Impacto sobre la calidad del agua

Temática: Acuíferos afectados por basureros no controlados
IMPACTO DEL BASURERO DE NAVARROSOBRE LA CALIDAD DE LAS AGUAS
SUBTERRANEAS DEL MUNICIPIO DE CALI, COLOMBIA
Omar Azcuntar Rosales
CVC, Carrera 56 No 11-36 Cali (Colombia). Tel. 572 3310100 Ext. 428
[email protected]
RESUMEN: La ciudad de Cali se localiza al suroccidente de Colombia, tiene una
población de 2.400.000 habitantes y genera en la actualidad 1800 toneladas diarias de
residuos sólidos(domésticos, industriales y hospitalarios) que fueron dispuestos
indiscriminadamente durante 30 años(hasta septiembre de 2001) en un basurero a cielo
abierto localizado en una zona de topografía plana y ocupa una extensión de 170.000 m 2
y una altura de 65 m. Como su localización y adecuación del vaso de vertido no fue
planificada ni obedeció a un diseño previamente establecido y además fue mal operado,
esta produciendo serios impactos sobre la calidad de las aguas subterráneas del sector,
puesto que el acuífero existente en la zona ha servido de sumidero para evacuar los
lixiviados que este basurero produce. El caudal de lixiviados generado durante períodos
secos es de 7 LPS y en invierno hasta de 30 LPS debido a la falta de sistemas de
drenaje de aguas lluvias y lixiviados, mala compactación y mal cubrimiento de los
residuos. En la zona existen dos sistemas acuíferos aluviales, el más superficial,
denominado Unidad A, es libre, tiene un espesor de 50 m, conductividad hidráulica entre
20 y 50 m/día y un volumen de agua almacenada en la zona del orden de 500x10 6 m3 ,
considerado como una de las reservas hídricas más importante para el presente y futuro
desarrollo de la ciudad y del municipio de Cali.
La alta vulnerabilidad de este acuífero esta definida por la poca profundidad del nivel
freático(2 a 3 m), la alta permeabilidad de la zona no saturada, la no existencia de suelo
en el sitio de disposición de los lixiviados(antiguo cauce del río Cauca) y la gran
importancia de acuífero. La carga hidráulica impuesta(lixiviados) sobre el suelo y el
acuífero es del orden de 45 mm/día, aunada a la alta vulnerabilidad natural del acuífero
determinan un alto riesgo de contaminación.
Para verificar la existencia de esta pluma de contaminación(localización, extensión,
dirección y grado de contaminación) la CVC diseñó y construyó una red de monitoreo
alrededor del basurero y su zona de influencia, constituida por 42 pozos donde se han
monitoreado durante los últimos 9 años la calidad del agua y la profundidad de los niveles
freáticos, comprobándose la existencia de esta pluma que lateralmente se ha desplazado
alrededor de 1800 m y en profundidad entre 8 y 10 m, presentando el acuífero en esta
zona altas concentraciones de cloruros, sales, dureza, alcalinidad, materia orgánica,
nitrógeno amoniacal, nitritos, fenoles, arsénico y cianuros, además de mercurio y cromo
aunque en bajas concentraciones. La velocidad de desplazamiento de la pluma es del
orden de 50 a 60 m/año.
Palabras claves: Basurero, lixiviados, pluma.
INTRODUCCION
La CVC a través de su Grupo de Aguas Subterráneas inició en el mes de febrero
del año 1996 un estudio de investigación para evaluar la probable contaminación
que los lixiviados, que produce el basurero de Navarro, están produciendo sobre la
calidad de las aguas subterráneas del sector suroriental del municipio de Cali.
En este basurero se han dispuesto, a cielo abierto, durante 35 años los residuos
sólidos que se producen en la ciudad de Santiago de Cali y las cabeceras
municipales de Yumbo y Jamundí y en el que actualmente se disponen 1.800
toneladas diarias para un volumen total allí depositado del orden de 15 x10 6
toneladas.
