sentido, el peligro de contam~naciondel agua subterrinea se definiria luego como la probabilidad de que el agua subterrinea en la parte superior de un acuifero sea contaminada en un nivel inaceptable por las actividades que se desarrollan en la superficie del terreno suprayacente (Foster e Hirata, 1988; Adams y Foster, 1992). Posteriorrnente dos importantes grupos de profesionales revisaron y se pronunciaron sobre la aplicabilidad del concept0 de vulnerabilidad resaltando su utilidad (NRC, 1993; IAHNrba y Zaporozec, 1994).Sin embargo hubiera sido deseable un pronunciamiento mis claro del uso del ttrmino, por ejemplo asociarlo especificamente con las caracteristicas intrinsecas de 10s estratos (zona no saturada o capas confinantes) que Parte B: Guia Tkcnica Propuestas Metodologicas para la Protection del Agua Subterrcinea separan la zona saturada del acuifero de la superficie del terreno (Foster y Skinner, 1995) y lo mas importante, relacionarlo directamente con el irnpacto potencial de las decisiones del uso del territorio suprayacente al acuifero. Por otra parte algunos profesionales consideraron que en el concept0 de vulnerabilidad deberia incluirse un factor que represente la movilidad natural y persistencia de 10s contaminantes en la zona saturada. Sin embargo, esto no parece que contribuya, desde una perspectiva litil, al mapeo de vulnerabilidad como herramienta en la planificaci6n y control de actividades en la superficie del terreno. IIRCIIU(IU UC k U I I L I I Lull UII IllUlLF U I VUllRlaUlllUIU AL--'-+~ Intearado Dos cuestiones fundamentalessurgen en relacion con la vulnerabilidad a la contaminacion de acuiferos: e presentar un indice de vulnerabilidad integrado linico o trabajar con indices de vulnerabilidad especifica para cada contaminante y escenarios de contaminacion proveer un indicador absoluto de la vulnerabilidad integrada a la contaminacion o restringirse a indices de vulnerabilidad relativos que serian de rnucho menor utilidad. El flujo del agua subterrinea y el transporte de contaminantes son procesos intrincados. Asi, la interaction entre la vulnerabilidad a la contaminaci6n de acuiferos y la carga contarninante a1 subsuelo, que determina el peligro de contaminacion del agua subterrinea, puede ser compleja (Figura 1.1).En particular el grado de atenuacion del contaminante puede variar significativamente con el tip0 de contarninante y con el proceso de contaminacion en una situacion dada. De este modo, "una vulnerabilidad general (integrada) a un contaminante universal en un escenario de contaminacion tipico" no es estrictamente vilida (Foster e Hirata, 1988). Cientificamente es m i s consistente evaluar la vulnerabilidad a la contaminacion para cada contaminante o bien para cada tip0 de contarninante (nutrientes, patogenos, microorganismos, metales pesados, etc.) o en forma separada para cada grupo de actividades contaminantes (saneamiento sin red cloacal, agricultura, disposition de efluentes industriales, etc.). Por esta razon, Andersen y Gosk (1987) sugirieron realizar el mapeo de vulnerabilidad para cada grupo de contaminantes en escenarios de contaminacion especificos. Sin embargo, esto conduciria a la elaboraci6n de un atlas de rnapas para cada Qreaparticular cuya utilizaci6n seria muy engorrosa en la mayoria de 10s casos, except0 tal vez para la evaluaci6n y control de la contaminacion agricola difusa (Carter et. al., 1987; Sokol et. al., 1993; Loague, 1994). Ademis, no existen normalrnente datos t6cnicos adecuados y/o recursos humanos suficientes para lograr este objetivo ideal. Por lo tanto es necesario contar con un Proteccionde la Calidad del Agua Subterranea:guia para empresas de agwa, autoridades mtinicipnles y ngencins ambientales Figura 1.1 lnteraccionesentre cornponentes que determinan el peligro de contarninaci6n: carga contarninante y vulnerabilidad a la contaminaci6n del acuifero VULNERABILIDAD A l A CONTAMINANTE CONTAMINACI~N DE AL SUBSUELO ACU~FLROS ura er igura 1 2 I I ndiceda otenrlalde eligro de Contamlnacl n Parte 8: Guia Tecnica Proptrestns Metodoldgicns porn la Proteccidn del Agtra Subterrinea Tabla 1.1 Definition practicade ctases de vuherabilidad a la contarninacionde acuiferos CLASE DEVULNERABILIDAD DEFINICIONCORRESPONDIENTE - Extrema vulnerable a la mayoris de 10s contarknantes con impact0 rapido en muchos eseenarios de. contaminacih Alta vulnerable a muchos contarninantes (except0 a 10s que son fuertemente absorbdos o ficihente transformadas) en rnuchos escenarios de contaminaci6n Moderada vulnerable a algunos contaminantes s6!o cuando son continuamente descargados o Iixiviados Baja s61o vulnerable a contaminantes conrrvativos 1 cuando son descargados o lixiviados en forma I amplia y continua durantc largos periodos de 1 tiernpo I Despreciable presencia de capas confinantes en las que el 1 1 fluio vertical (percolaci6n) es in~i~nificante. I sisterna rnenos refinado y mis generalizado para el mapeo de la vulnerabilidad de acuiferos. El camino a seguir entonces, es producir un mapa de vulnerabilidad integrado donde 10s tirrninos usados esttn claramente definidos y las limitaciones claramente indicadas. (Foster e Hirata, 1988).Para ello es fundamental tener presente las tres 'leyes sobre la vulnerabilidad del agua subterranea' expresadas como advertencias en recientes revisiones realizadas en 10s Estados Unidos (NRC, 1993): todo acuifero tiene algun grado de vulnerabilidad a la contaminaci6n cualquier evaluaci6n de la vulnerabilidad a la contaminacion de acuiferos contiene incertidumbres # en 10s sistemas mis complejos se corre el riesgo de que a1 evaluar la vulnerabilidad lo obvio sea velado y lo sutil no se distinga. Por otra parte, un indice absoluto de la vulnerabilidad a la contarninaci6n de acuiferos es mucho m6s util que 10s indices relativos para toda las aplicaciones prlcticas en la planificacion del uso del territorio y el control de las descargas de efluentes. Ademis, un indice absoluto integrado puede ser desarrollado siempre que cada clase de vulnerabilidad esti definida en forrna clara y concreta (Tabla 1.1). De esta rnanera es posible superar la mayoria (sino todas) las objeciones cornunes en el uso de un indice de vulnerabilidad absoluto integrado como marco de referencia para la evaluaci6n del peligro de contarninaci6n de las aguas subterrlneas y formulaci6n de politicas de protecci6n. L Tabla 1.2 Algunas aplicaciones del mapeo de vulnerabilidad a la contarninacion y evaluation de peligro de contarninacion de acl-l-ros en America Latina y el Caribe* Autores Escala de Metodo Adoptado lnventario Definition de Uso de Trabajo para la Evaluacion de de Cargas Zonas de Captura CIS la Vulnerabilidad Contaminante? de las Fuenter Chiltnnet. at. ii: - w . d .- Ln Pablo, ~n#:( .- xta el. al. I I Rio Cuarto, Argen - - Blarasinet. GOD 4 - -, - ,+ m rarp et. al. Stuart & Milne . GOD ,rtinct. al. GOD krperanra,Argentina Paris rt. d.!, &I $998, lTi- 'i&f0.000 I - 'Fuenre de rntorrnaclon de 10s elernplos regmales de apllcaclon que se presentan en 10s cuadros Parte 0: Cuia Tkcnica Propuestas Metodol6gicas para la Proteccron del Agua Subterrhnea El metodo GOD (por sus iniciales en inglts: G~oundwaterhydraulic confinement, Overlaying Strata, Deph to groundwater table; (DIOS-segun la version en espafiol de 10s manuales del CEPIS-OPS) para la evaluacion de la vulnerabilidad a la contaminacion de acuiferos ha sido ampliamente probado en America Latina y el Caribe durante la dtcada de 10s '90 (Tabla 1.2).Debido a su claridad conceptual y a su sirnplicidad de aplicacibn se lo describe preferentemente en esta Guia. El metodo considera dos factores basicos: el grado de inaccesibilidad hidriulica de la zona saturada la capacidad de atenuacion de 10s estratos suprayacentes a la zona saturada del acuifero. Estos factores no son directarnente rnedibles, dependen a su vez de la cornbinacion de distintos parametros (Tabla 1.3).Dado que la inforrnaci6n relacionada con la mayoria de estos parametros no esta generalrnente disponible, para desarrollar el mapeo de la vulnerabilidad a la contaminacion de acuiferos de una forrna practica, es inevitable realizar una simplificaci6n de esta lista. Sobre la base de tales consideraciones, el indice de vulnerabilidad GOD, (Foster, 1987; Foster e Hirata, 1988) caracteriza a la vulnerabilidad a la contaminacion de acuiferos en funci6n de 10s siguientes parametros (generalmente disponibles o f5cilmente determinables): Grado de confinarniento hidriulico del acuifero en consideracion. Ocurrencia del sustrato suprayacente (zona no saturada o capas confinantes) en tkrminos de caracteristicas litologicas y grado de consolidacion, que determinan su capacidad de atenuacion de contaminantes Distancia al agua determinada como: la profundidad al nivel del agua en acuiferos no confinados o la profundidad a1 techo de acuiferos confinados. Estos parametros conternplan, en un sentido cualitativo, la mayoria de 10s mencionados en la Tabla 1.3. Consecuenternente, la estimacidn del indice de vulnerabilidad GOD (Foster e Hirata, 1988) involucra una serie de etapas concretas: prirnera, identificar el grado de confinarniento hidraulico del acuifero y asignarle un indice a este padmetro en una escala de 0,O a 1,O segunda, especificar las caracteristicas del sustrato suprayacente a la zona saturada del acuifero en terrninos de: (a) grado de consolidaci6n (teniendo en cuenta la probable presencia o ausencia de perrneabilidad por fisuras) y (b) tip0 de litologia (considerando indirectarnente porosidad efectiva, perrneabilidad de la matriz y . contenido de humedad en la zona no saturada o retention especifica) y, asignar un indice a este parametro en una escala de 0,4 a 1,O tercera, estirnar la distancia o profundidad al nivel del agua (en acuiferos no confinados) o profundidad a1 techo del primer acuifero confinado, con la consiguiente asignacion de un indice en una escala de 0,6 a 1,O. Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea: guh para empresas de agw, autoridades mnnicipales y ngencias ambientnles 1 Es importante resattar que un amifero semiconfinado cle baja vulnerabilidad a la contarninaci6n pnede ser seriamente zpactado por contaminantes persistentes tales como clomros, nitratos y alpnos compuestos org2nicos siate'ticos cuando son ?scargadosen la superficie del streio enforma contima dwante largos periodos de tiempo. Esta posibilidad debe ser tenida ] Menta cuando se evalua el peligro de contaminaci6n de pozos de ah~tecimientoque extraen agua de este tip0 de acufferos. en - Le6n (Guanajuato) es una de las ciudades con m6s riipido I (A) Atenuacion del cromo en suelos d e areas crecimiento poblacional de M6xico y uno de 10s cent[( dt procesamienco dcl cuero y manufqctura del c a l z a d p 1 irrigadas con aguas residuales mi; irnpomnru de ~ a t h l u a k rEars~ciudad est6 i ~ 1 Cr total en suelo (mg/kg) l~bicadaen un &rid0 valle tectbnico elevado constituido pot dep6sitos aluviales, voldnicos y lacustres que forman un sistema acuifero multicapa de gran espesor. B Gran parte del stuninism de agua potable municipal se realiza a waves de la explotacion de campos de bombeo ubicados aguas abajo. Estos extraen agua del acuifero suniconfinado por debajo de 10s 100m de profundidad. 1Tno de estos campos de bombeo esti situado en un Qrea jricola sometida a riego con aguas residuales durante Y varras dkadas. La lneficrencia de estas prlcticas de riego r ', provoco una importante (y continua) recarga del slstema de agua subterrinea local. Asi, 10s niveles de agua subterrar se han mantenido a 10m de profundldad en Ias Brea irrigadas a pesar de la excesiva explotacion, rnientras quc t,'J Areas irrlgadas con aguas lecho de antlguas regionalmentehan descendido a raz6n de 1 a 3 m por aho. residuales durante largos lagunas de efluentes periodosde tlempo Hist6ricamente gran parte de las aguas residuales provenian de efluentes industrialescon muy elevadocontenido de cromo, carbon0 orgiinico y salinidad. La Gerencia de Aguas . Subterriineas de la Cornision Nacional del Agua y el S e ~ c i o (8) variacionde la calidad del agua subterrd6 con la profundidad en areas irrigadas con aguaq de Agua Potable de Leon han r e a h d o investigac~onesa residuales mediados de 10s '90 que mostraron que la mayoria de los b 1 elementosde la carga contaminante (incluyendometales ORIGEN DE POZO POCO POZOS DE LA MUESTRA PROFUNDO ABASTECIlMIENTO pesados y patogenos) han sido dpidamente atenuados en T~PICO PUBLICO la pane superior del perf11de suelos (FiguraA). dolamente pequeiias concentracioneshan sido detectadas en el acuifcro profundidad semiconfinado(Stuart y Milne, 1997)cuya Mllnerabilidades del POZ0 <30 m 200-300 m " + \ baja segh el metodo GOD. I L, (pgcm, 3.400 1.000 - Sin embargo, otros contarmnantes perslsten es (3(mgll) 599 203 (especiahente la salinidad, indicada por las concentraclones de clomro) (Figura B), han ~enetradoen HC03 (mgfl) 7s1 239 - .. el acuifero semiconfinado poniendo en peligro la calidad NO3(md) 13,s 6,O y scguridad de Ins Fucntef de abastcc~m~ento agua de - - Na (mgfl) 227 munlcl (Stuarrp Milne, 1997). L_- Parte 0: Guia Tecnica Propuestns Metodoldgicns porn In Proteccidn del Agun Strbterrcinea Tabla 1.3 Factores hidrogeol6gicor que controlan la vulnerabilidad a la contaminacidn de acuiferor I COMPONENTE DE INFORMACION HIDROCEOLOGICA LA VULNERABILIDAD idealmente requerida normalrnente disponible Inaccesibilidad Hidriulica grado dc confinamiento del acuifero tipo de acuifero I profundidad a1 agua subterranea profundidad al agua subterrdnea o al techo dd acuifero o a1 w h o del acuifeo confiiado contenid0 de humcdad de la zona no saturada conductividad hidridica vertical dc 10s esttams de la zona no saturada o de las capas confinantes Capac ' ' Atenuaci6n discribuci6n del tamafio de ganos y p a d o de consoiidaciindfisur1ci6n fisuras en la zona no sarucada o en las de cstm esttntos capas confinantes minetalogia de lor csaatos de la zona caracterirticas litolbgicas de estos no saturada o capas confinantes ertratos El indice final integrado de vulnerabilidad de acuiferos GOD es elproducto de 10s indices obtenidos para cada uno de estos parlmetros (Figura 1.2).Es importante tener en cuenta que esta figura contiene ligeras modificaciones respecto de la version original (Foster e Hirata, 1988) que consideran las experiencias obtenidas por su aplicacion en 10s aiios '90. Estas modificaciones incluyen: una pequeiia reduction en 10s indices del parametro de "distancia al agua" una simplification en la caracterizacion geol6gica del sustrato suprayacente, para las "rocas potencialmente fracturadas de vulnerabilidad intrinseca intermedia" una aclaracion para el indicede "confinamiento del acuifero" en acuiferos semiconfinados. Se debe notar tambiCn que, cuando se presenta una secuencia de depbitos diferentes, se debe seleccionar la litologia predominante o limitante para caracterizar a1 sustrato suprayacente. En el esquema GOD, se podria haber usado una subdivision descriptiva de 10s dep6sitos geologicos (considerando tamafio de grano y caracteristicas minerales) lo que podria parecer mas ficil de aplicar. Sin embargo, dado que una clasificacion genetica refleja mejor aquellos factores que son importantes a !os fines de evaluar la vulnerabilidad a la contaminaci6n (cal como su estructura deposicional) se adopt6 un sistema hibrido (compatible con 10s usados en muchos mapas geologicos). Casi todos 10s sedirnentos de la clasificacion (Figura 1.2) son depdsitos geol6gicos transportados. Sin embargo se consideran otros dos tipos debido a su amplia distribucibn-suelos residuales profundos (tales como lateritas del cintur6n tropical) y caliche (un deposit0 in situ). Proteccion de la Calidad del Agua Subterrdnea:guia para empresns de agcra, atctoridndes municipales y agencicrs ambientales Figura 1.2 MCtodo COD para la evaluation de la vulnerabilidad a la contarninacion de acuiferos OCURRNCM DEL summ S U P M Y r n t-#olbglc*r Y-&- d r i a o a r u n o ~ e upu- 7" (x) 0,,4 Oi5 Oi6 Oi7 0,9 1;O .------- I Dmura*arwoa * --du NI 8 I -(--------! I I -0M-m I -f- (x) 0,6 0,7 0.8 0,9 lyy+,, I , 0 0,1 0 2 0.3 04 0,s 0.6 0,7 0,8 O,9 l!O wwauPm#. cm-, OESPREUABtr B q A I MEDIA I ALTA I EXTREMA DUAcufFEm En el context0 de la clasificacion de estratos suprayacentes, se tenia la preocupaci6n de que inadvertidarnente se diera dernasiado peso a la porosidad dinimica (y por lo tanto meramente al retardo deltiempo de recarga en lugar de la atenuacion de la contaminaci6n). De este modo la vulnerabilidad se volveria (incorrectamente) una medida de cuindo un contarninante puede alcanzar el acuifero (en contraposicion de si puede alcanzarlo y cuiles podrian hacerlo). Asi, se pus0 el mayor knfasis en la probabilidad de presencia de fracturas bien desarrolladas que pueden dar lugar a flujos preferenciales aun en estratos porosos tales corno algunas areniscas y calizas (Figura 1.3). La posibilidad de que ocurra tal flujo preferencial es considerada corno el factor mbs critico de aurnento de la vulnerabilidad y reducci6n de la capacidad de atenuacion, dado que un increment0 sobre la tasa de recarga natural suele estar asociado con muchos escenarios de contarninaci6n. El esquema original GOD no incluye una consideration explicita acerca de 10s suelos en un sentido agricola. Sin embargo, la rnayoria de 10s procesos que causan la Parte 0: Cuia TecnicaPropuestas Metodologicas para la Protection del Agua Subterrhnea atenuaci6n de contaminantes y/o su eliminaci6n en el subsuelo ocurre rnis ripidarnente en la zona biol6gicamente activa del suelo corno resultado de su mayor contenido de rnateria orginica, arcilla y mucho mis numerosas poblaciones de bacterias. Una posible rnodificaci6n a1 rnktodo (GOD-S) incorpora un 'indice de susceptibilidad a la percolation del suelo' (basado en una clasificacion del suelo en funci6n de su textura y contenido de rnateria orgiinica), corno un cuarto paso capaz de reducir el indice GOD en aquellas ireas de alta vulnerabilidad hidrogeologica. Sin embargo, en ireas urbanas el suelo es frecuentemente removido durante las construcciones o bien la carga contarninante al subsuelo es aplicada en excavaciones por debajo de la capa de suelo (tales corno las excavaciones mineras, trincheras o lagunas). En estos casos la zona del suelo se deberia considerar ausente y no deberia utilizarse la reduccion en el indice de vulnerabilidad por la consideracion del suelo. Figura 1.3 Desarrolloy consecuencias del flujo preferencialen la zona no saturada =-- 7 dorninadopor tlu o en el intercam io d~furional v as prelemidales 1 1.5 Comparecirincon Otras MetodologSas- i- - Otros esquemas de evaluation de la vulnerabilidad a la contaminaci6n de acuiferos han sido presentados en la literatuca. Estos pueden clasificarse en tres grupos principales de acuerdo a la metodologia adoptada (Vrba y Zaporozec, 1995): Arnbientes Hidrogeologicos: evallian la vulnerabilidad de grandes arnbientes hidrogeologicos en tCrminos cualitativos, utilizando una superposition de rnapas tematicos (Albinet y Margat, 1970). Proteccionde la Calidad del Agua Subterranea:guia para empresas de agwr, autoridades municlpales y agencias ambientales Modelos Analogicos: utilizan expresiones matematicas para pardmetros claves (tales como el tiempo de trdnsito promedio en la zona no saturada) como un indicador del indice de vulnerabilidad (enfoque de ECffried, propuesto en Monkhouse, 1983). C Sistemas Paramktricos: utilizan parimetros convenientemente seleccionados para representar la vulnerabilidad, a 10scuales les asignan distintos rangos e interacciones para generar un indice de vulnerabilidad absoluto o relativo (ejemplos de estos mCtodos se incluyen en Haertle (1983)y DRASTIC de Aller, et. al. (1987),ademas de la metodologia GOD descripta en esta Guia). Otro mktodo de esta categoria es EPIK, diseAado especificamente para acuiferos calizos kirsticos, y utilizado por Doerfliger y Zwahlen, 1998; Gogu y Dassarges, 2000; Daly et. al., 2001. Dentro de estos mitodos el mis conocido es DRASTIC que cuantifica la vulnerabilidad relativa pot medio de una suma ponderada de indices establecidos para siete variables hidrogeol6gicas (Tabla 1.4). En la misma se presentan 10s pesos para la ponderacion de cada variable entre parkntesis. Sin embargo, tal peso cambia (especialmente para 10s parametros S y T)si lo que se esti considerando es la vulnerabilidad a la contaminaci6n agricola difusa. El mitodo ha sido objeto de varias evaluaciones (Holden et. al., 1992; Bates et. al., 1993; Kalinski et. al., 1994; Rosen, 1994) que rnuestran tanto 10s diversos beneficios y las numerosas falencias de esta metodologia. Se considera que este mCtodo tiende a generar un indice de vulnerabilidad cuya significacion es confusa. Esto es consecuencia de la interacci6n entre demasiados parirnetros ponderados, algunos de 10s cuales no son independientes sino mas bien estan fuertemence correlacionados. El hecho de que indices sirnilares puedan ser obtenidos por una muy diferente combination de circunstancias puede conducir a tomar decisiones equivocadas. 1 Tabla 1.4 Factomy psor en d indke de wlmnblldrd a la I I Depth to groundwater (XS) Topographic aspect (XI) Profundidad al agua subterrinea Aspecto Topogriifico Natural Recharge rates (X4) Impact (effect) of vadose zone (XS) Tasa de Recarga natural Impacto (efecto) de la zona no sarurada Aquifer media (X3) Caracteristicas dei media Acuifero Hydraulic Conduttivitp (X3) Conducrividad hidriulica Soil media (X2) I Caracteristicas del Suelo Parte B: Cuia Tecnica Propuestas Metodologicas para la Proteccidn del Agun Subterrcinea r Cuadro 1.2 ' -1 M d Maoeo de la vulnerabilidada la contaminacidn de 3 en el Vdle k '1 A aos propuesto modificacion a1m&to~o%ll) para Iil estimacidn de la vurnerabilidad a la contaminacidn de acuiferos que incorpora un factor relacionado con la capacidad de atenuacidn del sueto basado solamente en su textura. En t h i n o s generules se considera valid0 incluir un 'factor de suelo', con excepcidn de areas donde el suelo ha sido rmovido o alterado y en 10s casos en que la carga contaminante es aplicada debajo de e'l. Adernas si se incluye un factor de suelo, kste deberia considerar el espesor del suelo conjuntamente con aquelias propiedades que influyen Idirectamente en la desnitrificacidn in situ y en La atenuacidn de ~esticidas(textura y contenido de materia orna'nica del suelo). ?-a El valle del rio Cauca cuenta can una de 10s re~ervas (conocida corno GOD-S),le asigna valores a este 1 de agua subteninea rnir importantes dc Colombia. parimetro S de acuerdo a las caractensticas texturales de I Su aprovcchamiento, con una cxtracci6n anual 10s suelos, que varian desde las muy f i a s (arcillosas)hasra aproximada de 1.000 millones de m3, es de fundamental las muy gruesas (pedregosas)en Ireas donde el espesor del importancia para el desarrollo de la regi6n que ' 7suelo supera 10s 0,5m. - comprtnde ei abastecimicnto dc agua a varias ciudades d --- Se confeccion6 un Innpa del factor de suelos y luego se taler comb Pahira, Buga y parte de Cali. El valle tiene lo superpuso a1 mapa de vutnttabilidad COD. En zonas caracterfviros~cct6nicascon un gran espesor de depbit don& se preserv6 la capa de suelo y su espesor era predornlaantcmcnte aluviales y lacustres. considerable,el valor del indice GOD disminuyo (F'aez, h Con el fin de proponer herramientas tccnicas para ef ' , 1999). 