vulnerabilidad del acuifero freatico e hidroquimica del area

VULNERABILIDAD DEL ACUIFERO FREATICO E HIDROQUIMICA DEL AREA
INDUSTRIAL EL PANTANILLO DE LA CIUDAD CAPITAL PROVINCIA DE CATAMARCA
Segura Luis1-4, Saracho Marta2-4, Moyano Patricia3-4
Facultad de Humanidades1, Facultad de Cs. Exactas y Naturales2, Facultad de Cs. de la Salud3
(UNCa). Secretaría del Agua y del Ambiente4.
1-4 B°
La Unión- Choya- Catamarca (4700). [email protected]
RESUMEN
Objetivos: Determinar el índice de vulnerabilidad del acuífero freático y horizonte no
saturado en el área industrial El Pantanillo; identificar las actividades antrópicas
potencialmente generadoras de cargas contaminantes y las características hidroquímicas
del acuífero en explotación. Metodología: Para determinar la vulnerabilidad del acuífero se
aplicó el sistema DIOS, propuesto por los Drs. Foster e Hirata, basado en determinar la
Distancia al agua, Ocurrencia de agua subterránea y Substracto litológico. Las
características químicas del acuífero fueron determinadas empleando métodos estándares.
Se realizaron relevamientos del tipo de saneamiento y formas de disposición de residuos.
Resultados obtenidos: La profundidad de la napa freática es de 19 m; la condición del
acuífero es libre y la litología del terreno esta constituida por arena fina a media limosa.
Índice de vulnerabilidad: 0.4, moderado. Fuentes de contaminación puntuales: lagunas de
estabilización de efluentes, microbasurales y zonas de aplicación de efluentes al suelo.
Fuentes dispersas: saneamiento in situ. La concentración de los indicadores de
contaminación orgánica no muestra variaciones importantes en el período 2005-2007. El ión
nitrato en algunas perforaciones monitoreadas supera el límite tolerable para consumo
humano según el CAA. Conclusión: El Pantanillo, reúne condiciones hidrogeológicas
restringidas para minimizar el posible impacto de los efluentes industriales sobre el recurso.
Palabras claves: Aguas Subterráneas - Contaminación - Vulnerabilidad - Hidroquímica
ABSTRACT
Objectives: Determine the index of vulnerability of the phreatic aquifer and horizon not
saturated in the industrial area The Pantanillo; to identify the activities antrópicas potentially
generating of loads pollutants and the characteristic hydrochemistry of the aquifer in
exploitation. Methodology: to determine the vulnerability of the aquifer the system GOD it
was applied, proposed by those Drs. Foster and Hirata, based on determining the Distance
to the water, Occurrence of underground water and Substrate lithology. The chemical
characteristics of the aquifer were determined using standard methods. They were carried
out reports of the reparation type and forms of disposition of residuals. Obtained results: The
depth of the phreatic nape is of 19 m; the condition of the aquifer is free and the lithology of
the land this constituted by fine sand to oozy stocking. Vulnerability index: 0.4, moderate.
Punctual sources of contamination: waste stabilization ponds, micro-dump and areas of
wastewater application on the ground. Dispersed sources: septic well. The concentration of
the indicators of organic contamination doesn't show important variations in the period 20052007. The ion nitrate in some perforations monitored exceeds the limit for human
consumption according to the CAA. Conclusion: The Pantanillo gathers conditions
hydrogeology restricted to minimize the possible impact of the industrial wastewater on the
resource.
Key words: Groundwater - Contamination - Vulnerability - Hydrochemistry
INTRODUCCIÓN
El Parque Industrial El Pantanillo (PIEP), con una superficie de 2,4 km 2 y principal
polo fabril de la provincia de Catamarca está ubicado en el vértice sudeste de la ciudad
Capital, a 7km al sur del centro urbano. Está enmarcado al naciente por el río Del Valle, al
poniente por el pie de monte adosado a la sierra de Ambato, al sur por el río Ongolí y al
norte por el paraje La Viñita.
El presente trabajo en el que se considera fundamental conocer y proteger la
calidad del recurso hídrico subterráneo, forma parte del Proyecto de Investigación Trianual
“Determinación el Riesgo de Contaminación de las Aguas Subterráneas del Sector Austral
de la Ciudad de Catamarca”, financiado por la SECYT de la UNCa.
El PIEP, geográficamente pertenece al ambiente de sierras y bolsones y desde una
perspectiva geológica está ubicado en el vértice noroeste de la depresión tectónica del Valle
Central de Catamarca originada por la intensa actividad diastrófica de fines del Terciario que
dislocó en bloques al Basamento Cristalino Precámbrico.
