Calidad del agua subterranea

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La calidad del agua subterranea estan definidas por las reacciones quimicas y biologicas que ocurren en las zonas por las que el agua fluye.

Tambien en esta presentacion e toca el tema de ccontaminacion de agua subterraneas asi como el efecto de los pozos en la calidad de estas aguas y las acciones correctivas para mejora la calidad del agua subterranea.

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Calidad del agua subterranea

  1. 1. Calidad de Aguas Subterráneas
  2. 2. Calidad de Aguas SubterráneasEl agua es el solvente universal.De las fuentes de agua para consumo, el aguasubterránea es la que contiene más sólidos disueltos.En aguas subterráneas no contaminadas la composicióny concentración de las sustancias disueltas dependende:• la composición química de la precipitación• las reacciones químicas y biológicas que ocurren en la en la superficie y el suelo• la composición mineral de los acuíferos y capas confinantes por las que el agua fluye.
  3. 3. Calidad de Aguas SubterráneasLa calidad delagua subterráneaestán definidaspor lasreaccionesquímicas ybiológicas queocurren en laszonas por las queel agua fluye. www.gidahatari.com
  4. 4. Límites para Sustancia Fuente principal Efecto en el uso el consumo (mg/L)Bicarbonato Calidad de Aguas Subterráneas Productos de la disolución de rocas Controla la capacidad del agua de neutralizar ácidos fuertes. Bicarbonatos de (HCO3) y carbonatadas principalmente caliza (CaCO3) y calcio y magnesio se descomponen en 250 Carbonato dolomita (CaMgCO3), por agua conteniendo vapor de agua caliente generando gases (CO3) dióxido de carbono. de CO2 corrosivos. En combinación con calcio y magnesio causa dureza.Calcio (Ca) y Suelos y rocas conteniendo en caliza, Magnesio dolomita, yeso (CaSO4). Pequeñas cantidades Principal causa de la dureza. 25 - 50 (Mg) de rocas ígneas y metamórficas. Agua salada atrapada en los sedimentos, en En grandes cantidades, incrementa la Cloruro (Cl) las costas por el contacto del agua salada con corrosión y en combinación con sodio 250 el agua dulce de los acuíferos. otorga un sabor salado. En ciertas concentraciones reduce las Rocas sedimentaria e igneas. No es frecuenteFluoruro (F) caries, en concentraciones elevadas daña 1 encontrarlo. el esmalte.Hierro (Fe) y Es censurado en el procesamiento de El hierro presente en la mayoría de suelos y Manganeso alimentos, tintes, cerveza y otras 0.3 - 0.4 rocas, el manganeso no es muy común. (Mn) industrias. De la misma fuente que el cloruro. En algunas En grandes concentraciones, puede afectar rocas sedimentarias, y en cantidades personas con problemas cardiacos, Sodio (Na) pequeñas por el intercambio de calcio y hipertensión. En presencia de calcio y 200 magnesio por sodio de los materiales de los magnesio puede ser perjudicial para acuíferos. algunos cultivos. En ciertas concentraciones otorga al agua Yeso, pirita (FeS) y otras rocas que contienenSulfato (SO4) un sabor amargo y en altas 250 azufre (S). concentraciones tiene un efecto laxante.Constituyentes inorgánicos comúnmente disueltos que pueden afectar el uso del agua.
  5. 5. Característica Causa principal Efecto Observación Calcio y magnesio combinado con Dureza como mg/l de CaCO3 el jabón provoca un precipitado Calcio y magnesio 0 - 60: Blanda insoluble dificultando la formación Dureza disuelto en el 61 - 120: Mod. Dura de espuma. La dureza afecta la agua 121 - 180: Dura idoneidad del agua en la industria > 180: Muy dura del papel y textil. El pH es la medida de las características reactivas del agua. Valores de pH Disociación de Valores menores a 4 indican agua <7: ácido pH ácidos y bases en corrosiva y tiende a disolver 7: neutro el agua metales. Valores mayores a 8.5 >7 básico tienden a formar sarro. La mayoría de sustancias disueltas Sustancias que Conductividad se disocian en iones que pueden Se puede expresar en: forman iones eléctrica conducir la electricidad. Mientras microomhnios/cm3 a una cuando son específica mayor la conductividad más temperatura de 25°C disueltas en agua mineralizada estará el agua <1000: Dulce Sustancias Agua que contiene <500 mg/L seSolidos disueltos 1000-3000: Lig. salina minerales puede utilizar para uso doméstico totales 3000-10000: Mod. salina disueltas en agua y procesos industriales. 10000-35000: SaladaCaracterísticas del agua que afecta su calidad.
  6. 6. Contaminación de las Aguas Subterráneas