1 uso sustentabie del recurso y la pladicaci6n del uso del h Las Agencias Ambientales de Ingl~terray Gales tambito rtrritorio la agerlcia local del manejo de agua (Corporaci6 incjuyeq un factor de suelo en el rnapeo de vulnernbitidad del Valle del Cauca) realiz6 el mapeo de la vulnerabilidad de acuiFcrcls. Este factor se basa en un conjunto dt de 10s acuiferos del area por el metodo GOD. Se introdujc propiedades del suelo que determinan su capacidad adeds, una modificaci6n a1 mitodo (en principio $C infiltraabu, pero su efacro es utilizado para reducir propuesta por el Departamento de Ingenieria Hidraulica potencinlmcntc el nivel de vulnerabilidad mapeado en y Arnbiental de la Pontificia Universidad de Chile), que Ircas rurales p no se considera operative en Breas urbanas incorpora el parhetro S para considerar la capacidad dondc el perfil de suelo ha sido alterado por obras de de atenuacibn de 10s suelos. La metodologia modifie-da ingenieria (Foatr, 1997)- . - - - - - . indice COD (0-1.0) 1 1 I I 1 I I Tn0m arcilla no franco franco franc0 arcitla arena gmsa detgacloo SUUO expanslva arcitloso limoso arenoso expansiva y grava allsente 0,s 0.6 03 0,9 1.O I I I I I I I 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0.5 0,6 0,7 0 3 0,9 1.0 B A h MEDIA ALTA EXTREMA Protecci6n de la Calidad del Agua Subterrinea: guia para empresas de agua, autoridades municipales y agencias ambientales M i s especificamente se deberia notar que: el mktodo subestima la vulnerabilidad de acuiferos fracturados (comparada con la de 10s acuiferos no consolidados) la inclusion de un parimetro que refleja la rnovilidad de 10s contaminantes en la zona saturada es una complicacion innecesaria (por las razones establecidas anteriormente). rLimitaciones en el Maueo de la Vulnerabilidad Ciertas condiclones hidrogeologicas generan problemas en la evaluacion y mapeo de la vulnerabilidad a la contaminacibn de acuiferos: la presencia de cursos superficiales indefinidos (permanentes o intermitentes) fundarnentalrnente debido a la incertidumbre en la evaluaci6n de su condici6n hidrol6gica, definici6n de la calldad del curso de agua y estirnaci6n de la capacidad de atenuacion del lecho o cauce (sin embargo es esencial ~ndicarcuiles son las secciones potencialmente influentes de 10s cursos que atraviesan acuiferos no confinados) la explotaci6n excesiva de acuiferos para el abastecirniento de agua potable que puede producir variaciones en la profundidad del nivel de agua y alin en el grado de confinamiento (sin embargo en el esquema propuesto estos efectos serhn solo ocasionalmente significativos) las arcillas extrernadarnente consolidadas (ypor lotanto potencialmente fracturadas) donde existen usualmente importantes incertidumbres respecto de la magnitud de cualquier componente de flujo preferencial. El rnapeo de la vulnera bilidad de acuiferoses adecuado solamente en 10scasos que se requiera la evaluacion del peligro de contaminaci6n del agua subterrinea relacionado a descargas de contarninantes que ocurren en la superficie del terreno y cuerpos de agua. Estrictamente hablando, no deberia ser usado para la evaluacion de peligros provocados por: . descargas m6s profundas de contaminantes directamente debalo de la superficie del terreno (corno en el caso de ptrdidas de grandes tanques de almacenamiento enterrados, lixiviados de rellenos sanitarios, descargas de efluentes a canteras y pozos mineros, etc.) ili derrames decontaminantes organicossinteticos inmiscibles densos (DNAPLs). En ambos casos el peligro de contaminacion del agua subterranea resultara alto sea cual fuera la vulnerabilidad del acuifero. En estas circunstancias se debera considerar Gnicamente la intensidad y probable duraci6n de la carga. Asi, tanto el indice corno el mapeo de la vulnerabilidad a la contaminaci6n de acuiferos mantienen su validez tkcnica, aclarando que estos tipos de carga contarninante se excluyen de la metodologia propuesta. Tales situaciones requieren ser especialmente controladas independientemente de las caracteristicas del terreno. Parte B: Cuia Tecnica Propuestas ~Metodol6gicaspara la Proteccibn del Agua Subterranea Figura 1.4 Interpretaci6n de la vulnerabilidad a la contarninacion en acuiferos serniconfinados Problema: en el metodo GOD el terrnino '0' representa las caracteristicaslitologicas de la zona no saturada o de las capas confinantes, lo cual es dificil de determinar en acuiferos semiconfinados S d u c ~considerar la parte mas delgada del : acuitardo y calcular el termino '0'como un valor ponderado entre 10s distintos materiales (zona no saturada, acuifero somero, acuitardo) Problema: en el metodo GOD el termino 'D' representa la distancia entre la superficie del terreno y el nivel freitico o techo del acuifero C; confinado, per0 jcual es el valor correct0 en =. I acuiferossemiconfinados? -:.usat la profundidad al acuifero (AiB) I 4 caracteristicasdel acuitardo s61o para 10s terminos ID# hobkmr:inversion hidraulicacausada por la extracci6n de agua subterrinea de acuiferos r profundos Solucl6n: usar el termino 'C' apropiado a la nueva condici6n hidraulica y considerar 10s acuiferos profundos corno serniconfinados o no confinadoscubiertos Proteccion de la Calidad del Agua Subterrinea: guia para empresas de agua, autoridades municipales y agenctasambientales Otro caso que merece un tratarniento especial es la presencia de acuiferos poco profundos de mala calidad natural (norrnalmente salinos). Esto requiere un mapeo especifico ya que estos acuiferos sorneros generalmente no arneritan especial proteccion, airn en 10s casos de alta vulnerabilidad a la contaminacion antropica, pero si la requieren 10s acuiferos serniconfinados subyacentes (Figura 1.4). , La generation del mapa del indice de vulnerabilidad de acuiferos GOD sigue el procedimiento indicado en la Figura 1.5. Tal proceso puede ser desarrollado rnanualrnente pero cada vez mis se utiliza la tecnologia de SlG (Sistemas de Inforrnaci6n Geografica). Para realizar la evaluacion de la vulnerabilidad con la metodologia propuesta, se podri contar, en la rnayoria de 10s casos, con mapas hidrogeologicos ylo informes sobre 10s recursos hidricos subterrineos, 10s cuales generalmente contienen adecuada informacion basica. Sin embargo, frecuentemente es necesario complernentar esta informaci6n con el estudio directo de mapas geol6gicos y registros de perfiles de perforaciones y en algunas ocasiones con inspecciones lirnitadas de campo. Figura 1.5 Ceneracion del mapa de vulnerabilidad a la contaminacion de acuiferos utilizando el metodo COD acuifero no confinado acuifero semiconfinado moi baja media alta Parte B: Cuia Tecnica Propuestas Metodoldgicas para la Proteccidn del Agua Subterrcinea (A) Propuesta Metodologica para Acuiferos Estratificados Una de las dificultades mas frecuentes que se presentan en el rnapeo de la vulnerabilidad a la contaminacion de acuiferos es la presencia de estratos con propiedades hidriulicas muy diferentes. La estratificacibn es una caracteristica fundamental tanto de las formaciones geologicas sedimentarias corno de las volcinicas. h a s alojan a la mayoria de 10s grandes acuiferos asi corno tambien muchos de 10s acuiferos menores. En estos casos se pueden presentar problernas en la evaluacion de la vulnerabilidad: acuiferos colgados o no confinados cubiertos, por encima del nivel de agua subterrinea regional (donde se debe considerar el promedio ponderado o valores limites de las propiedades) acuiferos semiconfinados en profundidad, por debajo del nivel de agua subterranea regional (para lo cual se debe establecer cual es el acuifero cuya vulnerabilidad se esti evaluando y consecuenternente la capacidad de atenuacibn de 10s estratos suprayacentes). El procedimiento metodologico para la estimacion de la vulnerabilidad detallado en la Figura 1.4 se deberia seguir en estos casos, e indicar (con un simbolo adecuado) donde tarnbikn este presente un acuifero local suprayacente (mas vulnerable). (B) Nivel de Sirnplificaci6n Necesario Se debe recalcar que 10s mapas de vulnerabilidad y peligro de contaminacion de acuiferos estin diseiiados para proveer un esquema general en el que se basar6 la politica de proteccion del agua subterrinea. Sin embargo, existe una diferencia conceptual y funcional entre arnbos. El primer0 es ni mis ni menos una representation simplificada (pero verdadera) de 10s mejores datos cientificos disponibles del ambiente hidrogeol6gico. Este esquema general no pretende eliminar la necesidad de contar con un disefio detallado de las posibles actividades potencialrnente contaminantes antes de tomar decisiones sobre la politica de protecci6n del agua subterranea. Los mapas de vulnerabilidad de acuiferos fueron concebidos solarnente para dar una primera indication general del peligro de contaminacion potencial del agua subterranea. Esto permitira a reguladores, planificadores e inversionistas, tornar decisiones fundarnentadas sobre nuevas propuestas de desarrollo, control de contarninacion y rnonitoreo de la calidad del agua subterrinea. Si bien estin confeccionados en un determinado momento con la mejor inforrnacion disponible, requieren actualization period~ca. En teoria y practica estos mapas involucran rnuchas sirnplificaciones referidas a las variaciones geologicas y procesos hidrogeol6gicos, ambos naturalmente cornplejos. Adernis, 10s problemas puntuales especificos necesitan ser resueltos por investigaciones punt~~alesespecificas aunque es posible evaluar el peligro de contarninacion del agua subterrinea con la misma filosofia y propuesta metodol6gica. Protection de la Calidad del Agua Subterranea: guia para einpresas de a p a , acrtoridadesmwnicipalesy agencias ambientales Los datos requeridos para la evaluaci6n de la vulnerabilidad de acuiferos (yel inventario de las cargas contarninantes a1 subsuelo, que se veri mis adelante), deberian ser en lo posible desarrollados en una plataforma SIC para facilitar su superposition, interacci6n y actualizaci6n corno asi tambiCn la presentaci6n de 10s resultados. De este mod0 se podrian utilizar por ejemplo, colores diferentes para indicar las principales caracteristicas litol6gicas de 10s estratos suprayacentes a la zona saturada y diferentes tonalidades en cada una de ellas de acuerdo a la profundidad del agua subterrinea. Propuestas Metodol6gicas para la Protecci6n del Agua Subterr6nea . , I Delimitation de re as de I I Proteccion de las Fuentes 1 I de Agua Potable Las dreas de protecci6n de las fuentes de agua potable (llamadas en EEUU z o m de protsccidn de pozos) deberian ser delimitadas para otorgarles especial vigilamia contra la contarninacidn. Esta consideracidn &be tam& tenerse en cuenta para las fuentes destinadas a otros usos potencialtnente susceptibles a la contaminacicin, y especialmente las a p a s minerales nuturales envasadas qut no reciben ningarna desinfeccibn. Rases naril la npfiniribn r l Ins P ~ r i m ~ t r n s lac drear ~ d~ 1 El concepto de la proteccion de las fuentes de agua potable ha sido incluido desde hace dicadas en 10s codigos legales de paises europeos. Sin embargo, 10s avances en el conocirniento hidrogeol6gico y 10s carnbios en la naturaleza de las amenazas que pueden afectar la calidad del agua subterrinea han hecho que el concepto haya tenido una evoluci6n significativa y requiera consolidacidn (US-EPA, 1994; NRA, 1995; EA, 1998). La proximidad a las fuentes de abastecimiento de agua subterrinea (pozos,perforaciones y manantiales) de ciertas actividades sobre el terreno es un factor clave que influye en el peligro de contaminacidn de las aguas. ~Misespecificamente las amenazas de contaminacidn dependen de: Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea: guia para empresas de agua, autoridades municipales y agenctas amblentales ' Figura 2.1 Diferencia entre el Lrea de captura y la zona de influencia de un pozo de produccion a) perfil vertical , I I fObJA DE +dlvisorladeagua -I I subterrinea I I pozo de I superficie del terreno t b) vista en planta I curvas de nivel del agua subterrdnea div~soriade agua subterranea subterrdneo , si la actividad esti ubicada subsuperficalrnente en el Brea de captura de esa fuente de abastecimiento (Figura 2.1) el tiempo de flujo horizontal en la zona saturada del acuifero desde la ubicaci6n de , la actividad hasta el punto de extraccion de la fuente de abastecimiento. Las areas de proteccion de las fuentes de abastecimiento (APF)tambiin conocidas como zonas de protecci6n de fuentes (ZPF),deben dar protecci6n contra: , contaminantes que decaen con el tiempo, donde el tiempo de residencia 1, subsuperficial es la rnejor medida de protecci6n Parte B: Guia Tkcnica Propuestns Metodol6gicns para In Proteccidn del Agun S~~bterrhnea contaminantes no degradables, donde se debe considerar la diluci6n que depende de la trayectoria del flujo. Ambas son necesarias para la completa proteccion. La dilucion del contaminante, que resulta de 10s mecanismos de adveccion y dispersi6n asociados a1 flujo de aguas subterraneas, es usualmente el proceso de atenuacion dominante. Sin embargo, algunos contaminantes pueden probablernente estar afectados por procesos de degradacion ( o decaimiento), y otros procesos tales como adsorcion, precipitacion, etc. Para eliminar completanente el riesgo de una contaminaci6n inaceptable de una fuente de agua potable, todas las actividades potencialmente contaminantes deberian ser prohibidas (o completamente controladas) dentro de toda el irea de captura de la recarga a esa fuente. Sin embargo, esto sera frecuentemente imposible o antiecon6mic0, fundarnentalmente por las presiones socio-economicas para lograr mayor desarrollo. Por lo tanto se requiere contar con alguna division de la zona de captura de la recarga, de modo que las restricciones mis estrictas a1 uso del territorio Sean solamente aplicadas en aquellas areas mas proxirnas a la fuente. Esta subdivision podria basarse en diferentes criterios (distancia horizontal, tiempo de. flujo horizontal, porcentaje del area de recarga, capacidad de dilucion ylo atenuacion de la zona saturada). Pero en general se considera que una combination de 10s criterios de tiempo de flujo (horizontal) y distancia del flujo es la mas apropiada. En el caso de contaminaci6n difusa debido a actividades agricolas, considerar la especial proteccion de una parte del area de captura de la recarga podria ser la solucion preferida, aunque surge la cuesti6n sobre qut parte es mejor proteger. Se pueden establecer una serie de zonas generalrnente conctntricas definidas superficialrnente en torno a la fuente de abastecimiento de agua subterrinea, mediante el conocimiento de (o supuestos sobre) las condiciones hidrogeologicas locales y las propias caracteristicas de la fuente. De estas zonas, las tres m6s importantes (Figura 2.2) se describen a continuacion (Adarns y Foster, 1992; Foster y Skinner, 1995). Con el prop6sito de proteger la fuente de abastecimiento, seri necesario establecer niveles de control crecientes para las actividades del uso del territorio, que variaran de acuerdo a las condiciones y necesidades locales. (A) Area Total de Captura de la Fuente La zona de proteccion mas exterior que puede ser definida para una fuente individual es su irea de captura de la recarga (o irea de aporte). Este es el perimetro en el que toda la recarga del acuifero (proveniente de la precipitacion ylo cursos de agua superficiales) ser6 captada por la fuente de abastecirniento de agua en consideracion. Esta area no deberia confundirse con el area de influencia hidriulica producida por el bornbeo del pozo que es mayor gradiente-abajo (Figura 2.1). Las ireas de captura de la recarga son muy importantes no solo para la proteccion de la calidad sino tambiin en ttrminos de Proteccionde la Calidad del Agua Subterranea:guia para empresas de agua, autoridades municrpales y agencias ambientah rnanejo del recurso, y en situaciones de explotacion intensiva del agua subterranea se podrian usar como areas de conservacion (o reserva) del recurso para abastecimiento de agua potable. La zona total de captura se determina arealmente considerando el balance de agua y geometricamente por medio de las trayectorias de flujo subterrineo. Esta es la zona que provee un caudal de explotaci6n protegido a largo plazo. Asi, si se asume que el sistema de agua subterrlnea esti en regimen estacionario (como normalmente ocurre) el area de esta zona estara deterrninada pot la tasa de recarga de agua subterrinea promedio a largo plazo. Sin embargo, se debe reconocer que en sequias prolongadas (cuando la recarga de agua subterrinea es menor que el valor promedio) el Area de captura real sera mayor que la protegida. Ademas, en areas donde el acuifero esti confinado debajo de un estrato impermeable, el area de captura estari ubicada distante del sitio real de extracci6n de agua subterrinea (Figura 2.2b). Usualmente, se toma como caudal protegido a la extracci6n anual autorjzada (perrnitida legalmente), per0 aquil puede ser rnenor que Cste donde en la practica la cantidad permitida sea: 9 inobtenible, ya que excede la capacidad hidriulica de la instalacion de la perforation + no sustentable, ya que excede el recurso de agua subterrinea disponible no razonable, porque excede ampliamente la extracci6n real. En estas situaciones es mejor establecer el caudal protegido sobre la base de 10s caudales de extraccion recientes conjuntamente con un increment0 razonable pronosticado. (B)Area de Protecci6n Microbiol6gica Prevenir la ingestion de agua subterranea contaminada con bacterias, virus y parisitos patbgenos, es de fundamental importancia. Estos pat6genos ingresan a 10s acuiferos sorneros desde tanques skpticos, letrinas, drenajes o cursos superficiales con aguas contaminadas, etc. Los pozos inadecuadamente construidos son particularmente propensos a este tip0 de contaminaci6n. Sin embargo, en casi todas las formaciones except0 en las mis vulnerables, la capacidad de atenuacion natural de la zona no saturada o las capas semiconfinantes confieren una protecci6n al acuifero contra la contamination que se dirige hacia 61. I Una zona de proteccion interior ha sido ampliarnente usada para proteger contra las actividades que potencialmente pueden descargar parlsitos, bacterias y virus patogenos (Foster y Skinner, 1995), tales corno el derrame de aguas residuales y cloacales en zonas agricolas. Esta zona de proteccion se determina en funci6n de la distancia equivalente a un tiempo de flujo horizontal promedio especificado en la zona saturada del acuifero. Sin embargo, el tiernpo de flujo real adoptado ha variado significativamente varias veces : (de 10 a 400 dias) en diferentes paises y en diferentes Cpocas. Parte B: Guia Tecnica Proptrestas Metodoldgicns para la Proteccidn del Agtra Stibterrhnea Figura 2.2 Esquema idealizado de ireas de captura y perimetros seglin el tiempo de transit0 alrededor de un pozo de produccion y manantiales a) acuifero no confinado pozo de > extraccidn de agua I 500 dias 10 aAos PROTECCI~N CAPTURA TOTAL DEL POZO SANITARIA MICROBIOLOGICA b) acuifero localmenteconfinado 50m preventivos pozo de (no es la zano de SO dias) extraccion de agua - _-. limite de las capas confinantes --- 4' I 500 dias 10 aRos 00 c) fuente de manantial no confinado - --- m- /-- \ -0 9 "'I r m 200m A 50dias 500 dfas 10 aiios Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea: guia para empresas de agua, arrtorrdades munrcipalesy agencias ambientales Los datos publicados (Lewis et, nl., 1982)sugieren que la distancia de viaje horizontal de 10s patogenos en la zona saturada esti gobernada principalrnente por la velocidad de escurrimiento del agua subterrinea. En todos 10s casos de contaminacion registrados que resultaron en epidemias de enfermedades de transmision hidrica, la separaci6n horizontal entre la fuente de abastecimiento de agua subterrinea y la fuente de contaminacion patogknica comprobada fue (corno rniximo) la distancia recorrida por el agua subterranea en 20 dias en el correspondiente regimen de flujo del acuifero, a pesar que se conoce que 10s patogenos resistentes son capaces de sobrevivir en el subsuelo por 400 dias o mas. Asi, se confirm6 que la curva isocrona correspondiente a 10s 50 dias es una base razonable para definir la zona (Figura 2.2) coincidiendo con la prPctica usual en muchos paises. Este perimetro de proteccion es tal vez el mas importante de todos en tirminos de significacibn para la salud p6blica y porque usualmente es de reducido tamafio y resulta mas facil implementarlo y hacerlo valer. La experiencia ha mostrado que en 10s acuiferos fisurados (que tienen frecuentemente propiedades hidraulicas muy heterogkneas) es ptudente establecer un criterio limite de 50 metros de radio. Esta zona, de 50 metros de radio, se recomienda tambi6n para acuiferos cubiertos o confinados por estratos de baja permeabilidad y gran espesor corno una medida de precauci6n (Figura 2.2b) que considera las incertidurnbres del flujo vertical y para proteger contra las construcciones de ingenieria subsuperficial que podrian comprorneter la proteccibn de la fuente. (C)Zona Operacional del Pozo El perimetro de proteccion mis interior es la zona operational del pozo, la cual comprende una pequefia area de terreno alrededor de la propia fuente de abastecimiento. Es deseable que esta area sea propiedad y est6 bajo el control de la persona (o ente) que realiza la explotaci6n. En ella no se deberian perrnitir actividades que no estkn relacionadas con la extracci6n misma del agua y aun asi estas actividades necesitan ser evaluadas y controladas cuidadosamente (Figura 2.3) para evitar la posibilidad de que 10s contaminantes alcancen la fuente ya sea en forma directa o a traves de alteraciones del terreno en las adyacencias. Todas las partes de esta zona que son usadas para actividades de mantenirniento del pozo, deberian tener un piso de concreto para prevenir la infiltraci6n de aceites y sustancias quimicas utilizados en el mantenimiento de la bomba. Para prevenir la invasion de animales y vandalismo, la colocaci6n de una cerca perimetral en esta zona es una prictica usual. La especificaci6n de la dimensi6n de esta Area es siempre algo arbitraria y depende en cierto modo de la naturaleza de las formaciones geologicas locales, aunque es altamente recomendable un radio de por lo menos 20 metros (Figura 2.2a). Sin embargo, se deberian llevar a cab0 inspecciones detalladas de la condici6n sanitaria en un area 1 mayor de radio de 200 metros o mas. Parte B: Cuia Tkcnica Prop~~estash~letodologicaspara la Proteccl6n del Agua Subterranea Figura 2.3 Ejemplos reales de terrninacion de areas operacionales de las perforaciones principales de abastecimiento p~jblicode agua a) zona operacional del pozo en un area rural forestada, bien diseiiada, drenada y rnantenida I b) zona operacional d e ~puzo dimensionada y protegida en forrna inadecuada, amenazada por riego agricola con aguas residuales urbanas Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea: guk para empresas de agua, atrtoridades municipales y agencias ambientales (D)Otras Subdivisiones Puede resultar htil subdividir ahn mas el area de captaci6n o de captura total de la fuente para permitir controles del uso del territorio graduales fuera de la zona de proteccion rnicrobiol6gica. Esto se puede realizar sobre la base de la is6crona de 500 dias de flujo horizontal, por ejernplo para proveer la atenuacion de contaminantes de degradacion lenta (Figura 2.2a). La selecci6n del tiempo de viaje es algo arbitraria. En realidad tal perimetro es mas significativo en ttrminos de dar tiempo para encarar acciones de remediacion para controlar la difusi6n de contaminantes persistentes (a1 menos en 10s casos donde se reconoce e informa inmediatamente el incidente de contaminaci6n) y a veces es denominado zona defensiva interior de la fuente. Ademis, el perirnetro del Brea total de captura en sistemas acuiferos de gran alrnacenamiento con condiciones de frontera o de borde y/o regimenes de extracci6n complejos, es a veces sustituido por la is6crona de 10 aiios (o mas) de flujo horizontal (Figura 2.2a). Esta is6crona tendr6 una forma rnenos compleja y estari sujeta a menores incertidumbres cientificas que el area de captura. Factores que Controlan lar Formas de las fonrs Generalmente, la delimitation de las zonas de proteccion tiene que asumir que existen efectivamente condiciones estacionarias de flujo de agua subterranea. De acuerdo a ello se resurnen en la Tabla 2.1 10s faccores que controlan la forma real de las diferentes zonas a ser delimitadas. Las zonas de protecci6n microbiol6gica tienen generalmente una geometria bastante simple, tendiendo a ser de forma eliptica o circular refleiando el efecto del cono de depresibn o abatimiento producido por el bornbeo alrededor del pozo de extraccion. En acuiferos fisurados la extension areal de estas zonas es muy sensible a 10s valores considerados para el espesor efectivo y la porosidad dinamica del acuifero (Figura 2.4), mientras que su forma es sensible a la conductividad hidrBulica del acuifero. Los factores clave que determinan la geometria de la envolvente de las zonas de captura de las fuentes son el regimen de recarga del acuifero y las condiciones de borde (Adams y Foster, 1992);sus formas pueden variar desde muy simples hasta altamente complejas. Las formas mas complejas pueden ser el resultado de interacciones rio-acuifero variables, efectos de interferencia de otros pozos y/o variaciones laterales en las propiedades hidraulicas. En 10s casos en que las fuentes de abastecimiento estin localizadas a una gran distancia de 10s bordes del acuifero ylo cuando el caudal de extraccidn es pequeiio, el gradiente hidraulico es pronunciado y la transmisividad es alta, se delirnitaran zonas de proteccion largas y angostas. Parte B: Cuia Tecnica Propuestas Metodoldgicas para la Proteccidn del Agua Subterranea - Cuadro 2.1 F'p - I - Operaci6n de una politica a largo plazo de zonas e proteccih de fucrrtes de agua subterranea en rbados Este estudio de caso muestra 10s beneficios & la implementacidn temprana de dreas de proteccih de fuentes de abastecimiento de agua subterrrinea, aun en situaciones don& la naturnleza del r i g h e n de flujo del acuifero y 10s peligros de contaminaci6n I ipdavia no se conocen completamente. Acciones suplernentarias siempre pueden realivlrse para reforzar posteriormente las medidas mistentes. I I La isla de Barbados es altamente dependiente del de la impfkmentaci6n de las politicas agua subterrinea para su abastecimiento p6blico. La de protection, se percibi6 que 10s principales peligtos explotaci6n se realiza mediante la operaci6n de 17 pozos de contamination det agua subterrdnea fueron la que extraen 115 millones de Vd de un acuifero kirstico urbanizaci6n en la periferia de Bridgetown (ciudad altamente permeable ycon una vulnerabilidad extrema a capital) con saneamiento in situ y las fugas de la contaminaci6n. instalaciones de almacenamienco de combustibles, dornbticas y comerciales. R El impact0 potencial del desarrollo urbano y la gran importancia estratigica de las fuentes de abastecimiento Sin embargo han surgido posteriormente peligros de agua subterrinea llevb a1 gobierno de Barbados a adicionales (Chilton, et. al., 1990), tales como: implementar areas de protecci6n especiales alrededor - el reemplazo del traditional cultivo extensivo de la de todos 10s pozos de abastecimiento public0 desde caiia de az6car por el cultivo intensivo de hortalizas hace aproximadamente 3 8 aiios. Los perimetros de que-demanda la aplicaci6n de rnayores cantidades de estas drear de proteccibn b&fhiemnen funcidn del ferrilizantes y pesticidas tiempo de viaje promedio del agua subtd&a hacia b - la disposici6n ilegal de desechos s6lidos industriales s pozos. En la tabla siguiente se sintetizan 10s tipos de -arrojados en pequeiias canteras de calizas abandonadas P restricciones impuestas. En la mayor p a m de lor casos, la ' y vertido dc efluentes en pozos en desuso. aplicaci6n de estas rehicciones ha resultado exitosa en la En la actualidad se han implementado medidas preservation de la calidad &I abastecimiento de agua controlar y monitorear dichas actividades. I I Caracteristicas principales del desarrollo e n las zonas d e control I Zona Definici6n del Profundidad Mixima Controles Controles Lirnite Exterior de Tanques Skpticos DomCsticos Industriales 1 300 dias de no no se permite la construccion de nuevas viviendas; no se permiten tiempo de permitido sin cambios en la disposition de aguas nuevos viaje residuales existente - desarrollos industriales I - .. 