Es de mucha importancia determinar si esta contaminación existe; y en caso
positivo, tratar de localizar la “pluma” o “plumas” de contaminantes para definir su
dirección, extensión y grado de contaminación y así establecer los correctivos
necesarios que permitan controlar o detener el avance de este proceso de
contaminación para proteger los acuíferos existentes en esta zona los cuales
están definidos como los de mayor potencial disponible de aguas subterráneas del
municipio de Cali, ampliamente utilizados para el abastecimiento público en los
corregimientos de Navarro y El Hormiguero y
planteados como una de las
principales reservas de agua para el desarrollo presente y futuro del municipio de
Santiago de Cali.
Esta evaluación se basa principalmente en el monitoreo continuo del
comportamiento hidráulico de estos acuíferos y de la calidad del agua que
almacenan para lo cual se diseñó y construyó una red de pozos de monitoreo.
Igualmente se estableció una red de monitoreo de las aguas superficiales del
sector para definir su relación con las aguas subterráneas y sus posibles impactos.
OBJETIVO GENERAL
Evaluar la contaminación de las aguas subterráneas en el sector de Navarro
generada por la infiltración en el suelo de los lixiviados que produce el Basurero
del municipio de Cali con el fin de formular e implementar un plan de manejo para
el control y la protección del acuífero.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
•
Verificar la existencia de la contaminación de los acuíferos por lixiviados
•
Localizar en forma aproximada la extensión y dirección de la pluma
contaminante
•
Determinar el grado de contaminación de los acuíferos
•
Establecer las medidas de mitigación necesarias para atenuar y detener este
proceso de contaminación
•
Delimitar las zonas de protección de los pozos de abastecimiento público
•
Proponer medidas prácticas y viables de remediación de los acuíferos
contaminados.
•
Definir las estrategias de control y manejo para la protección de los acuíferos.
BASURERO DE NAVARRO
Area ocupada
: 170.000 m2
Altura del basurero
: 45m
Peso total de basura acumulada
: 15´000.000 ton.
Año de inicio de operación
: 1969
Año de clausura
: 2001
RELLENO TRANSITORIO
Area ocupada
: 110.000 m2
Fecha inicio de operación
: Septiembre de 2001
Operador
:EMSIRVA E.S.P.
Basura en peso dispuesta
: 1800 Ton./día
Problemas Existentes:
Manejo inadecuado de lixiviados y gases
Malos olores por falta de material de
cobertura
Compactación deficiente de los residuos
Dificultad para disposición por falta de
espacio y presencia de recicladores en el
sitio de disposición
IMPACTOS EN EL MEDIO AMBIENTE
 BOTADERO A CIELO ABIERTO
- No existe impermeabilización entre el suelo y los residuos en el basurero antiguo
- Los residuos se mezclaron indiscriminadamente
- No existen sistemas de drenaje interno de lixiviados
- Parte de los lixiviados se recolectaron mediante un canal perimetral abierto y se
dispusieron durante 30 años en la madrevieja del río Cauca. Actualmente se
almacenan conjuntamente con los que produce el relleno transitorio, en tres
lagunas de aproximadamente 70.000 m3 cada una, que emiten gases y olores
fétidos. No hay sistema de tratamiento de lixiviados y la madrevieja permanece
colmatada con este contaminante.
- Debido a la falta de impermeabilización en el fondo gran parte de los lixiviados se
infiltran en el suelo, el lindero este del basurero drena los lixiviados directamente a
la madrevieja (antiguo cauce del rio Cauca) debido a su topografía baja y la
mitad del lindero sur los drena a través de flujo subsuperficial al Canal Navarro
que descarga en el río Cauca aguas arriba de la bocatoma del acueducto de la
ciudad de Cali.
- Se hizo cobertura con tierra y escombros de construcción (cuando había) para
tapar y compactar los residuos
- Se construyeron chimeneas para evacuar gases y se disponen al medio
ambiente.
- La infiltración de lixiviados al subsuelo debajo del basurero es probablemente
alta.