  7. 7. Contaminación de aguas subterráneasLa contaminación recibe una contaminación crecientepor los organizamos reguladores y la población.Se ha encontrado problemas de contaminación másdistribuidos de lo que se hubiera pensado años atrás.Toda actividad tiene un impacto y una potencialcontaminación.La purificación de sistemas de aguas subterráneaspueden requerir centurias y grandes cantidades dedinero. Es imperativo que la contaminación del aguasubterránea por sustancias nocivas sea evitada en loposible.
  8. 8. Contaminación de aguas subterráneasLa mayoría de la contaminación proviene de:• la disposición de residuos• excavaciones de baja profundidad incluyendo pozos sépticos• pozos profundos y minas• el uso de fertilizantes y otros agroquímicos• derrames en tanques de almacenamiento y tuberías, entre otros.La magnitud de la contaminación depende del tamañodel área afectada, la cantidad de contaminante, lacomposición mineral y características hidráulicas delsuelo y el efecto que tenga en el uso de las aguassubterráneas.
  9. 9. Contaminación de aguas subterráneasCasi todas las sustancias Reglamento de la Calidad de Agua parason solubles en el agua, y Consumo Humano - DS N° 031-2010-SAalgunas son muy tóxicasen cantidades diminutas. Parámetro Concentración (mg/L) Arsénico 0.01Por ejemplo en el Bario 0.7siguiente cuadro se Cadmio 0.003muestra los límites Cromo 0.05 Plomo 0.01máximos permisibles de Mercurio 0.001sustancias inorgánicas en Nitrato 50el agua de consumo Selenio 0.01humano.
  10. 10. Contaminación de aguas subterráneasLa densidad de una sustancia líquida afecta elmovimiento del agua subterránea. La densidad delos contaminantes va desde una densidad menorcomo la del petróleo, a densidades mayores comola del agua salobre y otras sustancias.Las sustancias con menor densidad que el aguatienden a acumularse en la parte superior de lazona saturada, si fuera petróleo, este es inmiscibley se esparciría en todas las direcciones en una finacapa en la superficie. Las sustancias más densastienden a moverse hacia la parte inferior en unacapa confinante.
  11. 11. Contaminación de aguas subterráneas
  12. 12. Contaminación de aguas subterráneasLa composición mineral y las características físicas delsuelo y rocas por los que el agua fluye pueden afectar alos contaminantes de distintas maneras. Si uncontaminante entra al flujo subterráneo por un punto,este será dispersado longitudinalmente y lateralmenteen materiales granulares, entonces su concentracióndisminuirá en la dirección del flujo.Las concentraciones de las sustancias orgánicas y otrasbiodegradables tienden a caer por la oxidación y laacción bacteriana en la zona no saturada. Algunosmateriales como las arcillas y materia orgánica puedenabsorber metales en cantidades traza y con ello reducirsu movimiento en el agua subterránea.
  13. 13. Contaminación de aguas subterráneasLas sustancias disueltas se mueven con el agua,excepto cuando son retrasadas o inmovilizadas poradsorción.Por lo tanto, el movimiento de los contaminantestiende a ser a través de las zonas más permeables,lo más lejano su punto de origen de un área dedescarga, lo más profundo que pueda penetrar enel sistema de aguas subterráneas.
  14. 14. Contaminación de aguas subterráneasLa contaminación del agua subterránea puede evitarse sise selecciona adecuadamente los sitios en los que sehará la disposición de residuos, siguiendo los siguientescriterios:1. Presente un espesor considerable de material no saturado que contenga arcillas y/o material orgánico.2. Las áreas estén lo más cercano posible a los lugares de descarga natural de las aguas subterráneas.3. Lugares donde no ocurra escorrentía superficial, y exista una mínima capacidad de infiltración de la superficie. www.gidahatari.com
  15. 15. Contaminación de aguas subterráneasSelección desitios dedisposición deresiduos debeconsiderar:zona nosaturada,peligro deinundación,zona dedescarga,escorrentía einfiltración. www.gidahatari.com
  16. 16. Temperatura de lasAguas Subterráneas www.gidahatari.com
  17. 17. Temperatura del agua subterráneaLa temperatura del aguasubterránea es una de suscaracterísticas más útiles.Ésta responde a variacionesestacionales en el calor del solrecibido por la superficie y por elmovimiento del calor al interior dela Tierra.Esto provoca que exista unafluctuación estacional de latemperatura del agua subterráneaa profundidades de 10 a 25metros. La fluctuación es mayorcerca a la superficie, variandodesde 5°C a 10°C. www.gidahatari.com
  18. 18. Temperatura del agua subterráneaEn la zona afectada por la fluctuación estacional, el promedioanual de temperatura del agua subterránea es 1°C o 2°Cmayor que el promedio anual de temperatura del aire.Consecuentemente, se puede preparar un mapa detemperaturas del agua subterránea a partir de la temperaturaambiental.Mapa detemperaturasaproximadas delagua subterránea alo largo de EEUU.