600 dias de tanques sCpticos con fosas separadas: para efluentes disposicion de tiempo de del toilet y para otras aguas residuales domCsticas, I todo efluente viaje 10s drenajes pluviales no deben escurrir hacia 10s industrial tanques stpticos, se prohiben nuevos tanques de especificado por 1:I almacenamiento de hidrocarburos - - - la Autoridad idem a1 anterior para aguas residuales domtsticas; de Agua con 3 ' profundidads 'I]-- tiempo de viaje nuevos tanques de almacenamiento de hidrocarburos maximas tanto con diseiio hermktico aprobado .. . . .- . . - para tanques otras ireas sin limites ningunadomksticas;restriccidnaprobaci6nen ladedisposici6ntanques dedealmacenamientoaguas residuales septicos como para desechos de hidrocarburos sujeto a diseiio herrnktico domksticos Proteccion de la Calidad del Agua Subterrlnea:g~tiapara enzpresas de agua, atlto~idadesmunicipnles y agencias ambientales k 1 AREA DE PRO------- FACTORES maiizaci6o General regimen de flulo y recarga del acuifero Forma ( b i t e s y Qreade recarga, areas de descarga natural, condici6n hidraulica de 10s cursos de agua**, limites, confinamiento y gradiente hidriulico del acuifero) presencia de ouos pozos/perforaciones de bombeo* * I &a de la >no dt Captura dc rasa h rxtraccibo snvrl legalmentc la Fuirentc dt Ab~iwcimicnto pcrrnitidd ck prtxecci6n tasits) mual(es)de recarga del agua sUbttd-* * r &e~imttro da las Zorrnr lnterinra distribucih de la uandvidad dcl acuifero Bersdas mel litrnpo dc VMF espesM dsi hlo drnPmlcodrl ncuih. ** (nhnasdc 50y SO0diar) prosidad dinim~ca(dectrva) del acllifero*** * se excluyen 10s cambios introdncidos por el hombre en el rCgimen de agua subterrzinea debido a construcciones urbanas y actividades mineras ** esros factores son generalmentevariantes en el tiernpo y provocarin cambios transitorios en la forma de las zonas de captura y de las ishonas, aunque en la formulacidn en r4gimen estacionario se consideran valores promedio (o en algunas situaciones, el peor de 10s casos) "* denommado dinamico en relaci6n con el hecho que en acuiferos heterogkneos (y espcialmente en 10s fisurados) 610 una parte del espesor y/o porosidad total (y en algunos casos s61o una pequeiia partc) pueden estar involucrados en el regimen de flujo ba.ca lafucnp de&mehiento de aeua subterrinea baio consideraci6n El concepto de area de protecc~onde la fuente de abastecimiento (APF) es simple y potente, ficilmente entendido por planificadores del uso del territorio y otras personas que frecuenternente necesitan tomar dificiles decisiones phblicas generadas pot las politicas de protecci6n del agua subterrinea. Sin embargo, aquellas personas que demandan ya sea mayor proteccion o rnenor restricci6n, pueden llegar a plantear muchos desafios tecnicos, y la prueba de cualquier concepto estriba en su capacidad para lidiar en forrna justa con tales desafios tomando en cuenta el context0 especifico I en el que las criticas se plantean. (Foster y Skinner, 1995). Parte 6: Guia TCcnica Propuestns Metodoldgicas para In Protecci6n del Agua SubterrLinen Figura 2.4 Sensibilidad del perimetro correspondiente al tiempo de tr6nsito de 50 dias a la interpretacidn de propiedades de acuiferos fisurados drea de captura total de la fuente de agua subterrhnea [ cMO 1 C I 8 - - 8 I r( I prosidad o,40 efectiva Las APF son mas ficilmente definidas e implementadas para 10s pozos principales y campos de bombeo municipales en acuiferos relativamente uniformes que no son excesivamente explotados, pero una practica valiosa e instructiva es tratar de definirlas independienternente de las condiciones y restricciones locales. (A)Problemas Comunes y Soluciones Propuestas Existe un nlimero de situaciones hidrogeol6gicas donde este concept0 encuentra complicaciones significativas: la limitacion m8s seria surge cuando 10s acuiferos estan sornetidos a bombeos estacionales fuerternente variables (riego agricola o enfriamiento industrial) ya que la interferencia entre 10s pozos de bombeo produce zonas de protecci6n excesivamente complejas e inestables (Figura 2.521). En este caso la 6nica propuesta metodol6gica posible seria recurrir a la vulnerabilidad del acuifero como criterio para la protection general del recurso en acuiferos donde las extracciones son prolongadas y exceden consjderablemente su recarga a largo plazo, se produce un descenso continuo en 10s niveles de agua subterrsnea y consecuenternente la inestabilidad de 10s APF Proteccidn de la Calidad del Agua Subterranea: guia para empresas de agua,autoridades municipalesy agencias ambientales Figura 2.5 Efecto de 10s distintostipos de interferenciahidraulica y bordes en la forma y estabilidad de las areas de captura de las fuentes de abastecimiento de agua subterrdnea (a) efecto de extracci6n intermitente F I cuando 10s pozos de r i e g o E bornbean V ~ cuando 10s pozosde A I VHd riego bombean pozo de abastecimiento pozos de riego pljblico de agua (bombeo estacionol) (bombeo continuo) (b) efecto de rio efluente (c) efecto de rio influente Brea de influencia tencial a trav6s del rio perforacion de abastecimiento pliblico de agua perforacion de ,mBrea abastecimiento de captura total de la pljblico de agua fuente de agua subterranea L la presencia decursos deaguasuperficial quereciben agua enforma intermitente o irregular por descarga natural del acuifero puede producir complicaciones similares (Figura 2.5b) @ en el caso de cursos de agua superficial que aportan agua a 10s acuiferos presentes dentro de la zona de captura de una fuente de abastecimiento, cualquier actividad potencialrnente contaminante ubicada en la cuenca superficial de este curso aguas arriba del area de captura de la recarga, podria afectar la calidad del agua subterrinea (Figura 2 . 5 ~ )sin embargo incluir esta ; cuenca en el area de proteccion de la fuente sera usualrnente impracticable con la definici6n de las ireas de captura de la recarga en situaciones donde la divisoria de aguas subterraneas esti a una gran distancia o el gradiente hidraulico regional es muy bajo, surgen problemas especiales. En estas situaciones sera necesario adoptar una 'isocrona de corte' (de 10 afios) en caso de presencia de acuiferos estratificados donde el gradiente hidraulico vertical puede ocasionar una percolaci6n vertical inducida entre las unidades acuiferas, cada situacion de acuifero estratificado requeriri set evaluada Parte B: Guia Tecnica Prop~testasMetodoL6grca.cpara la Proteccidn del Agua Subterranea en forma particular y adoptarse algunas hipotesis simplificatorias en el comportamiento hidriulico donde la variation anual del area de captura de la fuente es muy grande (corno en 10s acuiferos de bajo alrnacenamiento), podria ser rnis apropiado el Brea mixima (en lugar del Brea promedio), por lo que se pueden requerir modificaciones locales en el caso de pequefias fuentes de abastecirniento de agua subterrinea (con caudales menores a 0,s millones de litrosldia), ya que en algunas situaciones sus ireas de captura serin rnuy angostas y de ubicacion inestable. Un tiernpo de viaje de 50 dias puede sex visto corno un criterio excesivarnente conservador porque no tiene en cuenta la percolacion desde la zona no saturada durante el gran tiempo de retardo, pero en realidad esto necesita ser balanceado en relacion con 10s siguientes factores: la posibilidad de flujo preferencial ripido a travis de fisuras que puede reducir significativarnente el retardo normalrnente asociado con el transporte en la zona no saturada la isocrona se calcula utilizando velocidades de flujo medias en la zona saturada sobre la base de las propiedades locales promedio del acuifero y gradientes hidriulicos medios, pero en acuiferos fisurados una proportion del agua viajara mucho mas rapido que el prornedio. algunos contaminantes pueden entrar a1 subsuelo con una carga hidriulica significativa (via sumideros de drenajes) y otros (talescorno 10s solventes orginicos inrniscibles densos)pueden tener propiedades fisicas que favorecen una penetracion mis rapida que el agua en el suelo existe evidencia cientifica significativa que algunos patogenos ambientalmente mas resistentes (tales corno Cryptosporidium oocysts) pueden sobrevivir rnucho mis que 50 dias en el subsuelo (Morris y Foster, 2000). (B) Caso de Acuiferos Karsticos Los patrones de flujo en acuiferos kirsticos son extremadamente irregulares debido a la presencia de rasgos de disolucion (tales corno cavernas, canales y sumideros) que interrumpen gran parte de las trayectorias de flujo difusivo a travis de todo el medio fracturado. Los contaminantes que se mueven a travCs de estos sistemas pueden viajar a velocidades mucho mayores que las calculadas con las propiedades hidriulicas promedio del acuifero siguiendo la metodologia para un "medio poroso equivalente". Esta simplificaci6n puede ser vilida para una escala de anilisis (y modelacion) regional, y si se incluyen las principales cavidades de disolucidn conocidas que estin asociadas con fallas u otras caracteristicas estructurales. De otro mod0 esta hipotesis puede conducir a conclusiones erroneas. Donde se presenten caracteristicas kirsticas se deberia rnapear sistemiticarnente mediante el reconocimiento de campo, interpretacion de fotografias aireas y (si es posible) mediante estudios geofisicos, al menos en la cercania de 10s manantiales o Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea: guia para empresas de agua, autoridodes municipales y agencins ambientales Figura 2.6 Adaptation de 10s perimetros de protecci6n microbiol6gica a casos de acuiferos calizos karsticos Area cubierta a is6crona de 50 dias usando las prop~edadeshidriulicas promedio del acuifero 1zonas de amortiguamiento adicional de 15m pozos a proteger. El conocirniento adquirido con las investigaciones hidrogeoldgicas locales (especialrnente usando trazadores artificiales y/o isotopos ambientales) y la inspecci6n espeleologica deberia ser usado como base para la delimitation de cada area de protecci6n particular en lugar de utilizar para el cilculo las propiedades y el gradiente hidraulico promedio del acuifero. Se deberian esperar grandes diferencias con la geometria de un irea de proteccidn normal (Dalyy Warren, 1998).Tambien necesitarin especial proteccion aquellos rasgos de disolucion superficial conocidos ubicados a grandes distancias de las fuentes de abastecimiento y las cuencas hidrogrificas que drenan hacia ellos (Figura 2.6). (C)Casos de Fuentes de Manantiales y Galerias En algunos lugares la extraction de agua subterrinea se realiza en manantiales, es decir a partir de puntos de descarga natural del acuifero en superficie. Los manantiales presentan problernas especiales en la delimitaci6n del irea de proteccidn ya que la extracci6n esti gobernada por el flujo natural del agua subterranea por gravedad. Asi, el tarnafio del area de captura depende del caudal total del rnanantial en lugar de la proporcion de flujo que se extrae realmente. El flujo del rnanantial puede ser interrnitente, reducirse dristicamente o aun secarse en la estacion de estiaje a medida que el nivel de agua subterrinea desciende. Frecuentemente, 10s rnanantiales estan asociados a discontinuidades geologicas tales corno cambios litologicos, fallas o barreras, cuya naturaleza y extension pueden ser en el mejor de 10s casos conocidas so10 parcialrnente. Parte 8: Cuia Tecnica Propuestas Metodologicas para la Proteccidn del Agua Subterranea ] Dellmitaei6nde zonas de p r o t d n de fuentes de abastecirnientode agua para la planificacibn del uso d l del territorio en Esperanza, Argentha 1 4 La delimitacidn de las zonas de CPPWP y de tzempo de vinje del agua subterrrinea, conjuntarnentr c i el~mapeo de la vulnerabilihd a la contaminacidn del acuifero, es un cornponente esencial para la protecci6n de la fnmtes de ama y planificaci6n del trso dsl tcrritwio a1 niual rnunicipaL La ciudad de csperanza (Provincia de Santa re, WHPn cardmando tiernpos $p virja cae nasta 5 aHor, c m c Argentina) abastece totalrnente sus requerimientos base para rcmrhendar medidas p a d d e r de control de hidricos con aguas subterrdneas. Localmente el acuifero contarnindn del rgaa subterrinea iconfinado es intcnsamente explotado no s610 para ~ i t o r i (Paris, et. al., 1999~ o iuplir estop reqaerimientos sino tambikn para riego y pur 51, la implernentaci6,, de las ireas protection de de ratisfacer la dernanda generada en un ir--ttante centro agroindustrial vecino. que deberlan irnponerse severas restricciones a las industrias o I Y Las captaciones comprenden: su ubicacion deberia ser replanteada (dadosu caricter). Esta - un campo de bombeo en el area rural, aonde-rmohay medida seria dificil de concretar fundarnentalmente por sus regdacion o restricciones sobre el uso del tcrr~torio repercusionts socio-economicasy potiticas y, aun si esto fuera 7 p m individualesen el Area urbaaa, en la que la posible, no sc podria dirnensiomr la aparicibn de eventuales infracs~nchlrasanitaria es incampleta ylo existen deterioros por acciones presentes ylo pasadas. De este mocb y irnportantr. cmablecirnientosindustrialesy de senicior. ' con el objero de mjorar 10s niveles de proteccibn de las hrnm Esta situacion, c~njuntamentecon una vulnerabilidad a dt agua subterrinea, se ha propuesto una estrategia altermtivr la contaminaci6n del acuifero moderadit, obtenida por de reubicacidn de 10s pozos de explotacion en un campo de el mitodo GOD, sugiere la existencia de un significativo bombco fuera del irea de influencia urbana. Posteriorrnentese , peligro de contarninacion de agua subterrinea y la wcesidad dcberian delimitar 10s perimetros de protecci6n para el campo - de imphentar rnedidas de proteccidn que induyan la [I propuesto estableciendopautas ticnicas p legales que garanticen planificaci6n del uso del tcrritorio. su efeaividad. Asiinismo se deberia definir una red de -' Para eUo fueroo delimitados 10s perimetros de proreccion n~onitorenque perrnita detectar y remediar en forma temprang para 20 pozos rnunicipales utilirando el rnhodo semianalitico cualquierproblems pore= C - 1 1 I I I -... I :'i area urbana--A ! .. . ... .. - @ ubicacionde 10s perimetros de proteccidnde 5 a or de tiempo de via e para 10s campos de bombeo de establecimientos speranza industriales proteccionde la Calidad del Agua Subterranea:gui'a para empresas de agcm, awtoridades munrcipales y agencias nmbientnles Ademis, puede existir una considerable incertidurnbre en la localizaci6n real de 10s manantiales dada la presencia de galerias de infiltracidn y sistemas de conducci6n. Inevitablernente, para todos estos casos, se deben realizar hipotesis algo aproximadas, de alguna manera conservadoras y esencialrnente ernpiricas para realizar la delirnitacion de 10s perirnetros de protecci6n (Figura 2.2). La delirnitacion de las areas de proteccion alrededor de 10s pozos de abastecimiento puede tambikn cornplicarse por la presencia degalerias (oexcavaciones)quedistorsionan elcampode flujo dando lugar a trayectorias preferenciales para el rnovirniento del agua; el ajuste ernpirico es normalmente el mitodo utilizado para resolver este problema aunque la modelaci6n nurnirica tambien puede ayudar en 10s casos de contar con suficiente inforrnacion. (D)Implementaci6n en Areas Urbanas El concept0 de ireas de captura de fuentes de abastecirniento de agua subterrhnea y zonas de flujo es igualrnente valid0 para todos 10s arnbientes, per0 en ireas urbanas a menudo se presentan importantes problemas, ya sea en su delirnitacion a traves de un anhlisis hidrogeologico corno en la irnplementaci6n de perirnetros de proteccion. Esto es product0 de la complejidad de los procesos de recarga del acuifero en ireas urbanas, de la gran cantidad de pozos de extraccion que frecuenternente son destinados a una gran variedad de usos y al hecho que la mayoria de estas APF definidas abarcaran ireas ya ocupadas por ernprendimientos industriales ylo residenciales. No obstante, las zonas delineadas serviran para priorizar el rnonitoreo de la calidad del agua subterrinea, las inspecciones de 10s establecimientos industriales y las rnedidas de mitigaci6n de la contamination (tales corno carnbios en el rnanejo de 10s efluentes industriales o almacenamiento de productos quimicos y la incorporaci6n de servicios cloacales en areas de alta vulnerabilidad a la contarninaci6n de acuiferos). w 1 Metodos para la Detinleron cre los rerlmerrosae las ronas La delirnitac~onde 10s perimetros de las zonas de protecci6n de las fuentes puede ser encarada utilizando una arnplia variedad de mktodos que comprenden desde 10s mas simples hasta 10s extremadarnente elaborados (Tabla 2.2). Historicamente, se han usado tanto zonas circulares de radio fijo arbitrario corno formas elipticas muy simplificadas. Sin embargo, debido a la obvia carencia de una base cientifica solida, su implementaci6n practica fue frecuentemente dificultosa, pot su cuestionable confiabilidad y falta general de fundamentaci6n. Asi, se pondri knfasis en dos opciones metodolbgicas: formulas, herrarnientas y rnodelos analiticos simples, pero con base cientifica modelacion numirica de acuiferos mas sistemitica Parte B: Cuia TCcnica Propuestas Metodoldgicas para la Proteccidn del Agua Subterrcineo infimo minima I I Radio Arbitrario Fijo/Calculado Pormas Variables Simplificadas I Modelos Hidrogeologicos Analiticos Mapeo Hidrogeol6gico I Modelos Numiricos de Flujo de Agua Subterrinea (con seguimiento de parnculas para La definition de crayectorias) aunque la elecci6n entre una y otra alternativa dependeri de la disponibilidad de datos 1 hidrogeol6gicos mis que de cualquier otra consideraci6n. I En arnboscasos es esencial ajustar las zonas definidas con las condiciones hidrogeoldgicas I locales como las descriptas en rnapas hidrogeologicos. El proceso de delimitacion I es altamente dependiente de la confiabilidad del rnodelo conceptual adoptado para describir el sistema acuifero y de la cantidad y exactitud de 10s datos disponibles. No obstante, la geornetria de la zona de proteccion definida estari tambien influenciada por I el metodo utilizado para su delimitaci6n. Se debe recordar que lor perimetros de proteccion delimitador, anilogamente a1 rkgimen I de flujo que opera en la zona, son dinirnicos. Ninguna zona es inmutable, ya que las condiciones del sistema hidrico subterrineo pueden cambiar fisicamente o porque nuevos datos hidrogeologicos pueden permitir representar mis exactamente al acuifero. De la rnisma manera, aunque se acepte que muchos sisremas de aguas subterrineas muestran I un complejo comportarniento en detalle (especialmente en la proximidad de 10s pozos), I tales complejidades locales son menos criticas a la escala de delimitacion de las zonas de protecci6n. En la mayoria de 10s casos las tkcnicas de simulacion existentes aplicadas en I, modelos conceptuales confiables del acuifero proveen resultados aceptables. 1 En tkrminos generales la confiabilidad de las ireas de protecci6n de las fuentes disminuye con el aumento del tiempo de viaje del agua subterranea en el acuifero. Por ejemplo, el perimetro de 10s 50 dias de tiempo de flujo muestra pequeiias variaciones entre 10s diferentes metodos de delimitacion, pero el perimetro de 10s 10 afios de tiempo de flujo puede variar por rnuchas hectireas y hasta kilometros cuadrados con una gran diferencia de forma. Protecci6nde la Calidad del Agua Subterranea:,atria para empresas de q u a , autoridades municipales y agencias ambientales Desarrollos recientes han hecho que 10s modelos de agua subterrinea Sean mas ampliamente usados, rnis amigables para el usuario y con salidas visuales mejoradas. Muchos codigos de dominio public0 tales como el modelo analitico WHPA pueden ser descargados de piginas web. Actualmente, interfases amigables con el usuario tales como FLOWPATH o Visual MODFLOW estin disponibles para rnodelos numkricos de flujo ampliamente probados tales como MODFLOW que incorpora la tkcnica de seguimiento de particulas como MODPATH (Livingstone et. al., 1985).Como resultado de esto 10s hidrogeologos en todo el mundo tienen acceso a ticnicas de modelaci6n sofisticadas per0 de facil uso (Tabla 2.3). (A) Modelos Analiticos versus Modelos NumCricos Las herramientas y modelos analiticos aplican formulas analiticas relativarnente simples para simular el escurrimiento del agua subterrinea, normalmente en dos dimensiones. Modelos tales como el WHPA son ficiles de usar, requieren poca inforrnacion y la mayoria de 10s cddigos se encuentran ficilmente disponibles en forrna gratuita en piginas Web. Sin embargo 10s modelos analiticos estan esencialmente limitados por varias hipotesis (tales como acuiferos con propiedades y espesor homogkneos y extension infinita, etc.) que impiden su uso en condiciones hidrogeologicas cornplejas. No obstante, 10s modelos analiticos constituyen una buena opcion en areas con datos hidrogeologicos limitados y sistemas acuiferos relativamente uniformes. Los modelos numericos son tecnicamente superiores debido a que pueden adecuarse a variaciones complejas de la geometria, propiedades y patrones de recarga del acuifero, dando de este mod0 resultados mis proximos a la realidad. Aunque estos modelos requieren mayor cantidad de datos y demandan mas tiempo de implementaci6n, su Tabla 2.3 Diteccloncs ck PiginasWeb htllesreferldas a mo'-'rckjn d+ q u a ruMerrinea para protcccitinde fumtes - 1 - - - DRGANISMO VEB - ociaci6n hurnacional de hrtp.Jlwww.iah.org/weblinks.htm#soh Cmtro Internationalde Modelacjh http:N\~ww.mint~.cduIigwmc/ de Agua Subterrbea 'I EPA Cenrro de Apoyo para htrp~/w.epa.gov/ada/fsmos.hml , Modelndbn Subsuperficial USGS Programas Cornputncionalea htrp://water.usgs.gov/softwarel de Recursos Hidricos Parte B: Guia TCcnica Propuestns ~Metodoldgicnsporn In Proteccidn del Agtrn Subterrcinen utilization es recornendada en aquellas areas donde existe razonable cantidad de datos y donde las condiciones hidrogeologicas no pueden ser simplificadas como para usar modelos analiticos. Ademas, 10s modelos numericos pueden ser facilmente usados para evaluar 10s efectos de las incertidumbres en la forma y tamaiio de las zonas de protecci6n p como herramienta de prediction en la evaluaci6n de escenarios futuros de extraction e impactos sobre el sisterna hidrol6gico. Estos modelos pueden estar basados en ptogramas computacionales en diferencias finitas o elernentos finitos. Los metodos de diferencias finitas utilizan una rnalla rectangular de espaciamiento variable para la discretizaci6n del sisterna, su comprensi6n es ficil, son computacionalmente estables y ampliamente utilizados, aunque pueden presentarse dificultades en el ajuste a bordes geologicos complejos. Los programas basados en elementos finitos usan elernentos triangulares o