- Los lixiviados que descargan a la madrevieja avanzan por su cauce hasta dos km
aguas abajo de donde son bombeados en verano para el riego de cultivos y en
invierno para drenar la zona que finalmente se descargan en el río Cauca
 SUELO
De composición semipermeable (limos y arcillas). Posible saturación de
contaminantes.
 AGUAS SUPERFICIALES
Deterioro de la calidad del agua del canal Navarro, río Cauca y Madrevieja del río
cauca.
 AGUAS SUBTERRANEAS
Alto riesgo de contaminación de los acuíferos, que son de alta producción y con
agua de buena calidad natural, dada su alta vulnerabilidad natural y al alto grado
de poder contaminante que tienen los lixiviados.
 AIRE
No hay control de gases. Se emiten a la atmósfera sin ningún manejo. No hay
cubrimiento ni compactación de los residuos lo que genera fuertes olores hasta un
radio aproximado de 5 km. Los vehículos recolectores no llegan cubiertos en su
mayoría y existe un largo trayecto de la vía de acceso sin pavimentar generando
polvo, olores y ruido.
 ASPECTO SOCIAL
Riesgo alto de la salud de las familias (especialmente los niños) que viven en
forma permanente encima del basurero y de los recicladores que permanecen
durante el día. No disponen de agua potable.
Existen
comunidades, colegios, clubes de recreación y viviendas cercanas al
basurero cuya fuente de abastecimiento de agua son pozos de poca profundidad.
TRABAJOS REALIZADOS
 Inventario de pozos profundos y aljibes. Ver figura No1
 Medición de niveles del agua subterránea en verano e invierno
 Topografía. Elevación topográfica de todos los puntos de agua
 Muestreo y caracterización de pozos de monitoreo, aljibes, canal Navarro y sus
afluentes y lixiviados.
 Aforo del canal Navarro y sus afluentes
 Análisis granulométricos de las arenas del fondo del cauce de la madrevieja.
 Balance Hídrico de la zona de estudio
 Elaboración del plano de uso del suelo
 Elaboración del plano de isopiezas para determinar el sistema de flujo
subterráneo
 Diseño de la red de monitoreo preliminar y definitiva
 Construcción de la red de monitoreo. Se construyeron 28 pozos de monitoreo.
En la figura No 2 se puede observar la red de monitoreo definitiva que consta
de 28 pozos de monitoreo y 15 aljibes de uso doméstico construidos en la
zona, para un total de 43 pozos. En la figura No 3 se observa el diseño
general de los pozos de monitoreo construidos por la CVC.
 Estudios Geofísicos: Sondeos eléctricos verticales (SEV) y Sondeos de
Inducción Electromagnética.
 Correlaciones estratigráficas
CARACTERISTICAS HIDROGEOLOGICAS
 Se definió el sistema de flujo subterráneo. Flujo muy lento con una velocidad
promedia del agua subterránea de 1 a 4 cm/día lo que no ha permitido que la
pluma de contaminación haya avanzado mucho lateralmente pero facilitando
su profundización. En la figura No 4 se observa la dirección general del flujo
subterráneo en la zona.
 Profundidad del nivel freático. Invierno: 1 a 3 m
Verano : 2 a 4 m
Niveles muy altos que definen una alta vulnerabilidad de los acuíferos. En la
figura No 5 se observa el mapa de profundidad de niveles freáticos.
 Zona no saturada de poco espesor pero constituida de arcilla y limos a
excepción de la zona donde se localiza la madrevieja donde esta constituida
por limos y arenas que facilitan la infiltración de los lixiviados. En la figura No
6 se observa el mapa de espesores de la capa de arcilla y limo que
representan la defensa natural del acuífero a la contaminación; entre menor
sea su espesor mayor será su vulnerabilidad natural y viceversa.
 El volumen de lixiviados que produce el basurero es del orden de 240.000 m3
por año (7,6 Lts/seg). Estos lixiviados presentan un alto grado de
contaminación y constituyen la carga contaminante impuesta sobre el suelo y
los acuíferos.
 El acuífero es típicamente libre y de alta producción. La permeabilidad es de
20 a 50 m/día
y su espesor de 40 m para un volumen total de agua
almacenada del orden de 500x 106 m3. En la figura No 7 se puede observar
la magnitud del sistema acuífero existente en esta zona que tiene un espesor
promedio de 40 m.