  19. 19. Temperatura del agua subterráneaEl movimiento de calor al interior dela Tierra causa un incremento de latemperatura del agua subterráneacon la profundidad. Este incrementoes referido como el gradientegeotérmico que va desde 1,8°Ccada 100m, en áreas superpuestaspor gruesas capas de rocasedimentaria, hasta 3.6°C cada100m, en áreas con actividadvolcánica reciente.El efecto del gradiente geotérmicono se da en el área afectada por lasfluctuaciones estacionales detemperatura.
  20. 20. Efecto de los Pozos en laCalidad del Agua Subterránea www.gidahatari.com
  21. 21. Efecto de los pozosEl deterioro en la calidad del agua puede serresultado de cambios en la calidad del agua delacuífero o cambios en el pozo. El deterioro biológicoy químico está asociado al acuífero mientras que eldeterioro físico se relaciona más a la instalación depozos.Los parámetros biológicos y químicos pueden serevaluados antes de ubicar el pozo para saber sicumple con los estándares de agua deabastecimiento, y si no definir que tratamiento esrequerido.
  22. 22. Efecto de los pozos
  23. 23. Efecto de los pozosEl deterioro en la calidad biológica se refiere a lapresencia de agentes bacterianos o virus asociadosa los desechos humanos y animales.Este deterioro esta relacionado a la conexión entrela zona superficial y la zona abierta por el pozo, lacual es el espacio anular entre el casing y elacuífero.Para evitar la contaminación de los pozos, esteespacio anular debe ser llenado con hormigóndesde la superficie hasta una profundidad mínimade 6m.
  24. 24. Efecto de los pozosEl deterioro en la calidad química se asocia a lapresencia de sustancias disueltas en el pozo deabastecimiento a concentraciones no deseadas.El bombeo de pozos causa convergencia del aguade distintas direcciones, si alguno de los flujoscontiene alta concentración de una sustancia,después de un periodo de tiempo, estaconcentración aumenta. Las sustancias máscomunes que aumentan su concentración son NaCly NO3, excepto si el pozo está cercano a una zonade residuos líquidos ya que estas sustancias son lasutilizadas en los procesos industriales.
  25. 25. Efecto de los pozosEl deterioro en la calidad física se asocia a cambios en lacolor, sabor y temperatura. Un cambio en el color sedebe al incremento gradual o súbito de partículas deroca en el agua. Si se trata de arcillas, el agua se tornaturbia y azulada.El tamaño de las partículas depende de la velocidad conque sedimentan. Si sedimentan lentamente, estas sonarcillas, si lo hacen rápidamente son arenas.La aparición gradual de partículas indica que el materialgranular fino no fue adecuadamente removido de lazona adyacente al pozo durante su periodo deproducción. Esto puede provocar que las partículasmigren al pozo y provoquen un colapso en la pantalla ouna ruptura del casing. www.gidahatari.com
  26. 26. Acciones correctivas a cambios en la calidad del aguaCambio en la Causa del Cambio Acción Correctiva Calidad Sellar el espacio anular con Movimiento de agua hormigón u otro material contaminada de capas Biológica impermeable y hacer una pila a los superficiales hacia el espacio alrededores para desviar la anular. escorrentía superficial Sellar el espacio anular. Si esto no Movimiento de agua elimina la contaminación, extender contaminada hacia el pozo de la el casing a una mayor profundiad superficie o de acuíferos poco Química (plegando un casing de menor profundos. diámetro al casing original). Ascenso de agua de zonas con Reducir la velocidad de bombeo agua de baja calidad y/o sellar la parte baja del pozo Migración de partículas de roca en el pozo a través de la pantalla Quitar la bomba y desarrollar o fracturas penetradas por los nuevamente el pozo. pozos abiertos. Física Quitar la pantalla, y si es posible, Colapso de la pantalla o ruptura instalar una nueva. Instalar un del casing casing de menor diámetro dentro
  27. 27. Gracias por su interés en este tema
  28. 28. Para mayor información sobre nuestra empresa puede revisar los siguientes vínculos: MEDIO MINERÍA CONSULTORÍA CAPACITACIÓN CARRERAS AMBIENTE Filtración de Centrales Hidrogeología enCaudal ecológico Desafío relaves hidroeléctricas minería Cambio Diseño de Modelamiento SIG en la Oportunidades climático coberturas numérico gestión de R.H. Balances Sistemas de Modelamiento Drenaje de mina Nuestro equipo hídricos monitoreo MODFLOW Monitoreo de Bioremediación Asentamiento Modelamiento Misión y visión calidad hídrica de relaves por bombeo hidrológico Monitero de Redes de Contacto cuencas monitoreo Gidahatari

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