prismiticos que se adaptan bien a las geologias irregulares, pero se pueden producir problemas localizados de balance de masa. En 10s casos que sea posible, es preferible utilizar rnodelos nurniricos que posean rutinas de seguirniento de particulas. En estos modelos el rnovimiento del agua hacia la fuente durante el bornbeo puede ser seguido numericamente en pequeiios pasos de tiempo. El seguimiento de la trayectoria de las particulas produce lineas de corriente que salen de la fuente en diferentes direcciones. El perirnetro de la zona total de captura se determina bajo condiciones de regimen estacionario por extension de las trayectorias en un tiempo infinito hasta un punto de velocidad de flujo cero o hasta el borde del irea en estudio. Las tkcnicas de seguimiento de particulas constituyen la base para la delimitaci6n de las zonas de proteccion, pa que la mayoria de 10s prograrnas computacionales para seguimiento de particulas son capaces de calcular la velocidad dentro de! carnpo de flujo perrnitiendo la definicion de las isocronas. Se deberia notar, sin embargo, que estos codigos s61o simulan el flujo advectivo (no dispersivo). (B) Representacion del Acuifero en 2D versus 3D Para aplicar modelos numtricos en la representation de sisternas acuiferos reales se realizan varias simplificaciones. Una de las mas comunes es la transformaci6n de un sisterna tridimensional complejo en un modelo bidimensional simplificado, ya que en la mayoria de 10s casos no existen suficientes datos hidrogeoldgicos (entkrrninos de valores de permeabilidad vertical del acuifero y variaciones de la carga hidrlulica) para caracterizar y calibrar la cornponente vertical del flujo de agua subterranea. De acuerdo a esto y el hecho que la mayoria de 10s acuiferos son relativamente delgados cornparados con su extensi6n areal, 10s modelos bidimensionales son usualmente adecuados y muy comlinmente usados. Sin embargo, en 10s casos donde 10s flujos verticales son irnportantes, la modelaci6n bidimensional del flujo puede sobreestimar las dirnensiones de la zona de captura y asi producir Qreasde proteccion mas grandes (Figura 2.7). Asi, en el futuro, es probable que se incremente el uso de 10s modelos tridimensionales de flujo para 10s sistemas acuiferos complejos, siempre que la inforrnacion requerida estk disponible. Figura 2.7 Comparacion entre el area total de captura de pozos ' hipoteticos con penetration somera y profunda en un acuifero no " confinado mostrando la influencia teorica del flujo vertical I (a) pozo somero en acuifero no confinado I (b) poro profundo en acuifero no confinado flujoHlbtew neo /////////// (C) Consideraciones PrLcticas Existen varios pasos diferentes en el proceso de delimitacion de las zonas de proceccion. La etapa mas importance en todo el proceso es probablernence la adquisicion de los dacos. No s61o se requiere inforrnaci6n de las propiedades del acuifero sino tambikn sobre la construction de 10s pozos, el regimen operacional de las fuentes, 10s niveles de agua subterranea, 10s procesos y tasa de recarga y la interacci6n del acuifero con cursos de agua superficales. Ninguna zona de protecci6n de fuente puede ser delimitada en a forma aislada; todas requieren considerar la unidad acuifera involucrada en a1 menos un radio de 5 km y mas comlinmente 10 km. Parte 6: Cuia Tkcnica Prop~lestasMetodoldgicns para la Proteccidn del Agtia Subterrrinea Una vez que 10s datos bisicos han sido compilados, toda la informaci6n disponible deberia ser sintetizada en un modelo conceptual con el objetivo de proveer una clara descripci6n del ambiente subterraneo. Esto puede ser usado luego ya sea como base de la definition analitica de la zona o para guiar a1 modelista numerico para establecer una simulaci6n de las condiciones reales del acuifero. La eleccion de la ticnica de delimitacion sera funcidn de: el grado de conocimiento del sistema acuifero involucrado la importancia operational de la fuente de abastecirniento de agua subterrinea en consideration 10s recursos financieros y humanos disponibles. Las bases de datos y SIG integrados proveen un medio 6til de organizaci6n de datos en un sistema rinico y perrniten, a travks de 10s atributos de visualizaci6n1 chequear incompatibilidades y modelar datos geograficamente distribuidos. 1 I Un modelo numerico de acuifero solamente puede ser tan bueno como lo Sean sus datos de entrada y el conocimiento conceptual del regimen de flujo subterraneo. El tamaiio, forma y ubicaci6n de las ireas de proteccion de las fuentes estin fuertemente controlados por 10s parimetros hidrogeolbgicos quecon frecuencia son inadecuadamente cuantificados. Esto conduce a que la confiabilidad en la predicci6n de las zonas estari l~mitadapor la incertidumbre asociada a estos parimetros. Los modelos tienen que ser calibrados cornparando las salidas del modelo con las condiciones de carga hidriulica observadas en el acuifero. Se deberia realizar un anilisis de sensibilidad en donde 10s parsmetros de entrada clave se hagan variar sistematicamente dentro de rangos razonnbles y deberian establecerse 10s efectos de tales variaciones sobre las zonas de captura y 10s perimetros segun el tiempo de flujo. La aproximaci6n be Monte Carlo es el procedimiento (con base estadistica) mas riguroso para efectuar el anilisis de sensibilidad en la definici6n del perimetro de proteccion maximo que resulta de la envolvente de todas las zonas posibles. Por si misma, esta aproximacion es probablemente aceptada en terminos de politica priblica solo donde la protecci6n del agua subterranea es de extrema importancia. Sin embargo, en la mayoria de las circunstancias no es posible aceptar una metodologia de riesgo cero y es necesario buscar el equilibrio entre 10s diversos intereses involucrados. El problema de la incertidumbre no debe ser descartado, ya que es importante que 10s grupos interesados cornprendan sobre qut bases se definen las zonas de proteccion. El rnodelo numirico de flujo utilizado estari basado en la mejor estimation de 10s valores de 10s parametros y las zonas de protecci6n definidas con el mejor ajuste serin las linicas que consideren el criterio de balance de agua subterrinea. Sin embargo, cualquier modelo estara inevitablemente expuesto a incertidumbres, debido a que es fisicamente Proteccion de la Calidad del Agua Subterrlnea: guin para empresas de agun, autoridades nt~tnicipnlesy agencias ambientales ' Figura 2.8 Propuesta metodologicaprictica para la incorporacionde la incertidumbre hidrogeologica en la delimitacion de areas de proteccion de fuentes de agua subterranea -rnejor estirnaci6n del rea total de captura de la fuente ona de confianza para todas las reas de ,aptura sirnuladas zona de incertidurnbre rea rernanente ue cornprenda al rnenos una de las reas de captura sirnuladas --- perirnetro del rea rnicrobiologica idcrona de dias imposible verificar en campo todos 10s parimetros representados en la simulaci6n. Las variables mas criticas que afectan la geornetria de la zona de proteccion son la tasa de recarga del acuifero, la conductividad hidraulica y la porosidad efectiva (Tabla 2.1). Para cada una de estas variables se pueden determinar las rnejores estimaciones y limites de validez de 10s valores a partir de 10s datos disponibles, y todas las combinaciones que arrojen configuraciones aceptables de la carga hidriulica son usadas para compilar una envolvente para cada una de las areas de protecci6n. A partir de esta envolvente se pueden definir las siguientes zonas (Figura 2.8): 1 Zona de Confianza: definida por superposicion de todas las cornbinaciones verosimiles Zona de Incertidumbre: envolvente exterior formada por 10s bordes de todas las combinaciones verosimiles La recarga del acuifero y la conductividad hidraulica son parirnetros que usualmente se hacen variar para permitir la construccion de las dos zonas. Se establecen rangos aceptables de estos dos parimetros haciindolos variar sistemiticarnente alrededor del mejor valor estimado, corriendo el rnodelo y registrando 10s lirnites en 10s cuales ,,'se satisfacen 10s criterios de calibration. Luego, para compilar las zonas descriptas anteriormente se realizan corridas de sensibilidad usando valores de 10s parimetros I dentro de 10s rangos aceptables establecidos. En un rnodelo tipico bien calibrado se ' aplican, generalmente en todo el modelo, multiplicadores a !as rnejores estimaciones de Proteccion de la Calidad del Agua Subterrinea: guia para empresas de agun; autoridades municipales y agencias nmbientales producci6n y reproduccion de mapas a escalas que varian entre 1:25.000 y 1:100.000. Cuando se dibujen 10s bordes de las zonas de proteccion, se deberian usar, siempre que sea posible, las caracteristicas hidrogeol6gicas reales en lugar de 10s bordes del modelo. Una convencion general confiable seria dibujar y rotular 10s bordes reales donde estos son conocidos e indicar 10s bordes del modelo donde son indistintos, utilizando un rotulado apropiado para hacerlo claro al usuario del rnapa. A menudo se requiere un nivel de juicio adicional cuando se trata de capas confinantes. Donde exista una importante capa confinante cornprobada alrededor de la fuente, la zona de proteccion microbiologica estari limitada a un radio de 50 m. Sin embargo cuando existan estructuras subsuperficiales conocidas realizadas por el hombre o planificadas (tales como tlineles o pozos de acceso a las minas) se deberia mostrar la zona completa de 50 dias. Donde una capa o cobertura confinante de baja permeabilidad se presente alrededor de la fuente, su extension se identificara en 10s rnapas de zona de protecci6n usando un sombreado de trazo cortado para indicar cierta incertidumbre, especialmente si no fue tomada como un irea de recarga de Iluvia nula en la modelacion numirica. Las zonas de proteccion con colas alargadas pueden producirse debido a la interferencia por bornbeo de otros pozos ylo por la imprecisi6n en la delimitacion de la zona por modelos computacionales. En estos casos, las zonas deberian truncarse en un radio minirno de SO rn. Esta es una medida arbitraria pero consistente, la cual perrnite evitar que 10s mapas presenten una apariencia de falsa precision. Propuestas Metodo#glcas para la Protecci6n del Agua Subterrdnea Inventario de Cargas Contaminantes al Subsuelo En cualquier programa de proteccidn de la calidad del agua subterninea, el conocimiento de las M t e s potenciales de contMlinacidn es critic0 ya que son elkas /asque generan las emisiones de contaminantes en el ambiente subterraneo. Este capitulo presenta urn propuesta rnetodologia sisizdtica para el inventario de las cargas contarninantesa1 subsuelo. La revision general de incidentes de contamination de agua subterrinea conocidos conduce a las siguientes observaciones importantes, las cuales son de relevancia a pesar del hecho que la mayoria de 10s trabajos publicados se refiere a 10s paises mas industrializados y pueden no ser totalmente representativos de aquellos en vias de desarrollo econ6mico: b una gran cantidad de actividades antropicas son potencialmente capaces de generar importantes cargas contaminantes, aunque solo algunas son generalmente responsables de la mayoria de 10s casos importantes de contarninaci6n del agua subterrinea (Tabla 3.1) 1 la intensidad de la contarninaci6n de un acuifero no es normalmente una funci6n directa del tamado de la actividad potencialmente contarninante en la superficie del terreno suprayacente. Muchas veces pequefias actividades (tales corno talleres rnecanicos) pueden causar gran irnpacto en la calidad del agua subterrinea. Estos talleres se encuentran por todas partes, frecuencemente utilizan cantidades apreciables de sustancias tosicas y a veces operan sin registro comercial o en forma clandest~na, por lo cual no estan sujetos a 10s habituales controles ambientales y de sal.ud publica ProtecciBnde la Calidad del Agua Subterranea:guia para empresas de agua, autoridades municipales y agencias ambientales wsdwu e una carga contaminante al subsuelo / categoria de principales tipos sobrecarga aplicada debajo TIP0 DE ACTlVlDAD distribucion de contarninante hidraulica de la capa de suelo (+ indica que aurnenta la importancia) - - - - Deaatrolb Urbeno I sancamicnro sin red cloaca! dr P-D closcas con fugas (B) u P-L I lagunasde ox~iaci6nde agus residuaits (a) u/r P descarga de agnas resishralesen el suelo (a) uh P-D n r o f t aguas midualer en rios influentes (a) d r P-L n o f t txiviaci4n de r&nodvolcaderos dt basura d r P o s h t u/r P-D surniduos de drennje& Lap carteenu ulr P-D trnquesitubcriascon fugas (b) u P-D t h derrames accidental- u P-D t h %UPS de proceso/lagun~sdc ehmm u P r o h s dcscaqga de efIucntes en el sudo - u P-D r o h s desargas hacia r i influmtcs ~ u P-L t o h s volcaderm & rtiiduoscon biviacl6n d r P a h s t sumideros dt drena$ u/r P t b precipitaci6n drea de swtanciak I& I) O t Pmducci6n Agricola (c) a) cultiro -can agroquimicos r D -yconirrigacihn r b -con lodoflodo provmicnte de rgua residual D -bajoriegoconaguasresiduales r D B) cria dc gauado/procesos de cosecha -lagunas de efluentes r P f o n t -descargadeefluentesenelsuelo r P-D a s o i t -descarga hacia rios influentes r P-L o n f t Extraction Minera alteracibo del rkgimen hidraulico rlu P-D descarga de aguas de drenaje r/u P-D aguas de procesdlagunas de lodes rlu P volcaderos de residuos con lixiviacibn rlu P I (a) puede incluir componentes industriales a mmpuesros dc nurrientes I micro-organisma dxicos f pat6genos fecales + inccernenta la imporrancia (b) puede ocurrir tambien en areas no induetriales o carga org5nica general (c) la intensificacion represents el principal riesgo de contamination s salinidad b metalespesados Parte 0: Cuia Tecnica Propwestns Metodoldgicas para In Proteccrdn del Agtrn Sctbterrcinen las industrias rnis grandes y sofisticadas generalrnente ejercen un mayor control p rnonitoreo en la manipulacidn y disposicidn de sustancias quimicas y efluentes para evitar 10s problemas fuera de las instalaciones debido a la inadecuada disposicidn de 10s efluentes o derrarnes accidentales de 10s productos quirnicos alrnacenados debido a las condiciones econdmicas inestables que suelen padecer 10s pequeiios emprendimientos industriales, es relativamente comhn su apertura y cierre en cortos periodos de tiempo; esto dificulta la identificacidn y control de las - - Tabla 3.2 Tipos mas comunes de contaminantes de agua subterranea encontrados durante encuestas exhaustivas en naciones industrializadas I ?) Paises Bajos: 500 sitios importantes de terrenos contaminados (Duijvenboden, 1981) - - (a rucnte de Tipos de ont tarn in antes Frecuencia d . Contaminaci6n ~currencia ;! II Tmbajos con hidrocarburos aromaticos (grupo BTEX), 28 m-j Gas de Carbon fenoles y cianuro Volcaderos de variable, frecuentemente amonio, 21 Residuos y hidrocarburos clorados, metales RelIenos Sanitarios pesados, alcalobenceno, pesticidas domtsticos/industriales, etc ( I Industrias Metallirgicas hidrocarburos dorsdos, metales pesados l2 Almacenamicnto y hidrocarburos aromiticos (grupo BTEX), 8 Manipulacidn dr plomo Hidrocarburos 1 Plantas Quimicas ainplio rango de hidrocarburos halogenados 7 arorniticos, fenoles y alcalobencenos, etc I Fa'bricas de Pinn~ras hidtocarburos aramdticos (grupo BTEX), 5 hidrocarburos dorados --I - -- Ib) Estados Unidos de AmCrica: 546 sitios de rnonitoreoen acuiferos prioritarios(ASTM, 1995) . - Tipos de Contarninantes Frccuencia de Ocurrencia (%) tricloroedhno plomo tolueno benceno bifenilos policlorados cloroformo tetracloroetileno fenoles arsenic0 cromo -- - - -- - Protecci6n de la Calidad del Agua Subterranea: guia para empresas de agua, autoridades municipales y agencias ambientales actividades potencialrnente contarninantes y puede ser causa de una herencia de terrenos contaminados W la cantidad de sustancias potencialmente contaminantes utilizadas en la industria no mantiene una relaci6n directa con su ocurrencia como contaminantes en el agua subterrinea; mas bien el factor clave es la movilidad y persistencia de las especies contaminantes en el subsuelo (Tabla 3.2). cantidades relativarnente pequeiias de cornpuestos quirnicos mas toxicos y ' persistentes son capaces de generar grandes plurnas de contaminacion en el agua subterrinea, particularmente en sisternas acuiferos caracterizados por grander 'I velocidades de flujo del agua subterrinea I la naturaleza de las actividades contarninantes (particularmente en tirminos de tip0 , e intensidad del contarninante) puede, en algunos casos, ejercer una importantisirna influencia en el irnpacto sobre la calidad del agua subterranea independienternente de la vulnerabilidad del acuifero. Es posible entonces, concluir que ciertas clases de actividades antrbpicas, que tienden a estar asociadas a ciertos tipos de contaminantes especificos representan el mayor peligro para 10s acuiferos. De esta forma, el inventario y clasificacion sistematicos de fuentes de contarninacion potencial constituyen un paso fundamental en 10s programas de evaluaci6n de peligro de contaminaci6n y proteccidn de la calidad de las aguas subterrineas. rocealmlento ae Kecopllaclon ae uaros tsasicos (A) Diseiio de un Inventario de Cargas Contaminantes , El disefio de un ~nventariode fuentes potencialmente contarninantes cornprende la identification, localizaci6n espacial y la caracterizaci6n sisternitica de todas las fuentes, junto con la obtenci6n de information sobre su evolucion hist6rica donde sea apropiado . ~ Figura 3.1 Desarrollo de un inventario de fuentes potencialesde carga contaminante al subsuelo Identificaci6n de 10s Identification de las Fuentes Consideracifm de Rccursos Deieminaci6n d d Almnce ) ise o del Objetivosdel lnventarioy de de Datos y Evaluocl6nde los Finanderor y Personal del Inventfirioy Selecci6n n entario las Caracteristicasdel Area Dalns DisponWs Disponible de MPtodos 1 r r Evaluaci6n dc b Necesidad ) mplementaci6n Qrganizaci6ndel Ciupopara M n h i o de Fuerttw dm Verificacidnde Datosy d, DatmAdlwrJIR de del n entario el lnventarioy heparaci6n Contminrtribn y C b s l f i d nQteP""6n ~ ~ ~ m ~ l 1 - d ~ de Mapasy Planillas Co-&t@n Exjatnk Preliminarde Fuentes Reconocimb dt - I - ' 3) aluacion Organizacidn y Evaluaci6n Evaluaci6ny Clasiflcacion de Producci6n de Mapas e Recomendacionespara d ntesis de 10s Oatos las Fuentes lnventario Final Control de lo ContamWibn Parte B: Cuia Tecnica Propcrestas Metodolbgicas para la Proteccidn del Agua Subterrcinea y posible. Esta informacion serviri de base para la evaluaci6n de cuiles actividades tienen el mayor potencial de generaci6n de cargas contarninantes peligrosas para el subsuelo. Existen bases cornunes para todos 10s estudios de este tipo, sin embargo las condiciones socio-econ6rnicas locales ejerceran tambikn una significativa influencia en la rnetodologia que puede y deberia ser adoptada. El inventario de actividades potencialmente contaminantes (Figura 3.1) puede ser dividido en tres fases (Zaporozec, 2001): disefio del inventnrio, el cual incluye la identificaci6n de las fuentes de informacion, el presupuesto financiero disponible, el nivel de personal tkcnico requerido y el m6todo de encuesta bisico & irnplementacidn del inventario, el cual comprende la organizaci6n del censo, la preparation de las planillas del censo y el proceso de obtenci6n de datos evaluncion y sintesis, la cual cornprende el anilisis de 10s datos generados, incluyendo la verification de su consistencia y confiabilidad, la clasificaci6n de las actividades contaminantes y la construcci6n de una base de datos que puede arrojar informaci6n en forma de mapas o SIG. La identificaci6n de fuentes de inforrnaci6n es particularmente irnportante para el trabajo. En rnuchos casos, la mayor parte de 10s datos relevantes esti en manos de organismos del gobierno provinciaVrnunicipal y del sector privado. Estudios anteriores, realizados con otros fines, pueden ser valiosas fuentes de inforrnaci6n sintktica, asi corno la secci6n amarilla del directorio telef6nico y 10s registros de asociaciones y cimaras industriales de la ciudad. Fotografias aCreas antiguas e irnigenes satelitales son una valiosa base para la generaci6n de rnapas de uso del territorio, incluyendo 10s carnbios hist6ricos. Es esencial que la rnetodologia para la identificaci6n de fuentes de contarninaci6n potencial sea bastante conservadora ya que seria err6neo descartar o rnenospreciar actividades s61o porque la inforrnaci6n disponible fuera insuficiente. Existe un abanico de metodologias disponibles para realizar inventarios (US-EPA, 1991) (Figura 3.2): desde una evaluation exclusivarnente de gabinete de fuentes de informacion secundaria hasta 10s reconocimientos de carnpo bisicos, en 10s cuales 10s equipos de carnpo inspeccionan ireas seleccionadas para verificar la existencia de fuentes potenciales de contarninaci6n. El tip0 de inventario y el grado de detalle requerido deben ser funcion del objetivo final del programa de trabajo, del tarnaiio del irea bajo estudio, de la variedad de actividades presentes, de la disponibilidad de datos existentes, del presupuesto financiero y del personal tecnico disponible. Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea: guia para empresas de agua, autoridades rnunicipales y agencias ambientales Figura 3.2 Metodologias para la recoleccionde datos para detectar fuentes potenciales de contarninacion del agua subterranea II Archivos y Bases de Datos de Agencias Puerta Encuestas Birsquedasde Campo Postales/TeleMnicas 1 * - CLASIFICAC~~N Y CATECORIZAQ~N LA5 FUENTE DE POTENCIALES DE CONTAMINAC~~N DEL ACUA SUBTER - El proceso de inventario debe realizarse sobre la base de criterios claramente definidos, mensurables y reproducibles, de modo que sea capaz de generar un conjunto de datos razonablernente homogineos. Por esta raz6n es preferible basar el diseiio de las - planillasdel censo y sistemas de entrada de datos en una lista de preguntas y respuestas estandarizadas. Siernpre que sea posible deberia incluirse alguna vedficacibn cruzada de la consistencia de la informaci6n. (B) Caracteristicas de la Carga Contaminante a1 Subsuelo Desde un punto de vista tebrico, la carga contaminante al subsuelo generada por una actividad antr6pica dada tiene cuatro caracteristicas fundamentales y semi- independientes (Foster e Hirata, 1988) (Figura 3.3): la clase de contaminante involttcrado, definida por su persistencia probable en el ambiente subterraneo y por su coeficiente de retardo relacionado con el flujo de agua subterrinea i.intensidaddelacontaminaci6n,definidaporlaconcentracidnprobable 10 del contarninante en el efluente o lixiviado, en relacidn con 10s valores guia recomendados por la OMS para la calidad de agua potable y por la proporci6n de la recarga del acuifero involucrada en el proceso de contaminacidn ) el modo en que el contaminante es descargado a1 subsuelo, definido por la carga hidraulica (increment0 sobre la tasa de recarga natural o sobrecarga hidriulica) asociada con la descarga del contaminante y la profundidad debajo de la superficie del terreno en la cual el efluente o lixiviado contaminado que ingresa es descargado o generado Parte B: Cuia Tkcnica Proptiestas r\/letodoldgicas para In Proteccidn del Agua Subterrcinea Figura 3.3 Caracterizacion de 10s cornponentesde la carga contarninanteal subsuelo (la escalo crecientedel impact0 potencial se indica con el oscurecimiento del sombreado) a) clase de contaminante AhAl AT6 I-- drocarburor A I clorados para sistemas aer6bicosaicalinos, perocon cambios por disminucl6n de Eho p b) intensidad de la contaminaci6n C CETACI EA TI A DE A C T AM1 ACI seglin alores u a de la MS I I XCI( 1 ambl 2 rellenos sanitarios volcaderos de resldum disposici6nde efluentesindustriales saneamlentouhano sin m cultivos ba o riego - c) modo de disposition del contarninante CA A ID ICA - continua ... Proteccionde la Calidad del Agua Subterranea:guia para empresas de aggua, autoridades municipales y agenciasambientales I d) duracion de la carga contaminante 5 R O A I I A E ACAR A la duracidn de aplicacidn de la carga contaminante, definida por la probabilidad de descarga del contaminante a1 subsuelo (ya sea intentional, incidental o accidentalrnente) y por el periodo durante el cual la carga contarninante seri aplicada. ' (C) Consideraciones Practicas para el Inventario Ideaimente se requiere inforrnacion sobre cada una de ias caracteristicas anteriorrnente rnencionadas para todas las actividades potencialmente contarninantes significativas. Seria mejor, aun si fuera posible estimar las concentraciones reales y 10s vollimenes de descarga de contaminante a1 subsuelo. Sin embargo, debido a la gran cornplejidad, la alta densidad con que frecuenternente se encuentran las fuentes de contaminaci6n y su considerable diversidad, este ideal no se alcanza en la practica. N o obstante, el requerimiento ideal de datos (Figura 3.3) no deberia ignorarse ya que constituye la base racional para 10s estudios detallados de la carga contaminante al subsuelo, incluyendo el muestreo e inspecci6n de efluentes y el monitoreo de lixiviados : donde se justifique un seguimiento detallado (Foster e Hirata, 1988).En general todas las tecnicas de inventario y clasificacion de contaminantes estin sujetas a imperfecciones y limitaciones s-ignificativas. Pero, debido a la imposibilidad de controlar todas las I ,' . . act~v~dadescontaminantes, es esencial encontrar un rnitodo capaz de identificar aquellas que presenten la mayor probabilidad de generar una severa carga contarninante al subsuelo, de rnodo que ~ u e d a nestablecerse prioridades para el control. Debido a la frecuente complejidad en el detalle de la ocupacidn y uso del territorio y a las actividades potencialmente contarninantes relacionadas, se requieren criterios de 1 recolecci6n de inforrnacion claramente definidos y se necesjta prestar especial atenci6n a 10s sigirientes factores: Parte B: Cuia Tecnica Propuestas Metodologicas para la Proteccidn del Agua Subterranea i Cuadro 3.1 Evaluation de la carga contaminante al subsuelo generada por la actividad agricola en el Estado de San Pablo, Brasil I ILas fuentes difusas de carga contaminante a1subsuelo son dificiles de monitorear directamente por alpnas razones prrictias. I ISin embargo, se pueden realimr indirectamente estimaciones razonables de las pirdidas por Iixiviacidn potencial a partir de I datos confiables sobre el uso de agroquimicos, el rigirnen de cultiuos y el tipo de suelo. a, J 1 El estado de San Pablo, con un irea de aproximadamentc la lixiviacion en el suelo, pot un equipo de IGSP, CETESB, 250.000 km2 y una poblaci6n de 33 millones de DAEE y EMBRAPA. Se dispuso de 10s siguientesdatos, habitantes, se divide en 560 municipios. Los recurs05 ae 10s cuales fueron compilados: tip0 de cultivo, cantidad, q agua subterrbea juegan un papel muy importante para de 10s distintos agroquimicos aplicados por cultivo, las- 4 cubrir la dernanda de agua urbana, industrial y para propiedactes de estos agroquimicos, las caracteristicas del b riego. La actividad agricola ocupa el 83% del irea, suelo cn tCrminos de textura y contenido orginico y el -- predominantemente con el cultivo de la caiia de azlicar, remen de precipitaci6n/'urigacionen tkrminos de tiempol L L' m,& :afk, citricos y maiz. volumen de infiltraci6n. '--' En 1990 la actividad agricola utilizo alrededor de Utilizando estos datos se estim6 el potencial de lixiviaci6n de 4'. !,59 millones de tonefadas de fcrtil~zantes(siendo la nitratossobre la base de la continuidad de la cobertura de iplicacion de fosfatos espec~almentealra) y alrededor s cu!tivos y la generacibny aplicacibnde nitrato a1 suelo ie 0,07 millones de toneladas dc pesticidas (contando el.