 La velocidad del agua subterránea en la zona alrededor del basurero es muy
lenta susceptible a cualquier extracción o bombeo. Esta baja velocidad de
flujo ha influido para que la pluma contaminante no haya avanzado mucho.
 Se confirmó la conexión hidráulica directa entre la madrevieja y el acuífero en
sitios puntuales considerados como los de mayor riesgo de contaminación
 El canal Navarro infiltra un caudal importante entre el río Lili y el puente frente
al basurero
 En la figura No 8 se observa el mapa de vulnerabilidad natural de los
acuíferos de la zona donde se puede ver que el basurero y el cauce de la
madrevieja donde se disponen gran parte de los lixiviados están localizados
en zonas de extrema y alta vulnerabilidad.
COMPOSICION DE LIXIVIADOS
El lixiviado es agua que se ha infiltrado a través de un relleno, en este caso de un
basurero, contiene solidos en suspensión, constituyentes solubles de los residuos
y productos solubles de la degradación de los residuos
Con frecuencia tiene un alto potencial de contaminación que producen:
 Alta concentración de materia orgánica que agota el contenido de oxigeno del
agua
 Movilización de metales cuando los niveles de pH son ácidos
 Altas concentraciones de ácidos grasos volátiles, nitrógeno amoniacal y
orgánico
 Residuos persistentes de pesticidas, insecticidas, etc.
CARACTERIZACIÓN DE LIXIVIADOS
PH
PARAMETRO
CONCENTRACION
8.2 - 8.8
CONDUCTIVIDAD
7.300 - 13.000 S/cm
DQO
2.000 - 10.300 mg/L
DBO
1.080 mg/l
DBO/DQO
0.35
ALCALINIDAD TOTAL
2.200 - 7.000 mg/l
CLORUROS
1.300 - 3.100 mg/l
HIERRO
3 - 8 mg/l
NITRATOS
2.6 - 5.8 mg/l - N
NITROGENO TOTAL
410 - 683 mg/l - N
NITROGENO AMONIACAL
304 - 400 mg/l - N
NITROGENO ORGANICO
106 - 283 mg/l - N
FENOLES
0.09 - 0.15 mg/l - N
NITRITOS
0.262 - 0.370 mg/l - N
PLOMO
0.5 - 0.15 mg/l
CROMO
0.5 - 0.9 mg/l
ZINC
0.5 - 0.85 mg/l
CIANURO
COLIFORMES FECALES
CADMIO
0 - 3.4 microgramos/l
2.4 x10³ - 2.4 x108 NMP/l
0.017 mg/l
Todos estos parámetros a excepción de los nitratos, cianuros y zinc presentan
concentraciones muy superiores a la norma de potabilidad establecida por el
Ministerio de Salud de donde se deduce su alto poder de contaminación razón
por la cual se debe evitar la migración de estos lixiviados hacia las aguas
superficiales y subterráneas.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES PRELIMINARES
 Alta vulnerabilidad natural y alto riesgo de contaminación de las aguas
subterráneas. Para la localización de la pluma de contaminación se utilizó el
ión cloruro como parámetro indicador de contaminación.
 Contaminación localizada a lo largo del cauce de la madrevieja
y zonas
aledañas a partir de la zona donde se localiza el basurero. Lateralmente la
pluma de contaminación ha avanzado 1800 m aproximadamente y en
profundidad ha bajado hasta 12 m. En la figura No 9 se observa, en planta, la
localización de la pluma de contaminación y su extensión y en las figuras No
10, 11 y 12 la localización de dos cortes hidrogeológicos en la zona de
influencia del basurero y la posición de la pluma en profundidad y su
desplazamiento dentro del acuífero.
 Velocidad de flujo del agua subterránea muy lenta y el acuífero a pesar de su
alta potencialidad y el estar constituido por arenas y gravas presenta una
capacidad de dilución limitada.