- c3 wmparado con 10s requerimientos de L plantas. Se e s h 6 el ngrediente activo),convirriendo a San Pablo en el i r e , peligro de lixiviacidn del pesticidasobre la base de 10s tipos de 1 ~gricolarnis intensiva de Brasil. Ademas la mayoria -I compuestos dizados, su p o w 4 de adsorci6n de acuerdo ie 10s suelos son icidos por lo que son aplicados 1,10 a1codkiente de particibn, y el conmido de carbon0 org&dco millones de toneladas anuales de cal para acondicionar el -4 delsuelo matset. al., 1995).Una evaluaci6n de mayor I suelo y para reducir la lixiviacion de fertilizantes. resoluci6nseda posible con datos a escala de mayor detalle. I Con el objeto de evaluar el peligro de contamhac.b5g del P Re umen e tad tic0 de e aluacione de la inten ida d lgua subterrinea, se analizo la utilizacidn de agra$tu'mica otencial d e carga contaminante al u uel o en la producci6n de cultlvosen tkrminos de su p o r e d 4 generaci6n de carga contarninante a1subsuelo a uavb & ] elevado rnoderado redutido iClase de Principal Priu~tplesL 1 U I L L V U ~ rtatados Agroquimico Tipos ripo irea (ha) pesticida metamidofos monocrofos vamidotion acefaco herbicida dalapon soja 459.300 simazina caiia de az6car 1.752.700 atrazina bentazon 2,4-D nitrato fertil~zantes cafia de azlcar 1.752.700 nitrogenados citrlcos 769.000 ( )I pasruras Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea: guia para empresas de agua, autoridades municipales y agencias ambientales ajustar la escala de representacibn de la informaci6n al tiernpo y presupuesto disponibles; conviene notar que el reconocimiento general del peligro de contarninacion del agua subterrinea usualmente requiere inspecciones en una escala aproximada de 1:100.000 para superponer en mapas de vulnerabilidad a la contarninacion de acuiferos; en cambio se requerlrin escalas mas detalladas, de 1:10.000 a 1:50.000, para la evaluaci6n y control del peligro de contarninacion de pozos de agua o manantiales especificos asegurar que 10s resultados del inventario, teniendo en cuenta 10s diferentes origenes de la carga potencialmente contarninante, tengan un nivel de detalle compatible con el objeto de facilitar un analisis global del Lrea estudiada 1. evitar la mezcla indiscriminada de informaci6n provenience de inventarioscon datos con fuertes discrepancias, pues pueden conducir a serios errores de interpretacion y cuando esto no es posible, registrar clararnente las limitaciones del conjunto de datos en este sentido + adoptar una rnetodologia por etapas para desarrollar el registro de fuentes potencialmente contaminantes, eliminando aquellas con baja probabilidad de generacion de una carga significativa de contaminantes al subsuelo, antes de continuar con el trabajo mas detallado. (A) Ocurrencia Espacial y Temporal Existen varios mktodos publicados de evaluacidn del potencial de contarninaci6n de las actividades antropicas, aunque pocos estin orientados a establecer su potencial de generacion de carga contaminante a1 subsuelo; generalmente se pone mayor enfasis en el peligro de contaminacion en aire o rios (Foster e Hirata, 1988; Johansson e Hirata, 2001). La clasificaci6n de las actividades potencialmente contaminantes de acuerdo a su distribuci6n espacial provee una impresi6n directa y visual del tip0 de peligro de contaminaci6n del agua subterrinea que ellas plantean y las medidas de control que pueden requerirse: ,@ las fuentes de contarninacion difusa no generan plurnas de contarninac~bndel agua subterrinea claramente definidas sino que normalrnente impactan en un area (y por lo tanto un volurnen) mucho mayor del acuifero las fzientes de contanzinacidn puntual normalmente producen plumas claramente definidas y mas concentradas, las cuales facilitan su identificacibn (y en algunos casos el control); sin embargo, cuando estas actividades, que producen fuentes de contarninacion puntual, son pequeiias y mliltiples, terminan por equivaler a una fuente esencialmente difusa en lo que respecta a su identificacibn y control. Otra consideracion importante es si la generacion de la carga contarninante al subsuelo es una parte inevitable o integral del diseiio de una actividad antropica (por ejemplo como es el caso de tanques sipticos) o si la carga es generada incidental o accidentalmente (Foster et. al., 1993). Otra manera litil de clasificar las actividades contarninantes es Parte B: Cuia TecnicaPropuestos Metodol6gicaspnrn In Proteccidn del Agun Subterrhnen sobre la base de su perspectiva histbrica, que tambien ejerce una mayor influencia en el procedimiento para su control: fuentes pasadas (o heredadas) de contarninacion donde 10s procesos contaminantes o la actividad cornpleta ces6 algunos afios (o dCcadas) anteriores al mornento del inventario pero ahn existe peligro de generacion de carga contaminante a1 subsuelo por el lixiviado de 10s terrenos contarninados fuentes existentes de contaminacion, las cuales continuan siendo activas en el irea de inventario fuentes potenciales futuras de contaminacibn, relacionadas con actividades identificadas en la etapa de planificaci6n. (B) Metodo POSH para la Caracterizacion de la Carga Es necesario tener en cuenta las diversas formas de clasificaci6n de las fuentes potenciales de cargas contaminantes al subsuelo durante el inventario. Sin embargo, para el tipo de inventario simplificado propuesto a 10s fines de esta Guia, es conveniente caracterizar las fuentes potenciales de cargas contaminantes al subsuelo sobre la base de dos caracteristicas: la posibilidad de presencia de contaminantes que se conoce o se espera Sean persistentes y m6viles en la subsuelo la existencia de una carga hidriulica (sobrecarga o increment0 en la tasa de recarga natural) asociada capaz de generar el transporte advectivo de contaminantes hacia 10s sistemas acuiferos. Esta informacion no esta facilmente disponible y es generalmente necesario realizar las siguientes hipotesis de simplificacion: asociar la posibilidad de presencia de una sustancia contaminante del agua subterrinea con el tip0 de actividad antropica (Tablas 3.1 y 3.2) estimar la sobrecarga hidraulica probable sobre la base del uso del agua en la actividad relacionada. Asi el procedimiento de evaluacion de las actividades potencialrnente contaminantes utilizada en esta Gtria--mitodo POSH-se basa en dos caracteristicas facilmente estirnables: el origen del contarninante (Pollutant Origin) y su sobrecarga hidraulica (Surcharge Hydraulically). El mCtodo POSH genera tres niveles cualitativos de "potencial de generacion de una carga contaminante al subsuelo": reducido, moderado y elevado (Tablas 3.3 y 3.4). , tsrlmaclon ae la carqa contaminante al bubsuelo (A) Fuentes de contaminacion Difusa Areas Residenciales Urbanas sin Servicio de Cloacas En la mayoria de 10s pueblos y ciudades de 10s paises en desarrollo el rapid0 crecimiento de la poblacion urbana ha resultado en grandes ireas dependientes de sisternas in sittr (tales como letrinas, tanques sipticos y pozos negros) para su saneamiento (Lewis et. al., 1982).Tales sistemas funcionan por la percolation del efluente liquid0 hacia el subsuelo, Protecci6nde la Calidad del Agua Subterranea:guia para empresas de agua, autorldades munrcipalesy agencias ambientales I Tabla 3.3 Clasificaciony categorixxirin dc fuentes de cmtaminacdondifusa de acuerdo at dtodo POSH POTENCIAL DE CARCA FUENTE DE CONTAMINACI~I CONTAMINANTE saneamiento in situ practicas agricola 4L SUBSUELO Elevado cobeaura d d servicio de drivos comcrciales intensivos y la cloacas menor que 23% y mayoria de 10s monocultivos en suelos densidad-poblaclonal superior bien drenados en climas h6medos o con a 100 personasha baja etcirncia ck riego, pastoreo -intenivo sobre pradcraa altamente fertilizadas intermedio cntre elevado y reducido Reducido coberrura del servicio dt romci6o de c~lltivostradicionales, cloacas mayor que 75% y pastorm extensive, sistemas de granjas densidad poblacional inferior ecol6gicas, cultivos bajo riego de alta I a SO personasha eficiencia en dreas iridas y en perfiles de suelo perrneables esto resulta en la recarga del acuifero. La fracci6n sblida, deberia ser peri6dicamente removida y dispuesta fuera de las viviendas, pero en muchos casos permanece en el suelo y es lixiviada progresivamente por infiltration de agua de lluvia y otros fluidos. Los tipos de contarninantes cornlinrnente asociados con el saneamiento in situ son 10s cornponentes del nitrdgeno (inicialrnenteen la forrna arnonio pero norrnalrnente osidado a nitrato), contarninantes microbiol6gicos (bacterias patogenas, virus y protozoarios) y en algunos casos comunidades de sustancias quimicas orginicas sinteticas. Dentro de estos contarninantes, 10s nitratos son siempre rnoviles y a menudo estables (y por lo tanto persistentes), dado que en la rnayoria de 10s sistemas de agua subterranea normalmente prevalecen las condiciones de oxidacion. La presencia de sanearniento zn situ (comunrnente junto con altas tasas de fugas de 10s servicios de agua) a menudo resultan en una gran sobrecarga hidraulica y elevadas tasas de recarga del acuifero en ireas urbanas, a pesar de la tendencia general de irnperrneabilizar la superficie del terreno que reduce la infiltraci6n del agua de lluvia (Foster et. al., 1998).Se Cree que la tasa total de recarga urbana en paises en desarrollo excede ampliamente 10s 500 mmlafio. En distritos donde la cobertura de servicio cloaca1 es limitada o ausente y donde la densidad de poblacion urbana excede las 100 personas por hectirea, existe un elevado potencial de carga contarninante al subsuelo (Figura-3.4), especialrnente donde las unidades de saneamiento in situ son operadas y mantenidas inadecuadarnente. Sin embargo, en Breas predorninanternente residenciales Parte 8: Cuia Tkcnica Propuestas Metodoldgicas para la Proteccidn del Agua Subterrcinea - Cuadro 3.2 L a IEvaluacidn del pe e contamtnaci6n microbioldgica en Rio Cuarto, Argentina 1La evaluacidn de la vmlrterabtttuJd a la contaminacidn de un acuifero provee un marco para disetiar e implementar inventarios 1 de carga contaminante a1 subsuelo y usar 10s resultados para la evaluation del peligro de contamination del agua subterrinea, I diseiiar cambatias es~ecificasde muestreo de anua subterrcinea y a trauks de dstas priorizar !as acciones de remediacidn. C La ciudad de Rio Cuarto (Cbrdoba, Argentina) tiene Con el propdsito de confirma la eval~racihndel una poblacidn de alrededor de 140.000 habitant( peligro de contaminacidn del aauifrro y estabircer m a que dependen del agua subterrinea para todc IS estrategia para manejar el problema que se presenta, requcrimientos hidricos. Airededor del75% tiene se realizd un estudio detallado de la calidad del agua acceso al servicio de agua potable y el servicio de subterrinea en dos distritos de la ciudad (Quintitas Gol cloacas tiene una cobertura del 50%; el resto de y Villa Dalcar) ninguno de 10s cuales posee aun red de la poblacidn utiliza agua exuaida directamente cloacas. Alrededor del 60% de las muestras analizadas - de pozos y disposition in situ aguas residuales no son adecuadas para consumo hurnano debido a la y-' respectivamente. , - presencia de altos contenidas de coliformes kcalcs, y :n algunos casos de ekvados contenidos de nittatosi La ciudad se encnentra ubicada sobre un acuifero I cloruros en relacidn cae h miveies antecedentes -ayormente no confinado formado en sedimmtos (Blarasin at. al., 1999). - 3 d laternarias rnuy heterogkneos, y el agua es de buena !m. - .. .- ~lidadnatural apta para consumo human~.La La coexistencia de pozos domtsticos de a-bastecimierlta llletodologia GOD sugiere que la vulnerabilidad a de agua y obras de saneamiento in situ, en areas de la mntaminaci6n del acuifero variu entre moderada alta vulnerabilidad a la contaminacidn del acuifero, . Sinembargo, superponiendo los resultados fue declarada coino un riesgo para la salud publica inventario sanitaria sistcmitico, sc predijo Lacuerdo aelb. re svgirieron accionesprioritariar q ~51lpeligro de contaminacibn del acuifero varia ~ p u a la arnpliacidn del servicio de agua potable y para spacialmente entre muy bajo y extremadamente alto el mejornmicnto dcl dhefio de muchas instalacbnes de rBlerasin et, n' '^^" saneamicnto in situ. inia o r ona a) i a a car rona a ) iil--- nivel fre6tlco nlvelfredtico 7-12 m U 9-15 m ACU~FERO (vtdnerabilldad moderada) Figura 3.4 Estirnacion de la carga de nitrogeno en la recarga del acuifero en areas con saneamiento in situ Nota: Se muestra la variaci6n con la densidad de poblacion, tasa natural de infiltracion de la precipitaci6n (I en rnm/a) y la porci6n no- consuntiva del uso total de agua (u en I/d/hab); f es la proporcion de nitrogeno excretado lixiviado a\ acuifero a) variacion con Iy u b) variacion con I y f 140 - - -- - 100 150 200 250 560 "0 >U 100 150 densidad de poblacion (personas/ha) -I(mm/a) para f 0,s u 50 Ildlhab ---- I(mm/a)paraf0.5 u250lldlhab :- I(rnmla)paraf0.2 u50I/d/hab valores guia para agua potablede la 0 S M dm0 recornendado con una cobertura de servicio cloacal mayor, este potencial es reducido, a pesar de la probable existencia de fugas de los sistemas de 10s servicios cloacales (lo cual hace peligrar solo localrnente la calidad del agua subterrinea). En muchas Qreas urbanas y periurbanas es cornfin encontrar pequefias industrias y ernpresas de servicios (incluyendo talleres rnecinicos, gasolineras, etc.), que frecuenternente rnanipulan productos quimicos t6xicos (tales corno solventes clorados, hidrocarburos aromaticos, etc.). En este caso es irnportante identificar toda area donde tales actividades puedan descargar efluentes sin tratarniento directamente al suelo (en lugar de otros rnedios de disposicidn o reciclado). Los datos de la densidad poblacional (Tabla 3.3),junto con la proporcion de area urbana con cobertura de servicio cloacal, estan generalrnente disponibles en 10s municipios. Ademis, en muchos casos las autoridades rnunicipales o empresas de servicio de agua poseen informaci6n confiable sobre quC industrias estin conectadas a1 sistema de cloacas. Sin embargo, en algunos casos puede set necesario hacer el reconocimiento en carnpo a travCs de una inspeccion directa rnanzana por manzana. Parte B: Cuia Tecnica Propwestas Metodol6grcas para la Protection del Agrta Subterranea Uso Agricola del Suelo El cultivo agricola del suelo ejerce una gran influencia en la calidad del agua de recarga del acuifero y tarnbikn en la tasa total de recarga en Areas con riego agricola (Foster y Chilton, 1998; Foster et. al., 2000). Algunas practicas de cultivo del suelo agricola causan una seria contarninacidn difusa, sobre todo por nutrientes (principalmente nitratos) y a veces por ciertos pesticidas. Esto es especialmente cierto en Breas con suelos de relativamente poco espesor y bien drenados (Foster et. a!., 1982; Vrba y Romijn, 1986; Foster et. al., 1995; Barbash y Resek, 1996). Sin embargo, 10s otros importantes nutrientes de las plantas (potasio, fosfato) tienden a ser fuerternente retenidos en la mayoria de 10s suelos y no son lixiviados con facilidad a1 agua subterranea. Es de relevancia seiialar aqui que una irnportante evaluation nacional de la presencia de cornpuestos pesticidas en aguas subterraneas realizada en 10s Estados Unidos (durante 1992 y 1996 en las 20 mayores cuencas hidrologicas de ese pais) mostro: la presencia de pesticidas en el 48% de las 3000 muestras de agua colectadas (Kolpin et. al., 2000), sin embargo, en la mayoria de 10s casos en concentraciones inferiores a las guias de calidad de agua potable de la OMS que en 10s acuiferos freaticos de las regiones de 10s estados del centro-oeste con cultivos de rnaiz y soja, fueron detectados 27 compuestos pesticidas y de 10s 6 mayormente detectados no menos de 5 fueron metabolitos herbicidas (productos de degradaci6n parcial) la presencia de derivados de alachlor fue especialmente significativa, ya que 10s cornpuestos originales no fueron detectados, lo que implica la degradacion en el suelo a un derivado mas movil y persistente se ha encontrado ampliamente contaminacion por pesticidas en zonas urbanas, como resultado de su excesiva aplicacion en jardines privados, instalaciones recreativas, campos deportivos y otras areas. Los tipos de actividades agricolas que generan la mas seria contaminacion difusa del agua subterranea son 10s relacionados con monocultivos en Areas extensas. Las rotaciones de cultivos mas tradicionales, las extensas ireas de pastoreo y 10s sistemas de granjas "ecol6gicas" normalmente presentan menos probabilidad de carga contaminante al subsuelo. La agricultura que incluye cultivos perennes tambiCn tiene normalmente perdidas por lixiviaci6n mucho rnenores que las practicas de cultivos estacionales, debido a que existe rnenos alteracion y aireacion del suelo y tambiCn una dernanda m6s continua de nutrientes de las plantas. Sin embargo, cuando 10s cultivos perennes tienen que ser renovados y el suelo arado, puede existir una mayor pkrdida y lixiviacion de nutrientes. Norrnalmente existe alguna correlacion entre la cantidad de fertilizantes y pesticidas aplicados y su tasa de lixiviacion del suelo al agua subterranea. No obstante solo una proporcion de 10s agroquimicos aplicados es lixiviada ya que la lixiviacion resulta de una compleja interaction entre: Figura 3.5 Estimacion de la carga potencial de contaminaci6n en la recarga del acuifero proveniente de tierras cultivadas a) nitrato (como NO3 - N) b) compuestos.de pesticidas cantidad lixiviada del suelocultivado(kg/ha/a) (indicede lixiviaci6n de la tasa de aplicaci6n*) L- sp@sorde= = cxcex, deprecipita -. eficienciade rkg -- del pesticid frecuenciade arado b &*llldad --- movilidad del @ntml debsawl~aciones 8 indice de lixiviacion de nitraton indice de lixiviacion del pesticida* tip0 de cultivo propiedades del suelo regimen de lluvias y de riego manejo del suelo y aplicaciones de agroquimicos, y es dificil proveer metodos simples para la estimacibn de las tasas de lixiviacibn. Ademas, solamente una pequefia proporcibn del nitrato lixiviado desde el suelo deriva normalmente de la aplicacibn de fertilizantes en la estacion de crecimiento de 10s cultivos. Sin embargo, 10s niveles de fertilizacibn influyen en el nivel de nitrbgeno org4nico del suelo, desde donde el nitrato se libera proporcionalmente por oxidacion, especialmente en ciertas Cpocas del aiio y siguiendo al arado o riego. Los valores de pkrdidas por lixiviacibn obtenidos de la literatura indican que mPs del 75% del nitr6geno total Parte B: Guia Tecnica Propuestas Metodologicus para la Proteccidn del Agua Subterrcinea aplicado puede ser oxidado y lixiviado a1 agua subterrinea (aunque valores del 50% son rnis cornunes). En el caso de pesticidas, las perdidas por lixiviacion raramente alcanzan el 5% del total del ingrediente activo aplicado y rnis normalrnente son rnenores a l l % (Foster e Hirata, 1988). Los factores que determinan las tasas de lixiviacion de suelos a partir de suelos cultivados en este rango se sintetizan en la Figura-3.5 (Foster et. al., 1991). Dada la dificultad para hacer estimaciones precisas de las ptrdidas por lixiviacion, la clasificaci6n de 10s terrenos agricolas en tirminos de su potencial de generaci6n de carga contarninante al subsuelo debe cornenzar por el rnapeo de la distribution de 10s cultivos rnis irnportantes, conjuntamentecon el inventario de 10s fertilizantes y pesticidas aplicados a tales cultivos. Con estos datos sera posible generalmente clasificar las areas de terreno cultivado sobre la base de la posibilidad que las actividades agricolas potencialrnente generen una carga contarninante al subsuelo reducida, moderada o elevada. En algunas situaciones 10s rnontos totales de agroquimicos aplicados a un determinado cultivo no son conocidos con exactitud. En este caso frecuenternente se pueden realizar aproxirnaciones razonables rnediante consulta con equipos de extension agricola sobre las tasas de aplicacion recornendadas, suponiendo que 10s productores realizan un uso correct0 de 10s productos mencionados. Si se usa este tipo de rnetodologia es necesario tener en cuenta que 10s producrores comlinrnente optan por productos especificos de acuerdo a su disponibilidad en el mercado local y a la publicidad comercial. Si no es posible obtener la inforrnaci6n precedente entonces se puede utilizar una sirnplificacion adicional basada en una clasificaci6n (Tabla 3.3) de: niveles probables de fertilizantes ylo tipos de uso del pesticida carga hidriulica sobre el suelo como resultado de 10s regimenes de lluvia y/o irrigacibn. Otra dificultad frecuente es la falra de inforrnacion confiable actualizada de la distribuci6n de 10s tipos de cultivo agricola aun donde se conoce el irea total cultivada con un cultivo dado en un deterrninado aiio al nivel municipal o provincial. Adernis, en las economias gn desarrollo existen a rnenudo cambios ripidos en el uso del suelo agricola. Frecuentemenre, 10s mapas de uso del territorio estan desactualizados y cuando estin disponibles, es necesario utilizar fotografias aereas rnis recientes para obtener dicha inforrnaci6n. Tambitn se pueden usar irnigenes satelitales a pesar del hecho que su resolution no perrnite generalmente una diferenciaci6n precisa de 10s tipos de cultivos per0 tienen la ventaja de esrar actualizadas y permiten estudiar las tendencias en 10s cambios del uso del territorio. drro aspect0 que tiene que ser cons~deradoespecialmente en 10s clirnas m6s 6ridos es el riego agricola con aguas residuales. Las aguas residuales contienen norrnalmente nutrientes y sales qile exceden 10s requerirnientos de 10s cultivos, lo cual favorece que se produzcan significativas pirdidas por lixiviaci6n desde 10s suelos agricolas. Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea:guia para empresas de agua, autoridadesmunicipalesy agenciasarnbzentales Adicionalmente, existe el riesgo de infiltracion de microorganisrnos patogenos y cornpuestos orglnicos sintiticos en cantidades traza corno resultado del riego con aguas residuales. Ademis, se debe tenet en cuenta que el riesgo de lixiviacion de pesticidas a1 agua subterrinea a partir de practicas agricolas no se lirnita a su uso en el carnpo, ya que el alrnacenamiento y uso en cria de ganado tarnbiin pueden conducir a la contaminaci6n del agua subterrinea, especialmente en donde estos compuestos son almacenados y manipulados inadecuadamente. (B) Fuentes de Contaminacidn Puntual Actividad Industrial Las actividades industriales son capaces de generar una seria contarninacion del suelo y cargas contaminantes de consideration al subsuelo corno resultado del volumen, concentraciones y tip0 de productos quimicos y residuos que manipulan. En terminos generales, cualquier actividad industrial puede generar una carga contarninante a1 subsuelo corno resultado de la ernision de efluentes liquidos, la inadecuada disposicion de residuos solidos (Pankow, et. al., 1984; Bernardes et. al., 1991) y rnateriales no deseados, conjuntamente con accidentes que involucran fugas de productos quimicos peligrosos (Sax, 1984). Los compuestos norrnalmente detectados en plurnas de contaminaci6n de aguas subterrlneas relacionadas con las actividades industriales, usualmente muestran una estrecha relacion con aquellas sustancias utilizadas en la actividad industrial, las que a su vez estin directarnente relacionadas con el tip0 de industria (Tabla 3.5). El manejo y descarga de efluentes liquidos es un aspect0 de la actividad industrial que rnerece atencidn detallada en relacion con la contaminacion del agua subterrinea. En las industrias ubicadas en las cercanias de 10s cursos superficiales, se practica a menudo la descarga directa de 10s efluentes industriales, y en otras situaciones se realiza la disposicion de efluentes a traves de la infiltracion en el suelo. Salvo en 10s casos donde la ~ndustriaernprende un tratamiento de efluentes sistematico, tales practicas presentan siempre un peligro direct0 o indirect0 a la calidad del agua subterranea. Ademas, las lagunas sin revestimiento utilizadas para el alrnacenarniento y tratarniento de efluentes tambikn representan un significativo peligro de contarninacion del agua subterranea. La clasificacion de actividades industriales POSH, en funcion de su potencial de generacion de una carga contarninante a1 subsuelo se basa en (Tabla 3.4): el tipo de industria involucrado ya que esto controla la probabilidad de que algunos contaminantes peligrosos Sean usados a, la sobrecarga hidraulica probable asociada con la actividad industrial, estirnada por el volumen de agua utilizado. En terminos del tipo de industria se necesita poner gran tnfasis en la posibilidad de utilizaci6n de cantidades apreciables (mis de 100kgld) de sustancias toxicas o peligrosas Parte B: Guia Tecnica Propuestas Metodologicas para la Protection del Agua Subterranea (tales corno: hidrocarburos, solventes orginicos sinttticos, rnetales pesados, etc.) (Hirata et. al., 1991 y 1997). En todos estos casos el indice de potencial de contaminaci6n a1 subsuelo deberia ser elevado ya que factores corno la rnanipulaci6n de productos quirnicos y tratarnientos de efluentes no se pueden considerar debido a la dificultad general de obtener datos confiables. Lagunas de Efltrentes Las lagunas de efluentes son arnpliarnente utilizadas en rnuchas partes del rnundo para el almacenamiento, tratamiento, evaporacibn, sedimentaci6n y oxidaci6n de efluentes liquidos de origen industrial, de aguas residuales urbanas y de efluentes rnineros. Estas lagunas son generalmente poco profundas (rnenos de 5 rn de profundidad), per0 su tiempo de retenci6n puede variar ampliamente entre 1-100 dias. - Tabla 3.4 Clasificaci6n y categorizaci6nde fuentts puntualcs de eontarninacion de acuerdo al mktodo POSH POTENCIAL POR FUENTEDECONTAMINACI~N GENERACION DE CARGA disposici6n exploration CONTAMINANTE de residuos sitios lagunas de urbanas minera y AL SUBSUELO s6lidos industriales* efluentes varias petrolera '-& rcsiduos de inaustrias tip0 3, w a s las indusrnas operaci6n cte industrias tip0 3, cualquier actividad tipo 3, cualquier apesde residuos dt origen que mancje eflucnh (excepto petrbleo, desconocido >100 kgld de aguas residuales minas dc sustanclas residcnciales) metaliferas quirnicas si el drra >5 ha I I Moderado precipitaci6n indusuias tip0 2 agua residual gosolineras, runs algunas >500 mmla con residencial si el Area con trifico regular minasl residuos residencialest >5 ha, oms c a m de ~urtancias canteras de industriales tipo 11 que no figuran quimicas peligrosas materides agroindustriales, arriba o abajo inem d o s 10sotros casos Reducido precipitation industrias tipo 1 efluente rcsidencid, cementerias c500 mm/a con urbano mezclado, residuos residmciaksl agroindustrial y industrialcs tipo 11 minero no memlifero agroindustriales si el irea <1 ha 10s terrenos contaminados por industrias abandonadas deberian tcner la misrna categoria que las propias indusuias Industrias eipo 1: carpinterias, fibricas de alimentos y bebidas, destilen'as de alcohol y azJcar, procesamiento de materiales no met6licos Industrias tip0 2: fibricas de caucho, pulpa y papel, textiles, articulos elictricos, fertilizantes,detergentes y jabones Industrias tip0 3: talleres mec&nicos,refinerias de gas y petrbleo, manufacturas de pesticidas, pEsticos, produdos farmsciuticos y quimicos, curtidurias, fibricas de articulos elm6nicos, procesamienro de metal - - . .- - - - Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea:guia para empresas de agua, atctoridades municipales y agencias ambientales - - - Tabla 3.5 Resumen de las caracteristicas quimicas e indices de peligro para activiclacles induslrinles comunes 9 al u a m M 2m -m Y M YI .- n a .-ce, m 3 " Q \ n u0 a l l u b nz -.-Bm 9 2 L a F 8 +I -.-a c C .m al P t TIP0 DE + % 'o 9 - 2 M m m 5m 2 .V @Ei 51 F F F B I N J2 INDUSTRIA u m - ,L 2 a J J E xr X- E - - - 6 *+ 3 Hierro y ActrB 00 0. 4 u.4 z Procesamientode Metales 8 s · · 4 a 3 TaUeres ~Mecinicos 5-8 * a a am. a y, 2 Metales NO Ferrosos 7 * · · em. VI ? z Minerales No Metdicos 3-4 *L om. a a · 1 2 Refmerias de Petr6lco y Gas 7-8 * e. 0.0 am. 0. 3 5 8 ** z Productor Fliisticos 6-8 .me 0. am · ma. 3 0 u Productas de Caucho 4-6 * am 0. 0. 2 justancias Quimicas Organicas 3-9 ** ·· ·a me. 0. .a om. 3 S~tanciasQuimicas Inorghicas 6-9 ** 0. e.. Farmacciuticos 6-9 *** .a. .a ..a · a· a am. 3 labn y Detergente 4-6 ** .a .a a. .a a a 2 FLbricas Textiles 6 *** 0. 0. .a. · a a. 2 Curtiduria Azucar y Alcohol 2 4 te* ..a ·aa am. ·a a a · 2 leraa probabllidad de concentraciones problern6ticas en liquidos y/o efluentes de procesos alta J Fuenre: Tornado de BNA, 1975; DAIME, 1981; Hackman, 1978; L u ~ ny Starkenburg, 1978, Nemerow, 1963 y 1971; Mazurek, 1979; US-EPA, 1977 y 1980 y WHO, 1982 y otros informes menores no ptlblicados Parte B: Cuia TecnicaPropuestas Metodoldgicnspara la Proteccidn del Agua Subterrrinea De acuerdo a la clasificaci6n POSH, el potencial de contaminacion al subsuelo de estas instalaciones depende de dos factores: la probabilidad de que contaminantes peligrosos del agua subterranea estin presentes en el efluente, lo que es fundamentalmente funcion de su origen industrial la tasa de percolation de la laguna en el subsuelo, que es principalmente funci6n de la construccion y mantenimiento de la laguna (dependiendo de que su fondo y paredes estCn o no totalmente impermeabilizadas). En un proceso de evaluaci6n rPpida es dificil obtener estimaciones confiables del volumen total de efluentes que entra y sale del sisterna. Pero estudios de lagunas no revestidas (todavia la forma rnis popular de construcci6n en muchos paises en desarrollo) muestran que las tasas de infiltraci6n son equivalentes con frecuencia a 10- 20 milimetros por dia (Miller y Scalf, 1974; Geake et. al., 1987). Por lo tanto, aunque no es ficil realizar un balance hidraulico completo para las lagunas, es posible estimar en funcion de su extension areal y su localizaci6n hidrogeolbgica, si esdn generando recargas significativas a 10s acuiferos subyacentes. En la mayoria de 10s casos no es posible obtener datos sobre la calidad de 10s efluentes liquidos, pero puede juzgarse la probabilidad de que se encuentren presentes contaminantes peligrosos para el agua subterranea a partir del tip0 de actividad industrial o minera involucrada (Tabla 3.5). Debe tenerse en cuenta que muchos contaminantes menos moviles seran retenidos en 10s sedimentos del fondo de la laguna; especialmente microorganismos patogenos y metales pesados. Las lagunas que reciben aguas residuales urbanas generalmente tienen una carga importante de material organic0 y microorganisrnos patbgenos, junto con altas concentraciones de nutrientes y a veces sales. Si el sistema cloaca1 asociado cubre ireas no residenciales es posible que reciba efluentes de pequeiias industrias y empresas de servicios (talleres rnecinicos, tintorerias, imprentas, etc.) y en estos casos las aguas residuales podrian contener solventes sintiticos orginicos y desinfectantes. La metodologia de clasificacion POSH para la evaluation del potencial relativo de generacion de cargas contaminantes al subsuelo de lagunas de aguas residuales se presenta en la Tabla 3.4, utilizando datos de facil adquisicion: el tip0 de actividad que generan las aguas residuales y efluentes in\~olucrados el area ocupada por la(s) laguna(s). Disposici6n de Residuos S6lidos La disposition inadecuada de residuos s6lidos es responsable de un gran nlirnero de casos de contaminacion del agua subterrinea (US-EPA, 1980; Cillham y Cherry, 1989).Esto es mas usual en regiones de clirna hkmedo, donde se generan volu~nenesimportantes de lixiviados a partir de muchos rellenos sanitarios y volcaderos de residuos, pero tarnbikn ocurre en clirnas mas Bridos donde la lixiviacion sera generalmente rnis concentrada. La Protecci6n de la Calidad del Agua Subterrinea: gwia para empresns de agun, autoridades rnunicipales y agenctas arnbientnles carga contaminante a1 subsuelo generada a partir de un volcadero de residuos o relleno sanitario es funci6n de dos factores: la probabilidad de existencia de sustancias contarninantes del agua subterranea en el residuo s6lido la generaci6n de una carga hidriulica suficiente para lixiviar tales contaminantes. El tipo de contaminantes presentes esta relacionado principalmente con el origen del residuo y las reacciones (bio)quimicas que ocurren dentro del propio residuo y en la zona no saturada subyacente (Nicholson et. al., 1983). La evaluaci6n de la calidad real del lixiviado requiere un programa de rnonitoreo detallado, pero puede tambiin set estimado en tkrminos generales sobre la base del origen del residuo (residencial urbano, industrial o minero) y la construction y edad de la instalaci6n de disposicibn. El cilculo de la sobrecarga hidraulica requiere un balance hidriulico mensual para el relleno sanitario conjuntarnente con el conocimiento del nivel de impermeabilizaci6n de su base y superficie, alin considerando el hecho que alg6n lixiviado pueda ser generado pot 10s propios residuos. La clasificaci6n del potencial relativo de generaci6n de carga contarninante a1 subsuelo se puede obtener por la interacci6n de (Tabla 3.4): el origen del residuo, que indica la posible presencia de contarninantes del agua subterrinea la sobrecarga hidriulica probable estimada a partir de la precipitacion en el sltio de disposicion de residuos. En algunos casos el origen de 10s residuos solidos es incierto, corno resultado de la ausencia de controles sobre el tip0 de residuos recibidos. En este caso, una adecuada precaucion es clasificar la actividad de disposicion de residuos solidos como generadora de un potencial elevado de carga contaminante a1 subsuelo independientemente del regimen de precipitacion. Este procedimiento preventivo no es considerado excesivo, pues pequeiios vollimenes de sustancias t6xicas (tales corno compuestos orginicos sinteticos) pueden causar un importante deterioro de la calidad del agua subterriinea (Mackey y Cherry, 1996). Las gasolineras son responsables de un gran n~imerode casos de contamination del agua subterrinea (Fetter, 1988), aunque 10s incidentes individuales no son de una gran dimension. Tales instalaciones estan ampliamente distribuidas y manipulan grandes vollimenes de hidrocarburos potencialrnente contarninantes almacenados en tanques enterrados que no permiten una inspeccion visual de fugas. La principal fuente de contaminaci6n de suelos y aguas subterrineas se debe a la corrosion de 10s tanques y existe una fuerte correlaci6n entre la incldencia y tamaiio de las fugas y la edad de 10s tanques instalados (Kostecki y Calabrese, 1989; Cheremisinoff, 1992). Existe una alta probabilidad de que 10s tanques de mis de 20 afios de antigijedad esten seriamente corroidos y sujetos a fugas sustanciales a menos que reciban un mantenirniento perlodico. Ademis, las tuberias entre 10s tanques y 10s sistemas de Parte B: Guia Tecnica Propuestns Metodol6gicas para la Proteccidn del Agtrn Subterranen distribuci6n se pueden romper debido al trifico de vehiculos pesados o a una pobre calidad de la instalacion inicial. La mayor parte de las gasolineras miden 10s niveles de combustibles a1 comienzo y final de cada dia de trabajo como una prictica rutinaria, norrnalrnente a travCs de sistemas eltctricos de medicion de nivel. Estas rnediciones se cornparan con 10s vollimenes vendidos registrados en 10s medidores de flujo. Sin embargo, tales rnediciones no reflejan necesariarnente una idea clara de las fugas subsuperficiales desde 10s tanques en raz6n de que no son especialmente sensibles y de que ptrdidas relativarnente pequefias pueden causar importantes plumas de contaminacion del agua subterrinea como resultado de la alta toxicidad de las sustancias involucradas. Los controles estandarizados peri6dicos de la integridad de 10s tanques son una mejor medida de las probables ptrdidas de combustibles. Las pkrdidas debidas a la corrosion de 10s tanques pueden ser significativamente reducidas si se fijan mejores criterios para el disefio, construcci6n, operaci6n y mantenimiento. En particular el uso de tanques de acero o plistico reforzados con fibra de vidrio o tanques con paredes dobles ofrecen mayor seguridad contra las pkrdidas, y la protecci6n catodica reduce notablernenre la corrosion. Teniendo en cuenta las pequefias ireas generalmente afectadas y la fuerte atenuacion natural de 10s compuestos hidrocarbonados, la presencia de gasolineras e instalaciones de almacenamiento con tanques subterraneos deberia ser interpretada corno una fuente de carga contaminante al subsuelo de intensidad rnoderada, a rnenos que se evidencien adecuados criterios de disetio y mantenirniento periodico. Un peligro adicional existiria donde las gasolineras se cornbinan con talleres mecinicos que utilizan grandes cantidades de solventes organicos sinteticos y lubricantes hidrocarbonados ya que pueden ser descargados en el suelo sin controles. Actividades Mineras y Explotacion de Hidrocarburos Las actividades mineras y de explotacion de hidrocarburos pueden causar irnportantes irnpactos en la calidad del agua subterrinea corno resultado de: modificaciones hidraulicas de 10s sisternas de flujo del agua subterrinea, directa o indirectarnente, corno resultado de la construccion y operacion de excavaciones subsuperficiales y minas a cielo abierto aumento de la vulnerabilidad a la contaminacion de acuiferos corno resultado de la remocion fisica de partes de la zona no saturada o de las capas confinantes que proveian proteccion natural disposicion de aguas de drenaje de las rninas o de fluidos salinos de 10s reservorios de hidrocarburos, por el esparcirniento en el terreno, descarga a cursos de agua superficiales o en lagunas de evaporation sujetas a percolacion infiltration de lixiviado proveniente de cumulos de escombros de rninas disposicion de residuos solidos y efluentes liquidos en excavaciones mineras abandonadas Protecci6n de la Calidad del Agua Subterrinea: guia para empresas de agua, azctoridades rnccnicipales y agencias ambientalec 0. operacion de minas subsuperficiales o pozos de petroleo, cuando se localizan inmediatamente debajo de importantes acuiferos utilizados como fuentes de agua potable *, movilizacion de metales pesados y otros compuestos debido a 10s cambios en el regimen de flujo subterraneo en areas mineras y a cambios asociados con las condiciones hidroquimicas. Debido a la gran complejidad de estas actividades y a 10s cambios hidriulicos que provocan, es necesario analizarlas sobre una base individual para evaluar su impacto potencial sobre la calidad del agua subterrinea. De esta manera, no se puede recomendar un mitodo de evaluaci6n ripido. Sin embargo, a un nivel de evaluaci6n preliminar es posible diferenciar tres grupos principales de industrias de extraccit~n,cada una de las cuales tienen requerimientos significativamente diferentes para evaluar el peligro de contaminacion del agua subterranea que ellas imponen: explotacion de material inerte, como aquellos utilizados en construccion de obras civiles donde el principal inter& es la evaluaci6n de 10s cambios que la actividad minera puede haber causado a la vulnerabilidad a la contaminacion de 10s acuiferos subyacentes y a su sistema de flujo de subterrineo extraccidn de metales y otros depdsitos potencialmente reactivos, donde se necesita prestar mayor atenci6n para el manejo de escombros provenientes de las minas que en muchos casos pueden contener contaminantes potenciales para el agua subterrinea (tales corno metales pesados y arsknico) y la disposici6n de las aguas de drenaje de las minas que pueden ser altamente contaminantes si son manejadas inadecuadamente ,@ explotacion de hidrocarburos, donde grandes vollimenes de agua salina de formacion y otros fluidos se extraen durante la perforacion y operacibn del pozo y dependiendo de su manejo y disposicion, pueden representar un importante peligro para 10s acuiferos poco profundos en las ireas involucradas Tewenos Contnminados Todas las grandes Breas urbanas y mineras han experimentado cambios historicos en el uso del territorio, y el cierre de establecimientos industriales y mineros es un hecho comlin especialmente en econornias en desarrollo. Las Breas abandonadas por tales ernprendimientos pueden tener altos niveles de contaminaci6n y generar una importante carga contaminante a1 subsuelo a travis de la lixiviaci6n producida por 10s excesos de precipitacion. La existenc~ade terrenos contaminados no solo representa un peligro para 10s sistemas de aguas subterrineas subyacentes, sino tambikn un peligro para la salud y el ambiente para aquellos que en el presente ocupan estos terrenos. Sin embargo, este ultimo aspecto escapa al proposito de la presente Guia. Los cambios en la propiedad y/o uso del territorio pueden conducir a dificultades en la obtenci6n de inforrnacion detallada sobre las actividades anteriores y tiposlniveles de contaminaci6n probablemente producida. En este sentido, una importante fuente de Parte B: Cuia Tecnica Propuestas Metodologicas para la Protection del Agua Subterranea inforrnacion son 10s antiguos mapas y fotografias aereas, y la informacion que proveen puede ser a veces corroborada por 10s archivos gubernamentales locales. La clasificaci6n y evaluaci6n de terrenos contarninados en relacion con la probabilidad de que generen una carga contarninante sub-superficial a 10s acuiferos subyacentes requiere conocer el uso historico. A partir del tip0 de actividad industrial o minera es posible. predecir en forma general la probable presencia y tip0 de contaminacion del terreno. En algunas ocasiones distritos completos han sido dedicados histdricamente a un tip0 de actividad industrial dada, y en esta situacion es probablernente mas ficil tratar con un area de terreno completa en lugar de intentar trabajar sobre la base de una investigacion sitio por sitio. Una cuestion que tarnbien surgiri es la responsabilidad por cualquier riesgo de contaminacion remanente del agua subterranea. Esta puede ser dificil de resolver donde pudo haber ocurrido una contaminacion asociada en alglin mornento durante un interval0 de tiernpo prolongado quizas antes de la existencia de una legislacion de control de las descargas al suelo. Cunos de Aguas Superficiales Contaminadas Una situation relativamente com6n es la presencia de cursos de aguas superficiales contarninadas (permanentes o intermitentes) que atraviesan el area en donde se hace la evaluacion del peligro de contaminacion del agua subterranea. Tales cursos de agua presentarhn a menudo un peligro considerable de contaminacion del agua subterrinea subyacente y generaran una significativa carga contaminante al subsuelo. Dos factores principales deterrninarin el potencial de contarninaci6n del agua subterrinea: si el curso de agua superficial rnuestra un comportarniento de perdida (influente) o contribucion (efluente) respecto a1 acuifero subyacente; el principal peligro surge en relacion a la primera condicion, pero deberia notarse que el bornbeo de agua subterranea para proposito de suministro de agua puede revertir la condici6n del curso de agua de efluente a influente la calidad del agua que infiltra a travis del lecho del curso superficial puede ser mejorada ampliamente corno resultado de una atenuaci6n natural del contaminante durante este proceso; sin embargo, contaminantes mas rnbviles y persistentes probablemente no son rernovidos y forrnaran 10s componentes mas importantes de la carga contaminante subsuperficial asociada. Es dificil establecer confiablernente la tasa y calidad del agua que infiltra desde 10s cursos de agua superficial sin una investigacion y rnuestreo detallado. Pero, a partir del conocimiento general de 10s tipos de contaminantes presentes y las caracteristicas hidrogeol6gicas, deberia ser normalmente factible establecer la gravedad de la carga contarninante a1 subsuelo. Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea: guia para empresas de agua, autoridades municipales y agencias ambientales Figura 3.6 Leyenda para el mapeo de la carga contaminante al subsuelo ACTlVlDAD CENERADORA DE CONTAMINANTES reducida moderada elevada . . --- - Fuentes Difusas Qrea residential urbana uso agricola del territorio Fuentes Puntuales actividad industrial laguna de efluentes disposicion de residuos solidos curso de agua superficial contaminada rutas de transporte Rutas de Transporte Los accidentes que involucran el transporte de sustancias peligrosas ocurren con alguna frecuencia, y el rnanejo y disposicion de tales sustancias que sigue a estos accidentes es capaz de causar una irnportante carga contaminante al subsuelo y arnenazar la calidad del agua subterrinea en algunos acuiferos. Una situation similar ocurre en terminales de transporte importantes donde se manejan regularmente estas sustancias y a veces se descargan accidentalmente. Es necesario localizar las grandes terminales y rutas importantes y considerar la probabilidad que tienen de generar una carga contarninante a1 subsuelo. Esto no es de ninguna manera directo, pero pueden existir estadisticas disponibles sobre la ocurrencia de accidentes y la frecuencia del transporte de sustancias que presentan rnayores peligros al agua subterrinea conjuntamente con 10s tipos de procedimientos de emergencia normalmente adoptados. En general, estos sitios deben ser tratados corno fuentes potenciales de una carga contaminante de intensidad rnoderada, a menos que estt claro que existan precauciones especiales en 10s procedimientos de rutina para reducir la incidencia de derrames y para evitar la contaminacion del agua subterdnea en caso de que ocurran. Cementen'os La sepultura de restos humanos y (en algunos casos de anirnales) es una prictica bastante comun en muchas culturas en el mundo. El interrogante es entonces si 10s cementerios constituyen importantes fuentes potenciales de contaminacion del agua subterranea. Generalmente, este tip0 de actividad genera solo cargas contarninantes microbiologicas Parte B: Guia TCcnica Propuestas Metodoldgicns para In Proteccidn del Agun Subterrcinea en un area restringida, y ksta sera mas reducida si se usan irnperrneabilizantes especiales en las turnbas ylo cofres resistentes a la corrosion. Lo rnisrno no puede ser cierto cuando un gran nurnero de cadiveres de anirnales debe ser dispuesto inrnediatarnente a continuacion de una epidemia, ya que las fosas rapidarnente excavadas podrian ser ocupadas sin especial precaution o evaluaci6n. P r p c e n t a r i h n rlp Inc R ~ c l ~ l t r r d n c El mCtodo POSH para el inventario de las cargas contarninantes al subsuelo perrnite una evaluacion de Ias fuentes potenciales de contarninacion en tres niveles: reducido, rnoderado y elevado. El procedimiento para clasificar las cargas contarninantes (ya partir de ellas la evaluacion del peligro de contarninacion del agua subterdnea) presentado aqui, es rnuy 6til en relacion con la priorizacion de 10s prograrnas de rnonitoreo de la calidad del agua subterrinea y la inspection arnbiental de instalaciones en carnpo. Los datos de fuentes potenciales de contarninaci6n puntual pueden ser ficilrnente representados en rnapas de la rnisma escala utilizada para el rnapeo de vulnerabilidad a la contarninacion y para la delirnitacion de Areas deproteccion de las fuentes de abastecirniento de agua subterranea. Esto perrnitiri una rapida consideracion de la interacci6n de 10s datos que contienen y facilitari la evaluacion del peligro de contaminaci6n del acuifero o de la fuente (ver Guin Ticnicn Parte B4), per0 es irnportante que cada actividad tarnbikn sea identificada con un codigo y registrada en una base de datos. Para fuentes dispersas y rnultipuntuales es generalrnente mas practico definir las ireas ocupadas y asi generar un rnapa de carga potencialmente contarninante al subsuelo, usando diferentes sornbreados para representar la intensidad relativa de la carga. En la Figura 3.6 se presenta una leyenda apropiada para todos estos rnapas (Foster e Hirata, 1988). Es posible que se requieran escalas de rnapeo rnis detalladas en situaciones de urbanizaciones densarnente pobladas con un arnplio rango de actividades industriales y otras actividades. En paises en desarrollo la ocupacion del terreno por actividades antropicas rnuestra un carnbio relativarnente riipido que dificulta la production de mapas de carga contaminante a1subsuelo. Sin embargo, irnportantes avances en cornputaci6n y servicios rnejorados para la irnpresion a color harin cada vez rnhs posible que 10s mapas de carga contaminante al subsuelo sean periodicamente actualizados e irnpresos. Los Sisternas de Inforrnaci6n Geogrifica (SIG)son rnuy litiles en este sentido, ya que tarnbiin permiten la correlation electronics y el ripido rnanejo de datos espaciales asi corno tarnbien la generation de imagenes a color y rnapas analog~cosde atributos diferentes. Otra gran ventaja de matener la inforrnaci6n relevante en bases de datos digitales y rnapas, es que pueden ser disponibilizados en un sit0 web y que todos 10s grupos interesados en agua y territorio puedan tener acceso a ella. Esta introduccion a1 rnetodo y la clasificacion POSH trata de dar una orientacidn general al usuario, pero es irnportante que sea adaptada a la realidad y requerirnientos locales de cada proyecto de evaluation del peligro de contarninacion del agua subterrinea. Propuestas Metodoldgicaspara la Protecci6ndel Agua Subterrinea Evaluation y Control de 10s ,PeIigros de contaminacion del Agua Subterranea 1-0 de contaminacidn del agua subtmdnea pwede definirre como la probabilidad que un accrifero experimente impdctos negatives a prntir de urn actividad antropica dadabasta un niuel tal que su agua subtmhnea se torne inaceptablepara el consumo humano, de acuerdo con 10s valoresguia de la O M S para calidad de agua potable. Este capitdo se refiere a su evaluacidn y control de acuerdo con una base pructica y de priorizacidn [A) Propuesta Metodologica Recomendada El peligro de contaminacidn de acuiferos en cualquier localizaci6n dada (Figura 4.1) puede ser deterrninado considerando la interaccion entre: la carga contaminante sub-superficial que es, sera o podria ser aplicada en el subsuelo como resultado de las actividades humanas la vulnerabilidad del acuifero a la contaminaci6n, que depende de las caracteristicas naturales de 10s estratos que lo separan de la superficie del terreno. Asi, en tirminos pricticos, la evaluaci6n del peligro involucra la consideracion de esta intesaccion (Foster, 1987)mediante la superposicidn de 10s resultados del inventario de cargas contaminantes al subsuelo (descripto en la Parte B3) con el mapa de vulnerabilidad a la contaminacion de acuiferos (especificado en la Parte Bl). La preocupaci6n mas grave surgirl donde se presentan o son proyectadas actividades capaces de generar carga contaminante elevada en un area de alta o extrema vulnerabilidad del acuifero. Proteccion de la Calidad del Agua Subterrinea: guia porn empresos de agun, outoridndes municipnles31ngencins nmbientnles Figura 4.1 Esquema conceptual para la evaluacion del peligro de 10s recursos hidricos subterraneos La evaluacion de 10s peligros de contaminacion del acuifero es un prerrequisito esencial para la proteccion de 10s recursos hidricos subterraneos, ya que identifica aquellas actividades humanas que tienen la mayor probabilidad de tener impactos negativos sobre el acuifero y asi indica la priorizaci6n de las medidas de control y rnitigacion necesarias. (B) Distinci6n entre Peligro y Riesgo El uso de la expresion "peligro de contaminacion del agua subterranea" en esta publication tiene exactarnente el misrno significado que "riesgo (rnedido en tkrrninos probabilisticos) de contarninacion del agua subterrinea" en Foster e Hirata (1988).El cambio de terminologia es necesario para adecuarlo con lo que actualrnente es utilizado en otras areas de evaluaci6n del riesgo a la salud hurnana o animal y a 10s ecosistemas, donde el riesgo es ahora definido corno el resultado "del peligro adaptado a la escala del impacto". El objetivo de la presente Guia se restringe (en esta terminologia) a la evaluaci6n de 10s peligros de contarninaci6n del agua subterrinea y no considera 10s impactos potenciales en la poblacion humana o en 10s ecosisternas acuiticos que dependen del acuifero, ni el problema del valor economico de 10s recursos hidricos subterr6neos. Parte B: Guia Tecnica Propuestas Metodol6gicas para la Proteccidn del Agua Sctbterr6nea (A) Propuesta Metodol6gica de Incorporaci6n de las Zonas de C a p t ~ ~dea las r Fuentes de Abastecimiento El concept0 de peligro puede ir rnis alli de la evaluation de acuiferos como un todo para referirse a las fuentes de abastecirniento especificamente, mediante la proyeccion de las zonas de captura de agua subterrinea (tal como se indico en la Parte B2) sobre 10s mapas de vulnerabilidad a la contaminaci6n de acuiferos (Figura 4.2) (Hirata y Rebouqas, 1999), previo a la superposicion de 10s resultados del inventario de cargas contaminantes al subsuelo. Si las actividades que tienen potenclal para generar una carga contaminante elevada a1 subsuelo ocurren en un irea de alta vulnerabilidad del acuifero, la cual esta tambitn dentro de una zona de captura de una fuente de abastecimiento subterraneo, existiri un serio peligro de causar contaminacion significativa a la fuente de abastecimiento de agua. Debido a 10s complejos o inestables regimenes de flujo de agua subterrinea, la delimitacion de las zonas de captura (perimetros de protection) puede estar cargada de problemas y solamente es posible la aplicacion limitada. En tales situaciones el rnapeo de vulnerabilidad a la contaminaci6n de acuiferos tendri que asurnir el eol principal en la evaluaci6n de 10s peligros de contarninaci6n del agua subterrinea para fuentes de abastecimiento de agua individuales, aceptando la incertidumbre sustancial sobre la extension precisa de sus areas de captura. (B) Inspecciones Sanitarias Complementarias en 10s Pozos Corno complemento de la metodologia precedente, se recomienda enfhticamente que se lleven a cab0 tambitn inspeccionessanitarias sistematicas en 10s pozos. Seha desarrollado un procedimiento estandarizado para tales inspecciones, dirigido a una evaluaci6n del peligro de contarninacion microbiologica de las fuentes de abastecimiento de agua subterranea (Lloyd y Helmer, 1991). La inspeccion esti normalmente restringida a un Area de 200-500 rn de radio (Figura 2.2), e involucra la categorizacion de una serie de factores mediante la inspeccion visual directa y el uso de un rnonitoreo periodic0 de las cantidades de coliformes fecales en la fuente de abastecimiento de agua subterrinea para su confirrnacidn (Tabla 4.1). Esta propuesta rnetodol6gica puede tambitn ser ficilmente aplicada en el caso de fuentes de abastecimiento dornkstica que utilizan pozos tubulares o excavados equipados con bombas manuales o que utilizan manantiales alimentados por gravedad, cuyas tasas de extraccion Sean muy pequeiias y hagan que la delimitacion de las zonas de captura sea impracticable. B4: EVALUACION Y CONTROL LOS PELICROS CONTAMINACION ACUASUBTERRANEA DE DE DEL es ace table la calidad de residuosdlidos del a ua subterr nea I uidOS suema estudii - CONTAMINACI~N DEL ACU~FEROCOMPROBADA Iim ortancia del abastecimiento con a ua subterr nea del acu fero basada en la vulnerabilidad la car a contaminante evaluaci6n del eli ro basado evaluacion en la vulnerabilidaddel de Im act0 acu fero las reas de Ambiental rotecci6n de las fuentes I an lisis del ries o de contaminaci6n investiacion de bs actividades eneradoras de contaminantes de la calidad d d a ua subterr ne a I ACUA SUBTERR NE A abandonar b r instalar la fwntesdea ua tratamientodel a ua CONTAMINADA fwntes deaua tecnolo adeb actividad subterr nea r Inin una acci6n ni lueo de lae tracci6n subterrnea actividad n meorar la tecndo a ace tar b actividad de la actividad 4 4CUA SUBTERR NE E . Parte B: Cuia Tecnica Propwestas Metodologicns pnra la Proteccidn del Agun S~tbterr~nea Peligros Arnbientaks ffuera del sitio) cuevas locales, sumideros o pazos abandonados usados para drenaje fisuras en estratos que suprayacen a 1 s formaciones que alojan agua puntuaci6n I cercano a residuos agricolas druargados o derramados acumulada de red cloaca! cercana, letrinas, pozos negros o tanqucs sipticos 5 a 6 indica alto peligro Peligros por Construcci6n (en el sitio) potencia! de fuga del encamisado, o no penetrado o sellado a una contarninaci6n profundidad suficiente (y 7-8 indica encamisado que no sobrepasa el n ~ edei suelo o el piso l muy alto) de la casa de bornba fugas en sistcma de vacio bomba, tuberiao de succidn o cajas de vdlvulas en la cabecera del pozo vulnerables a la inundaci6n. I CUEMA LK CF EN AGVA CRUDA R~ESGO CONTAMINACI~N DE (nmp o ufc)/t00 rnl CONflRMADO ninguno bajo intermedio a alto alto rnuy alto Fuente: Modificado de Lloyd y Helmer, 1- - - I>para rl lurlirul ue ~ c lurlidrnirtaclun ael Hgua worerran l La vulnerabilidad a la contaminaci6n de acuiferos deberia ser concebida interactivamente con la carga contaminante que es (seri o podria ser) aplicada en el ambiente subsuperficial corno resultado de una actividad humana, consecuentemente causando un peligro de contarninacion al agua subterrhnea. Ya que la carga contarninante puede ser controlada, la politica de la protecci6n del agua subterrhnea deberia enfocarse a lograr un control tal corno sea necesario en relaci6n con la vulnerabilidad del acuifero (0,en otras palabras, con la capacidad natural de atenuaci6n de contaminacidn de 10s estratos suprayacentes). Protecci6n de la Calidad del Agua Subterrinea: guin porn empresns de ngua, nutoridades municipnles y agencias ambientnles , ACTIVIDAD POTENCIALMENTE (A) SEGUN LA VULNERABILIDAD CONTAMINANTE QUE REQUIERE DEL ACU~FERO MEDIDAS DE CONTROL , alta media baja Tanques S~~UCOPozos Negros y Leuinas S , propiedah comunales, pibtictu 81onllnaar industrial (claseI) PN industrial (clasr,lJy m) N cementerio PA incinerador N Exuacci6n de Pcuolco y lvfinerakr material de constmcc%n (imrrej PA otros, incluyendo petr6lea y gas N tuberias de combutiMu N PA PA A PNlN PAN PARN PN PA PA Lagunas de Infhraci6n agua municipavde cnfriamitnt~ A efluente industtip1 PN Drenaje por Sornideros mho de d c i o s ocasas A camino principal PN I camino menor PA ireas de recreaci6n A , estacionamientosde vehiculos PA Areas industrials PN* I aeropuertos/estacionesdetrenes PN Aplicacibn de Efluentes en el Suelo industria dimenucia PA todas las oltras industrias PN efluente de agua residual domistica PA lodo proveniente de agua residual dombtica PA Lodo de agua residual de corrales A Cria lntensiva de Ganadr, l a v a de efluenus PA drenaje de corrales y areas de alimentacibn de animaIes PA Areas Agricolas con pestiddas PN sin corrtrol del uso de fertilizantes PN almacenamientode pescicidas PN Parte B: Guia TCcnica Propuestas Metodoldgicas para la Proteccidn del Agua Subterrrinea Tabla 4.2 cantinuacion ACTIVIDAD POTENCIALMENTE (0) SEC~IN AREA DE CONTAMINANTE QUE REQUIERE PROTECCIONDE LA FUENTE MEDIDAS DE CONTROL I II Ill IV Tanqucs Sipticas, Paos Negros y Leainas propiedah individuales N N A A propiedades comunales, phblicas N N , PA A gasolineras N N FW PA lnstplaciones de Disporician I de Residuos S6lidos I I ' municipal dodstico N N N PN construccibdinerte N N PA PA pcligros industriales N N N N I indwtrial (clascI) N N N PN I industrial (dase I1 y ID) N N N N cementerio N N PN A , I 1 ' incincrador N N N PN Extraibn dc Petrbka y Mincralcs materlal de comtrucck5n (incrte) N N PN PA 1 ; ,, otros, incluyendo pur6ieo y gas N r\l N N ! I tubmias de combustibles N N N PN Prdios lndusuiales tip0 1 N N PN tipa I1 p ID N N N Instalaciones Militam N N N Lagunas dc Infiltraci6n agua municipalide enfriamiento N N PA A eflucnte industrial - N N N Drenaje por Sumideros techo de edificios o casas PA A camino principal N N camino mcnnr N PN areas de recreation N PA estacionamientos de vehiculos N N ireas industrials N N aeropuercos/estaciones de trenes N N N = no aceptabld en prdcticarnente todos 10s casos; PN = probablernence inaceptable, except0 en algunos casos sujetos a investigacion detallada y diseiio especial; PA = probab sujeto a disetio e investigacion especificos; A = aceptable sujeto a diseiio estan I = zona operational; I1 = zona microbiol6gica; 111= zona interrnedia; IV = irea total de caprura Fuente: Modificado de Foster et, al., 1993; Hirata, 1993 I Figura 4.3 Ciclo tipico de implementation de proyecto con intervencion previa de una Evaluaci6nde lmpacto Ambiental waluacl6n detallada ($1 exlstenImpactor stgniflcativos), identificacl6n de medidas de lgaciony consideraci6nde an6llslscosto-beneficlo rr* I m i d , mdeo ambiental, I waluacidn e Idcntifmcichde elementosclave L A (A) Prevention de la Contarninacion Futura Donde la planificaci6n del uso de territorio sea normalmente emprendida, por ejemplo en relaci6n con la expansi6n de un Brea urbana o con la relocalizacion de un Qrea industrial, 10s mapas de vulnerabilidad a la contaminaci6n de acuiferos serin una valiosa herramienta para reducir el riesgo de crear futuros peligros de contaminaci6n del agua subterrinea. Ellos identifican las Qreasm6s vulnerables para la contarninaci6n de 10s acuiferos, de mod0 que la localizaci6n de actividades potencialmente peligrosas puede ser evitada o prohibida. Si el area de referencia ya tiene importantes fuentes de abastecirniento de agua subterrAnea, las zonas de protecci6n de estas fuentes (perimetros) deberian ser establecidas como parte de 10s procesos de planificacion, con el uso del mapa de vulnerabilidad a la contaminacion del acuifero como guia de 10s niveles de control requeridos por la actividad potencialmente contaminante (Tabla 4.2). Tal procedimiento metodol6gico deberia ser aplicado flexiblernente en cada caso analizado especificarnente de acuerdo a sus caracteristicas, teniendo en cuenta el nivel futuro probable de la dernanda de agua al acuifero y el costo de fuentes alternativas de abastecimiento. En el caso de nuevas actividades potencialrnente contaminantes de gran escala e impact0 potential, el requisito de una Evaluaci6n del Irnpacto Ambiental (EIA) como parte del proceso de aurorizaci6n es actualmente una pr6ctica tkcnica y/o legal aceptada en muchos paises. La experiencia ha mostrado que este mecanismo asegura rnejor Parte B: Cuia Tecnica P~opuestnsMetodoMgicns para In Protecci6n del Agnn Sttbterriineil Figura 4.4 Esquema conceptual de evaluaci6n EIA de fuente (de contaminacionpotencia1)-medio-receptor consideracion de 10s impactos ambientales (incluso aquellos referidos a la calidad del agua subterrinea) en la fase de planificacion, facilitando una rnetodologia mis efectiva de proteccidn ambiental. Las EIA se enfocan (Figura 4.3) a la definition y anilisis de problemas, conflictos y lirnitaciones referidas a la implementation del proyecto, incluyendo el impact0 en actividades vecinas, la poblacion local y el ambiente adyacente (UNEP, 1988)y en ciertas instancias puede conducir a la relocalizaci6n del proyecto en una ubicacion mis aceptable. La EIA es una parte integral de un estudio de factibilidad para el proyecto en cuestidn y las consideraciones del agua subterrinea deben asumir particular importancia donde estCn involucrados ciertos tipos de produccidn industrial, grandes rellenos para disposicidn de residuos solidos, emprendimientos mineros, zonas agricolas irrigadas intensivamente en gran escala, etc. Existen varios procedirnientos metodol6gicos diferentes para llevar a cab0 un EIA (Weitzenfeld, 1990), pero la necesidad de identificar la capacidad de 10s terrenos aledatios de atenuar las cargas de contaminacion potencial y la identification de las fuentes de abastecirniento de agua subterrinea que podrian ser impactadas son criticas, debido a que muchas actividades (por disefio o por accidente) conducen la descarga de efluentes al suelo. Asi, tanto el rnapa de vulnerabilidad a la contaminacion del acuifero corno la delimitacion del tiempo de flujo a la fuente de abastecirniento de agua y las areas de captura son arnbos piezas claves y se ajustan al esquema clisico de evaluation EIA de fuente (de contaminacion potencia1)-medio-receptor (Figura 4.4). Tratar de eliminar la posibilidad de que el efluente descargue puede ser muy costosa p a veces innecesaria. Asi, uno de 10s mejores y mas economicos caminos para reducir el peligro de contaminaci6n arnbiental es asegurar que el uso del territorio propuesto sea totalmente compatible con su capacidad de atenuar posibles contaminantes. Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea: guia para empresas de agtca, autoridades municipales y agencias ambientales Figura 4.5 Niveles de accion prioritariospara el control de la contaminacion del agua subterranea basados en la vulnerabilidaddel acuifero, area de proteccion de las fuentes y carga potencialmente contaminante I I I baja media alta intermedio baj o n mero reducido de onas para s~mpl~f~caresta presentaci6n (B) Manejo de las Fuentes de Contaminaci6n Existentes La necesidad m6s frecuente seri priorizar las rnedidas de control de la contarninaci6n del agua subterrinea en las ireas donde ya exista una gama de actividades potencialmente contarninantes. Tanto en el ambiente urbano corno en el rural, prirnero seri necesario establecer cuiles de estas actividades suponen mayor peligro a la calidad del agua subterrinea. Las mismas tres componentes (rnapeo de la vulnerabilidad del acuifero, delirnitacion de las areas de proteccion de las fuentes de abastecim~entode agua, e inventario de carga contarninante al subsuelo) forrnan la base fundamental para tal evaluation (Figura 4.5). La Tabla 4.3 deberia ayudar en la selection de aquellas actividades que necesitan atencion significativa de acuerdo con su localizaci6n seglin la clase de vulnerabilidad del acuifero y su posici6n con respecto a las zonas de protecci6n de las fuentes. En muchos casos deberia ser posible reducir o elirninar la carga contaminante al subsuelo con la modificaci6n del disefio. Por ejemplo, obras de saneamiento in situ podrian ser reemplazadas por redes cloacales; lagunas de evaporaci6n/percolaci6n podrian ser reemplazadas por procesos cerrados de tratarniento de efluentes y alin un cementerio traditional podria ser reernplazado por un crernatorio. Sin embargo, se debe reconocer que 10s controles de las actividades contaminantes dirigidos a reducir futura carga contaminante al subsuelo no elirninarin contaminantes Parte B: Cuia Tecnica Propuestas Metodol6gicas p n ~ nla Proteccidn del Agua S~lbterrrinen Tabla 4.3 Ejemplos de mCtodos para el control de fuentes potenciales de contaminacion del agua subterranea FUENTE DE CONTAMINACION RESTRICCIONES POSIBLES ALTERNATIVAS Fertiltzantes y Pcsticidas manejo ctc nutrientes y pesticidas para ninguna satishcer h s nccesidades de 10s cultivos; cantrol de la tasa y tiempo bc aplicacion; prohibici6n de uso da ptsrieidas se~eccionados;regulacidn dc la disposici6n dr loo contenedorcs udizados Saneamieato in sitv degir tanques skpticos si cs elevado el red h alcantarillado (letrinas, pozos negros, uso de agua tanques dpricos) aplicar estindares de distfio para tanques s6pticos ALmacenamimto Subterninto recubrimiento doble lastahr por encirna Tanquesflubuiar dtlsuclo dttecci6n & f u g s Disposicibn de Residuos SBido~ domdatiw impmeabilizacion dd cokctw de domhtico e industrial Lixiviado ranto de la base como de disposici6n a distancia supcrficie e irnpacto del monitorco del tratamientdrrciclado Lagunas dc Efluenres agricola impermbilizaci6n de la base ninguna municipal impermabitizacion de la base planta de tratamiento indusuinl impact0 del monitoreo disposici6n a distancia impermabilizaci6n de tumbas crematorios drenaje superficial PMOSde Inyecci6n investigaci6n y monitareo tratamiento d t A p Residoaks aplicar esthndarcs cte diseiin estrictos disposici6n a distancia Drenaje de W a s y control operational tratarniento I Fuente: Modificado de Foster et. a/. 1993; Zaporozec & Miller 2000 que ya estan en el subsuelo como resultado de priicricas pasadas. Por ejernplo, la , , instalacion de redes cloacales en un distriro urbano reducira radicalmente la carga contaminante existente en el subsuelo a partir de obras de saneamiento in situ, per0 varias toneladas de contarninantes depositadas en el subsuelo en decadas previas pueden ser capaces de liberar una carga contaminante significat~vaa un acuifero subyacente. En algunos casos y en ciertos lugares, puede ser posible aceptar una actividad potencialrnente contarninante sin alteraci6n alguna en su disefio actual, sujeto a :? Protection de la Calidad del Agua Subterranea: gwia pnra empresas de agctn, autoridaes municiprrlesy ngencins nmbientnles 6n del peligro de contarninaci6ndel agua subterriineaen el I La tttiliracidn de ticnicas de' SIG (Sisternude informacidj I ciudad de Cacapava Geogrhfica)para el manejo (. \ datos es especialmenteuprot, i rio Paraiba do Sul en la tmea de euoluacidn y control t iel peligro de contaminacidn del -- -- subterrhnea. Gtasfacilitan nacenamiento, actualizacidn. nanejo e integracidn de 10s datos , I-.I en f o r m eficiente.Ademh, -. H riten una presentaci6n flexible ae 10s resultados, tanto para 10s profesio~zalesdel sector a m b i d como para 10s grupos interesa* en U M variedad de salidas I ~a ci~ldadde && lente de arcilla Pablo) en a&ammk I sustrato base de acuifero aluvial dcpendieetielam baja permeabilidad subterrinea. Ei eraaluvial en txplotaci6n esd lbcmado por '4 dep6sitos de arena y grava con intcrcalacionesdr horkmm de arcilla con un espesor total entre 200 y 250 m. En general I Vulnerabilidad del Acuifero se cornporta como libre, except0 a la Contaminaci6n localrnentedonde se torna extrema semiconfinado debido a la t- presencia dc lentes de arcilla. alta b Las significativas ptrdidas I med~a financieras producidas en el I 1baja pasado corno resultado de un gran n6mero de casos & contaminaci6n del act.'"--- pusieron de rnanifiest, necesidad de contar con u proceso sistematico para la evaluacion del peligro pozos de contaminacibn del agua I 0- . 