 Debido a que los lixiviados circulan por la madrevieja hasta 2 Km aguas abajo
del basurero se localizan sitios puntuales por donde estos se infiltran más
fácilmente, considerados de extrema vulnerabilidad. En la figura No 8 se
pueden observar estos sitios.
 La capa de arcilla existente debajo de parte del basurero ha atenuado y
protegido naturalmente en gran medida a los acuíferos.
 Las prácticas agrícolas de riego con lixiviados a mitigado en gran parte el
proceso de contaminación hacia el acuífero pero han contaminado los suelos.
 En la zona donde se localiza la pluma de contaminación el acuífero presenta
altas concentraciones de cloruros (hasta 860 mg/l), hierro, dureza, fenoles y
coliformes fecales muy por encima de los valores admisibles para agua
potable. También existe la presencia de nitritos, nitratos, arsénico, cianuros y
metales pesados aunque en bajas concentraciones.
 Los pozos de los cuales se abastecen de agua los colegios y clubes
recreacionales que se localizan al suroccidente del basurero a menos de 1000
m de distancia, no presentan signos de contaminación por efecto de los
lixiviados al localizarse en sentido contrario a la dirección del flujo subterráneo,
pero se encuentran en zona de riesgo potencial razón por la cual se
construyeron 4 pozos de monitoreo en la zona intermedia entre los colegios y
el basurero para detectar a tiempo cualquier evento de contaminación o de
desplazamiento de la pluma en esa dirección y poder establecer los correctivos
del caso y dar aviso oportuno a los usuarios.
 La primera acción que se debe ejecutar en este sitio es la de suspender de
manera definitiva la disposición de residuos sólidos para proceder a su
clausura y sellado que debe estar orientado a reducir al máximo la producción
de lixiviados controlando efectivamente el ingreso de aguas lluvias al basurero
mediante una buena impermeabilización y un adecuado sistema de drenaje.
Como el basurero seguirá generando lixiviados por 20 0 30 años más después
de sellado estos deberán ser tratados previamente.
 La CVC continuará con el monitoreo para determinar el resultado de las
acciones que se ejecuten con el fin de controlar esta pluma de contaminación
existente puesto que este acuífero que se está afectando es de gran
importancia para el futuro desarrollo económico, social y ambiental del
municipio de Cali
 Para poder realizar las labores de clausura y sellado del basurero antiguo se
hizo necesario por razones de fuerza mayor construir un relleno sanitario
transitorio anexo que empezó a funcionar en septiembre de 1998
donde se
continúan depositando las 1.800 toneladas diarias de residuos que producen
las ciudades de Cali ,Yumbo, Jamundí y Candelaria. Este relleno está
construido
con
unas
especificaciones
adecuadas
en
cuanto
a
impermeabilización y recolección de lixiviados para evitar cualquier evento de
infiltración hacia los acuíferos del sector dada su alta vulnerabilidad natural a la
contaminación. Para impermeabilizar los vasos de vertido se utilizó una capa
de arcilla de muy baja permeabilidad de 0,50 m de espesor y una
geomembrana de polietileno de alta densidad de 1,5 mm de espesor. Tanto el
basurero antiguo como el relleno transitorio anexo deberán contar con un
sistema de tratamiento de lixiviados adecuado. Se debe evitar cualquier tipo de
vertimiento de lixiviados en la madrevieja, procedentes del relleno transitorio
porque esto agravaría aún más el proceso de contaminación existente en la
zona.
 En cuanto a las labores a realizar para la remediación del sector del acuífero
contaminado, este es un proceso muy costoso y de tecnología complicada
aunque en principio y dado que la pluma de contaminación no ha avanzado
mucho tanto lateralmente como en profundidad, se puede considerar la
construcción de uno o mas pozos de gran diámetro y alta producción de una
profundidad aproximada de 20 m para extraer el agua contaminada que
posteriormente debe ser tratada antes de disponerla o podría ser mezclada con
aguas de riego del sector para diluirlas y posteriormente aplicarlas a los
cultivos de caña para mitigar al máximo su efecto contaminante.
BIBLIOGRAFIA
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