5 -- ' O subterrinea y una estrategia km racional para la priorizaci6n de las medidas de conuoi de ' 3 contaminacitin. Una de !as Parte B: Cuia Tkcnica Propuestas Metodoldgicaspara la Proteccidn del Agua Subterra'nea p r m - m -+am plar de protecc16nfue el de la vulnerab~lI&da h ax a .I .I* m m Usl ~pcarmnac16nde las aguils Zona de Captura de subterranea median= el mktod las Fuentes de Agua GOD.!k udliz6u~SIGp a Subterrenea - pruren wabasededama 10 afios ha varlbcjb up&ddeh - 50 afios factom QQCwcm+smmh 4 - rnetwk&qh COD mma a -3crlosyarroyos d.,199a7. ', E ~ u ~ L u u I E ~ ~ s ~ ~ ~ carnlnos d t l ~ r m t d h&Imperfmetros de W 1 pozos pr~tecnh[T mrtsecuenternenw fI~neas Ias zanas de CP~CW) de 590 equ~potenc~ales 10s pnnc~palespozos de abasteeim~entomun~c~pal U o U 5 10 correspond~entesa bs dc tlunpa 11) kin C U hviajt en la zona saturada de 10y 50 aiios. Esto se rcalizd utdhndo un modelo numt.1~0 3-D & flujo de agua s u b d n e a generando una sal~dacompatible -- con el SIG para f a h r m superposici6n geogtificp con el mapa de vulnuabllidad Luego se rcah6 un Carga Contam~nante lndustr~alPotencial raconmmiem a &fuenrcspo- be 0 reduc~da rnoderada lndusmar p glr~lineras).La aplr* dd W dC e v a l u d k &d po& de p e r a d n ckcarga mntammante nos y arroyos d-Payr~d . . carnlnos rn&mdom pozos aJo$aada khdda.b o s m t b d a h n mthib~ establecun~entos lndustnales en el SIC- resaltar las localidrk p u ) requirieran.ccion,nesprtClrimttar espma! v~grlanclea Gu & pcueger +- las fuentesde abastcumtmro dc agua potable existcntes. Proteccibnde la Calidad del Agua Subterrlnea: guia para empresns de agua, autoridades mrtnicipalesy agencias amhientales la irnplernentacion de una camparia ofensiva de rnonitoreo de la calidad del agua subterrinea. Esto requeriria la instalacion de una red de monitoreo (capaz de detectar cualquier contarninaci6n incipiente en el agua subterrinea y de dar una "alerta ternprana" de la necesidad de encarar una acci6n de remediacion) en la inmediata proximidad de la referida actividad (Parte 4.4B). (C)Propuesta Metodologica para Contamination Historica de Terrenos Importantes areas de terrenos urbanos y sitios rurales mas aislados que han experimentado extensos periodos de ocupacion por ciertos tipos de actividad industrial, minera o militar, frecuenternente padecen de una contarninacion serja, alin donde la actividad correspondiente haya sido suspendida afios atris. Este terreno contarninado puede generar bajo ciertas circunstancias una fuerte carga de contarninaci6n al agua subterrinea. En tales casos es necesario evaluar el riesgo en terrninos de probabilidad de impactos en seres humanos, animales o plantas, resultantes del contact0 con ylo ingestion de terrenos contaminados ylo agua subterranea. Este tip0 de evaluacion de riesgo, que es normalmente usado para guiar la decision sobre priorizacion de rnedidas de remediacion o limpieza no se trata con detalle aqui; para rnayores detalles remitirse a ASTM (1995).Tales evaluaciones de riesgo frecuenternente usan el siguiente criterio (Busrnaster y Lear, 1991): donde existe un 95% de probabilidad de impactos sobre la salud en una base de 1 en 10.000, es esencial ernprender trabajos de remediacion inmediatos b. donde el valor correspondiente est6 entre 1 en 10.000 y 1 en 1.000.000 se recomiendan estudios costo-beneficio mas detallados y evaluacion de la incertidumbre e. debajo del ultimo nivel generalmente no se toman acciones. (D) Seleccion de Nuevas Areas de Abastecirniento de Agua Subterrinea La selection de areas en las cuales se ubicarin nuevas fuentes de abastecimiento de agua subterrinea rnunicipales deberia involucrar el misrno procedimiento como el recomendado anteriormente para la evaluaci6n del peligro de contaminacion en fuentes de abastecimiento existentes. En situaciones donde tal evaluaci6n identifica actividades antropicas capaces de generar una carga contarninante a1 subsuelo elevada y/o la vulnerabilidad a la contarninacion del acuifero es alta o extrema en la mayor parte de las areas de captura de las fuentes de abastecimiento de agua subterrinea proyectadas, esta evaluacion deberia ser seguida de una apreciacibn ticnica y economics para establecer si: :. sera posible controlar adecuadarnente todas las fuentes relevantes de contarninaci6n potencial seria aconsejable buscar otros sitios para las nuevas fuentes de abastecimiento de I agua subterrlnea. Parte B: Cuia Tecnica Propuestns ~Metodoldgicnspnrn 10 Proteccidn del Agua Swbterraizea 4 Rol v Metodolwiade Monitoreode la Calidad del Aqua Subterrinea Un cornponente esencial y adicional de 10s programas de protecci6n del agua subterrinea es el monitoreo de la calidad y del nivel de agua del acuifero (Figura 4.2). Esto es necesario para: comprender la calidad natural de partida del sistema hidrico subterraneo recolectar nuevos datos sobre el sistema acuifero para rnejorar su rnodelaci6n conceptual y numirica verificar las evaluaciones del peligro de contaminaci6n del agua subterrinea confirmar la efectividad de las medidas de protecci6n de la calidad del agua subterrinea Esta necesidad de monitoreo es distinta de la requerida para la vigilancia analitica directa de la calidad del agua (de pozos y rnanantiales) destinada para abastecirniento phblico. La representatividad y confiabilidad del monitoreo de la calidad del agua subterrinea estin muy relacionadas con el tip0 y nlimero de instalaciones de monitoreo existentes en el lugar. El costo de la perforacion de un pozo es tal que a rnenudo impone una severa restriccion en el numero de instalaciones de monitoreo (except0 en situaciones de un nivel freatico poco profundo) y ejerce una fuerte presion para aprovechar 10s pozos de explotaci6n en el rnonitoreo del acuifero. (A) Limitaciones del Muestreo de Pozos de Explotaci6n Con objeto de maximizar su capacidad de extraction, la mayoria de 10s pozos de explotaci6n captan agua subterranea en un gran trarno de su profundidad. De esta rnanera 10s pozos tienden a bornbear un "coctel de agua subterrinea" con grandes diferencias en: origen, en tkrrninos de area ipoca de recarga (en muchos casos mezclando agua subterrinea con tiempos de residencia que varian desde dkcadas, siglos y hasta rnilenios) evolucion hidrogeoquirnica, en tirrninos de la rnodificacion a travks de la interaccion acuifero-agua y la atenuacion natural de contarninantes. Esto ejercera inevitablernente una seria lirnitacion en la interpretacion y extrapolaci6n de 10s datos obtenidos en el rnonitoreo en muchos tipos de sistemas acuiferos (Foster y Gornes, 1989). Adernis, usualmente el muestreo de 10s pozos de explotacion se realiza a travCs de la tapa del pozo durante la operacion de rutina de una planta de bornbeo de alta capacidad. Asi, otro factor que complica la interpretacion de este tip0 de datos de la calidad del agua subterrinea es la posible modificaci6n fisico-quimica de las muestras de agua subterrinea (comparada con las condiciones in situ) debido a procesos tales corno: entrada de aire por la bomba del pozo (u otros dispositivos de rnuestreo), que causan la oxidation y precipitation de 10s iones rnetalicos disueltos y otros constituyentes sensibles a 10s cambios de Eh Protecci6nde la Calidaddel Agua Subterranea:g~iiapara empresas de agua, nutoridades municipales y agencias ambientales Figura 4.6 Resumen esquematico d e las estrategias d e monitoreo d e la calidad del agua subterranea 1.a monitoreo ofensi o de deteccion ara roteccion del acuifero b monitoreo defensi o de deteccion ara rotecci6n de la fuente de i abastecimiento de agua - Rujo de agua - subtednea inducido c monitoreo de e aluaci6n de incidentes e istentes de contaminacion del acuifero I fuente de contaminacion' 0 Parte B: Guia Tecnica Propuestas Metodol6gicas para la Proteccidn del Agua Subtewanea volatilizaci6n, que causa perdidas de 10s componentes mestables tales como hidrocarburos de petroleo y solventes organicos sintkticos despresurizacion, que causa perdidas de gases disueltos tales como C 0 2 y rnodificaci6n del pH. Muy frecuentemente, tales limitaciones no son tenidas en cuenta cuando se interpretan, con fines de proteccion y manejo del recurso hidrico subterrineo, 10s datos provistos por la vigilancia rutinaria de la calidad del agua en pozos de explotaci6n. Detalles tkcnicos mis completos de estas limitaciones y procedimientos para reducir el sesgo se pueden encontrar en Foster y Comes (1989). (B) Monitoreo Sistemitico para el Control de la contaminacion del Agua Subterrinea Los pozos de monitoreo (opiez6metros) perforadoscon este fin, ubicados inteligentemente y, cuidadosarnente construidos, son 10s medios mas seguros de obtencion de muestras de agua subterrinea representativas de las condiciones in situ en un sistema acuifero. Estos cornprenden pozos de pequeiio diimetro (50mm o alin menos) con longitudes de filtro cortas (2-5 rn), realizados con rnateriales relativamente inertes (acero inoxidable, teflon o PVC). Se requieren procedirnientos apropiados de perforacion e instalacion (incluyendo un sellado con bentonita para prevenir el ingreso de la contarninaci6n por el anillo de la perforaci6n) que estin usualmente disponibles en la mayoria de 10s paises (Foster y Gornes, 1989). Tres estrategias distintas pueden adoptarse en el rnonitoreo sistemitico para la protecci6n a la contaminaci6n del agua subterrinea (Figura 4.6): Monitoreo Ofensivo de Fuentes de Contaminaci6n Potential. El objetivo es proveer una deteccion ternprana de la contaminacion incipiente del acuifero producida por fuentes conocidas de contaminacion potential, realizando el rnonitoreo inmediatamente gradiente abajo de !a fuente, y eligiendo 10s parimetros analiticos especificos con respecto a esa fuente de contaminacion. Esta propuesta metodologica es costosa y por lo tanto debe ser altamente selectiva, principalmente dirigida a las fuentes de contaminaci6n mas peligrosas localizadas en las zonas de captura de las fuentes de abastecimiento en acuiferos con alta vulnerabilidad a la contaminaci61-1. Monitoreo Defensivo deFuentes de Abastecimiento de Agua Subterrinea. El objetivo es alertar sobre las plumas de contaminaci6n que amenazan 10s campos de bornbeo de agua potable o pozos y manantiales individuales, mediante la instalacion de una red de monitoreo gradiente arriba de estas fuentes, que sea capaz de detectar a tiempo la aproximacidn de agua subterrinea contaminada para que Sean tomadas acciones de investigation adicionales y medidas de remediacion. Para evitar una red de monitoreo defensive se requiere una comprension cuidadosa de 10ssistemas de flujo de agua subterrfnea y trayectorias del transporte de contaminantes locales (especialrnente en relaci6n con la seleccibn de las profundidades de extraction de 10s pozos de monitoreo). Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea:guia para empresas de agw, autoridades municipales y agencias ambientales + Monitoreo de Evaluaci6n en Sitios con Contaminacidn de Acuiferos Conocida. Un procedimiento metodol6gico similar a1 descrito en rnonitoreo ofensivo deberia ser adoptado: principalmente para confirmar la efectividad de 10s procesos naturales de atenuacion de contaminantes, donde estos Seanconsiderados como la manera mis economics o la hnica forma posible de manejar la contaminacibn del acuifero para confirmar la efectividad de las rnedidas ingenieriles de remediacion tomadas para lirnpiar o contener la contaminaci6n del acuifero, donde Cstas hayan sido consideradas tecnica y economicamente factibles. (C)Selecci6n de Parimetros Analiticos Existe tambien la necesidad imperiosa de mejorar la selecci6n de 10s parimetros analiticos determinados en las rnuestras de agua subterrinea. El monitoreo rutinario de las fuentes de agua subterranea esta en general limitado a CE, pH, cantidades de CF y CI libre (si se usa para desinfeccion de la fuente de abastecimiento). Aunque estos parsmetros dan una indicacion de la pureza del agua proveen muy poca information en relacibn con la presencia o ausencia de 10s tipos de contaminaci6n mis frecuentes del agua subterrinea. Por ejernplo, si el pozo se localiz6 en la vecindad de un parque industrial (incluyendo actividad de procesamiento de metales) es esencial incluir el monitoreo de solventes industriales clorados y de 10s mismos metales pesados, ya que con el esquema de monitoreo anterior es poco probable advertir su presencia. La seleccion de 10s parimetros de monitoreo debe ser encarada teniendo en cuenta la evaluacion del peligro de contarninaci6n del agua subterrinea (Tabla A.2 del Resumen Ejecutivo). Tambikn debe definirse la frecuencia de muestreo en las redes de monitoreo del agua subterrinea. Salvo en acuiferos de vulnerabilidad a la contaminaci6n extrema o alta, no seri normalmente necesario monitorear la calidad del agua subterranea del acuifero con una frecuencia mayor a tres meses. - - r a c k i n do Programs de Proteccibn de In Calidad del 1 (A) Requerirnientos y Responsabilidades Institucionales En general, el organism0 regulador del ambiente o de 10s recursos hidricos (o aquella agencia, departamento u oficina de gobierno local, regional o nacional encargada de realizar esta funcion) tiene normalmente el mandato de proteger la calidad del agua subterranea. En principio estos organisrnos estan bien posicionados para establecer 10s programas de protecci6n de la calidad del agua subterranea incluyendo: la definition ordenamiento territorial sobre la base de 10s requerimientos de protecci6n del agua subterrinea ,a la implementaci6n de las medidas de protecci6n del agua subterrinea apropiadas, aunque en la prictica ellos carecen de recursos institucionales y del compromiso politico para actuar de manera completa y efectiva. Parte B: Cuia TecnicaPropatestas Metodoldgicas para la Proteccidn del Agua Subterrcinea Es decisivo que la atencidn se enfoque a la menor escala y nivel de detalle necesarios para la evaluacion y proteccion de fuentes de abastecimiento especificas. Para ello es esencial que las empresas de servicio de agua se involucren estrechamente con esta tematica. Ademas, dada su responsabilidad de ajustarse a las norrnas de las buenas practicas de ingenieria, pareceria que las rnisrnas empresas de servicio de agua tuvieran la responsabilidad de encarar la promoci6n y realizaci6n de las evaluaciones del peligro de contaminacion para todas sus fuentes de abastecimiento de agua subterrinea. Los procedimientos presentados para la evaluacion de 10s peligros de contaminacion del agua subterrinea son 10s precursores Iogicos de un programa de medidas de proteccibn. Corno tal dan una buena base para argurnentar las manifestaciones a ser presentadas a1 organism0 regulador local del ambiente ylo del recurso hidrico para actuar sobre las medidas de proteccion del agua subterrinea donde sean necesarias. Aun si no existe una agencia o legislacion adecuadas para el control de la contarninacion, sera normalrnente posible presionar a la autoridad municipal o gobierno local para encarar acciones de proteccion por decreto con objeto de salvaguardar el inter& de la poblaci6n local. (B) Manejo de Incertidumbres y Desafios Clave Es posible que se presenten importantes incertidumbres cientificas en rnuchas evaluaciones de peligro de contaminacion del agua subterranea, principalmente aquellas relacionadas con: la capacidad de atenuacion del subsuelo para ciertos contaminantes orginicos sintiticos la probabilidad y escala de flujos preferenciales en la zona no saturada de algunos esrratos geologicos las tasas de percolaci6n del agua y transporte de contaminantes en algunos acuitardos confinantes 10s regimenes de flujo del agua subterrinea alrededor de 10s pozos en acuiferos heterogineos complejos, lo cual puede conducir a grandes bandas de error en la definicion de 10s requerimientos de protecci6n. Es necesario reconocer y abordar de rnanera explicita y sistemitica las complicaciones que esto representa (Reichard et. al., 1990). En este contexto, en muchas instancias sera necesario obtener una clara evidencia de la real o incipiente contaminacion del acuifero rnediante el monitoreo del agua subterrinea para que sea posible justificar el costo de las medidas necesarias de control de la contaminaci6n. Si el peligro de contaminaci6n del agua subterrinea se confirma sera luego necesario evaluar el riesgo que presenta y definir acciones apropiadas. En general, en tirminos tCcnicos y administrativos tales acciones podrian incluir: negociaci6n (y posible subsidio) de las rnodificaciones en el diseiio y operaci6n de las actividades contaminantes mediante la introduction de tecnologias mejoradas para reducir o elirninar la carga conraminante al subsuelo, con un monitoreo o rernediacion apropiados de la contaminacion del agua subterranea existente en el sitio Protecci6n de la Calidad del Agua Subterranea:guia para ernpresas de agua, antoridadesrnunicipales y agencias ambientales Cuadro 4.2 agua subterranea en 10s alrededores ae Managua, Nicaragua W !Li 7 C * I'ara proteger campos de pozos rnuntc~palesimportantes &de carga contaminante potcncia aha raaliurdo uno eunluactdn rrstmdticn delpelrgro & Fcaptura , es mis predorn~nantementea contaminacron del recurso hidrico subterrdneo, incluyendo el que el uso frecuente de pesticidasm6 apeo & la uz~lnerabilidaddel acuifero y el ipluentario de las ~nsectjcidasde carbamato) ptesentan I urrgas contaminantes a1 s~dbsrfelo,con ma clara politrca de - -'- zant9mioaci6nYy se ----~eriricon irwolucrar a 10sgupos interesados El agua subterrainea es de fundamental ~mportanciapa- el abasteclmiento de agua domistico, industrial y agricola Mapeo de la evaluacion de la contaminacion para en la regi6n y se extrae de poros profundm murucipales / el sistema de aqua subterrinea de Managua y privados de un sistema acuifero voldnico de gran rnagnitud ubrcado a1 sur del Lago Managua. EXISIun rlo poco desarrollado sobre 10s derrames de lava mls Carga Contarninante al Subsuelo 8 rec~entes,y esta irea se clasifica como altamente vulnera~~e reduc~damoderada elevada A a pesar del relatrvamente profundo nivel fre5tico (mis sltlos ~ndustr~ales 1 ' 1 1 de 25 m de profund~dad).El principal campo de pozos gasolineras 9 ex~stentesextrae alrededor de 195millones de Vd y esti 7 rellenos sanitar~os A A A G < ublcado en el extremo urbamzado a t e de la ciudad de anagua, pero se encuentra bajo estudio y desarrollo L Vulnerabilidad a la Contaminaci6n del Acuifero 5 nuevo po de pozos de 70 millones de Vd en una Z -damente a 10krn a1sur de la ciudad. 0 med~a [I L' La zona de captura del campo de pozos existente esta en aka pehgro por una gran variedad de industtias incluypn+- * V) curtidurias, talleres metallirgicos y fabricas textile CI 9 M el area industrral Zona Franca, asi como tambiin 1 almacenamiento de combustibles y productos qu$hicos zonas de flujo 2 en el aeropuerto internaclonal y una cantidad de estimadas del campo de poblaciones periurbanas en desarrollo con saneamiento pozos municipal: in situ (Scharp, 1994; Scharp et. al., 1997, MA existente ' KTH, 2000). Existen tambiin en el irea variat nuevo, aterrizaje pequeiias, que fueron usadas en el pasado para almacenamiento, carga y fumigaci6n de tierras agricolas. En 10s ultimos 30 aiios existi6 un cultivo intensive de I algod6n donde se utilizaron lnuchos pssticidas alpnente persistentes, tales corno toxafeno y DDT. I La zona de flujo estimada para el nuevo camp4 I se clasific6 cornode vulnerabilidad media, pero exisvr 3 ireas de alta vulnerabilidad, debido a la ausencia de cobertura de suelo, la cual he sido removida par erosii Si bien existe una cantidad de fuentes puntuales contaminaci6n pottnciai s in dust ria^, gasolineras ' de disposici6n de residuos), s610 un sitio industrialLWU ' EanqueS de alrnacenamiento subtertlneo ha sido clasificad< Parte B: Cuia Tecnica Propwestns Metodoldgicns porn la Proteccidn del Agbm Subterriinea trasladar la actividad contaminante a otra ubicaci6n (hidrogeol6gicarnente rnenos vulnerable), en algunos casos rnediante el pago de una cornpensaci6n, con un rnonitoreo o remediacibn apropiados de la contaminaci6n del agua subterrinea existente en el sitio relocalizaci6n de las fuentes de agua subterrinea a un irea nueva de bajo peligro de contaminaci6n, con la concomitante introduccibn de controles apropiados en el desarrollo del uso del territorio. Sedeberia tarnbitn tener presente quepara algunos acuiferos o parte de sistemas acuiferos no s e d pragrnitico implernentar la protecci6n de la contarninacibn, ya que sus caracteristicas naturales son tales que poseen baja calidad del agua subterrinea. Frecuenternente, seri apropiado destinar tales ireas para ubicar preferenternente industrias o actividades que tengan alta probabilidad de generar una gran carga contarninante a1 subsuelo. Pero, en tales caios es importante evaluar cuidadosarnente si: el agua subterrinea local puede a veces ser usada para abastecirnlento dornistico en pequeiia escala la infiltraci6n de efluentes pudiera causar carnbios en la direction del flujo de agua subterrinea que pudieran poner en peligro ireas con mejor calidad de agua subterrinea la construcci6n de nuevos pozos o carnpos de bornbeo en areas adyacentes pudiera cambiar la direcci6n de flujo de agua subterranaa de manera de ser arnenazadas por contarninacion del agua subterranea de las cercanias. Tarnbitn se debe reconocer que frecuentemente es posible que el agua subterrinea poco ~rofundaen ireas urbanas estC significativarnente contarninada. No obstante, una propuesta metodol6gica integrada y coordinada que incluya varias de las siguientes acciones sera a menudo beneficiosa para ayudar a proteger las fuentes de abastecimiento de agua potable: priorizar la extension del servicio de cloacas en areas de alta vulnerabilidad a la contarninacion del acuifero, donde 10s acuiferos Sean usados para abastecimiento de agua potable a cualquier escala mejorar la localizacion y calidad de las descargas de aguas residuales de 10s sistemas cloacales, luego de la consideracion de 10s irnpactos potenciales en carnpos de bombeos municipales y otros usuarios de agua subterranea periurbanos y de aguas abajo restringlr la densidad de nuevos desarrollos residenciales servidos por unidades convencionales de saneamiento in situ controlar las descargas de efluentes industriales a travis de perrnisos y cobro de impuestos (cinones)a la vez de estirnular el reciclado, minimizaci6n y tratarniento de efluentes exigir requeriniientos especiales de manipulation para sustancias quirnicas t6xicas persistentes y efluentes en cualquier sitio industrial localizado en areas de alta vulnerabilidad a la contarninacion de acuiferos Parte B: Cuia Tecnica Propuestas Metodoldgicas para la Protection del Agua Subterrrinea En tkrminos mas generales la zonificaci6n de la superficie del terreno mediante mapas que combinan las clases de vulnerabilidad a la contaminaci6n del acuifero y las ireas de captura de las fuentes de agua subterrinea (perirnetros de protecci6n) puede ser utilizada ficilmente para la elaboracion de las matrices de aceptabilidad para 10s distintos tipos de actividades potencialmente contaminantes. Tanto 10s rnapas como las matrices son extrernadarnente valiosos para: aurnentar la torna de conciencia de 10s grupos interesados sobre 10s peligros de contarninaci6n del agua subterrinea ofrecer argurnentos creibles y defendibles para incorporar al agua subterrinea en 10s procedirnientos de planificaci6n del uso del territorio prornover la comprensi6n pliblica de las necesidades de protecci6n del agua subterranea. Proteccion de la Calidad del Agua Subterrinea: guia para empresas de agna, atitoridades municipales y ngencias nrnbientales Closario Espaiiol-lnglks Abastecimiento con aguas subterrdneas Groundwater supply Abastecimiento para consurno humano Public supply Acuifero no confinado, acuifero libre Unconfined aquifer Agentes pat6genos Pathogens Aguas servidas, aguas residuales, aguas cloacales Wastewater Aguas servidas, aguas residuales, aguas cloacales Sewage Alcantarillado Sewer Peligro Hazard Area de captacibn, drea de captura Capture area Area de protecci6n de las fuentes Source protection area Botadero de residuos s6lidos Solid waste tip Cabecera de pozo, cabezal de pozo Wellhead Campo de bornbeo, campo de pozos Wellfield Cloaca Sewer Cuenca Basin, catchment, watershed Derrame, derramamiento Spillage Descarga Discharge Desech6 Waste Desechos s6lidos Solid waste Disposici6n Disposal DNAPL= Liquidos Densos No Miscibles en Agua DNAPL-Dense No Aqueous Phase Liquid o Liquidos Densos de Fase No Acuosa Drenaje Drainage Efluente Liquid waste, effluent Empresa de servicio de agua Water supply company/utility Flujo de aguas subterraneas Groundwater flow Fosa Pit Fuente Source Fuente de abastecimiento Supply source Fuga (de una tuberia) Leakage Gasolinera Petrol filling station, Gas station Granja ecologica, granja orginica Eco-farming, ecological farming Grupos interesados Stakeholders Protecci6n de la Calidad del Agua Subterranea: guia para empresas de agua, autoridades municipales y agencias ambientales Increment0 sobre la tasa de recarga natural Hydraulic surcharge Laguna de aguas residuales Wastewater lagoon Laguna de efluentes Effluent lagoon Laguna de lodos Sludge lagoon Laguna sin revestimiento Unlined lagoon Letrina de pozo Pit latrine Lixiviacion Leaching Lixiviado Leachate Sludge Lodo proveniente de agua residual Slurry Lodo proveniente de agua residual domkstica Sewage sludge Manantial Spring Nivel freatico Water table Organismos pat6genos Pathogens Patogenos Pathogens Peligro Hazard PCrdidas Leakage Perimetro de proteccidn de pozo Supply protection perimeter, wellhead protection perimeter Poco profundo Shallow Pozo Borehole, well Pozo de abastecimiento, pozo de agua potable Suplly borehole, water supply well Pozo de bombeo Pumping well Pozo Negro, pozo absorbente Cesspit, cesspool, soakaway pit Profundidad al techo del primer acuifero confinado Groundwater strike Red cloacal Sewer Red de agua potable Water supply main Relleno sanitario Landfill Riesgo Risk Saneamiento in situ In-situ sanitation Saneamiento sin alcantarillado, saneamiento sin red cloacal Unsewered sanitation Sobrecarga hidraulica Hydraulic surcharge Sornero Shallow Surnidero Soakaway Superficie piezomitrica Piezometric surface Tanque siptico Septic tank, soaltaway pit Techo del acuifero confinado Top of the confined aquifer Volcadero de residuos solidos Solid waste tip Zona operacional del pozo Wellhead operational zone Proteccion de la Calidad del Agua Subterranea:guh para empresas de agua, autoridades municipales y agencias ambientales Referencias Adams, B. y S. 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