Superficialmente se reconocen en el Parque Industrial El Pantanillo tres unidades
geológicas aflorantes (Merea Llano, 1981), siendo la de mayor extensión la Formación
Paclín, constituida por sedimentos limo arenosos con intercalaciones de gravas finas y
arenas, de estratificación subhorizontal, eventualmente entrecruzada. Estos depósitos son
de origen predominantemente fluvial, con aporte eólico. Las otras dos, denominadas
Formación Río del Valle y Formación Los Pereas, ocupan el vértice nordeste y el límite
opuesto a la ruta nacional N° 38, respectivamente, cubriendo aproximadamente el 15% de la
superficie del Parque y conformando el sector de topografía más accidentada. De ellas, la
primera está constituida por sedimentos erosionados y redepositados por el río Del Valle; la
restante, por depósitos preponderantemente eólicos.
En el área del PIEP, los acuíferos identificados -no confinados- presentan
materiales permeables de origen aluvial, litológicamente constituidos por rodados, gravas,
gravillas y arenas compuestas principalmente de cuarzo, feldespatos, micas y restos de
rocas graníticas y metamórficas, con muy escasa proporción de fracciones finas
conformadas por limos y arcillas de origen eólico.
Los niveles estáticos en el área de estudio se corresponden con la morfología del
relieve superficial y con la ubicación geográfica con respeto al río Del Valle, resultando más
someros al este del PIEP en coincidencia con su mayor proximidad con la margen derecha
del curso superficial lo que muestra la influencia de éste sobre el acuífero freático de la
zona. Al oeste del PIEP se ubica la curva de isoprofundidad de 30 m, por el centro del área
industrial la de 20m y al este del PIEP la de 10m, todas ellas con un rumbo
aproximadamente norte-sur, paralelas a la margen derecha del río Del Valle. El acuiperm
decrece de oeste a este, en igual sentido se incrementa la vulnerabilidad del acuífero
freático a la contaminación antrópica. Las curvas de isoprofundidad y la dirección del flujo de
las aguas subterráneas se puede observar en la Figura Nº 1.
En el mes de septiembre del año 1980 el Instituto Nacional de Ciencia y Técnica
Hídricas (INCYTH) realizó un ensayo de bombeo, midiendo la depresión y la recuperación
(método Theis) del nivel del agua en la perforación N°7 ubicado en el PIEP. El ensayo tuvo
una duración de doce horas de bombeo a un caudal promedio de 44 m3/h y doce horas de
recuperación. La captación subterránea ensayada atraviesa gran parte del acuífero superior
por lo que los datos resultantes del ensayo son representativos solamente de esta formación
hidrogeológica.
Las condiciones del sitio ensayado permitieron calcular solo el valor de uno de los
parámetros hidrodinámicos del reservorio, la transmisividad hidráulica, obteniéndose un
valor de 1033 m2/día (Fernández, A. y G. Bucich, 1987).
Esta zona industrial, donde desarrollan sus actividades empresas de diversos
rubros no dispone de red cloacal ni de planta de tratamiento de efluentes. El saneamiento in
situ y la disposición de residuos sólidos y efluentes líquidos en el suelo y subsuelo pueden
impactar negativamente en la calidad del recurso hídrico subterráneo. Además la totalidad
de la demanda de agua para uso industrial de las veintiséis empresas instaladas en el PIEP
(Dirección de Industrias, 2007) es cubierta por fuentes subterráneas. Razón por la cual y
teniendo en cuenta que es necesario preservar la calidad del recurso agua, deficitaria en un
clima árido y semiárido como el de la provincia de Catamarca, este trabajo se plantean los
siguientes objetivos: Determinar el índice de vulnerabilidad a partir del análisis
hidrogeológico del acuífero freático y horizonte no saturado en el área industrial El
Pantanillo; identificar las actividades antrópicas potencialmente generadoras de cargas
contaminantes y las características hidroquímicas del acuífero en explotación.
MATERIALES Y METODOS
Para determinar la vulnerabilidad del acuífero se aplicó el sistema DIOS, propuesto
por los Drs. Foster e Hirata, basado en determinar la Distancia al agua, Ocurrencia de agua
subterránea y Substracto litológico (Foster e Hirata, 1991).
Con el objeto de identificar las actividades antrópicas potencialmente
contaminantes se realizaron relevamientos del tipo de industrias instaladas en el PIEP, del
saneamiento de las mismas y de las formas de disposición de residuos y efluentes.
Para evaluar posibles alteraciones en la calidad del agua subterránea, se
extrajeron muestras para análisis químico y bacteriológico de siete perforaciones en
explotación ubicadas en el área de estudio. El monitoreo fue realizado, con una frecuencia
semestral durante dos años, en el periodo 2005-2007. De la totalidad de las perforaciones
estudiadas dos están ubicadas próximas al área fabril, una en la planta de residuos sólidos
urbanos, al oeste de la zona de estudio y otra en el polideportivo Policial al norte de dicha
zona. Dentro del área industrial El Pantanillo fueron monitoreadas cinco perforaciones (un
frigorífico, tres fábricas y una perforación que abastece de agua potable al PIEP) (Figura 1).
Desde el punto de vista hidroquímico se midió la conductividad de las muestras in
situ para conocer el grado de salinidad del agua subterránea y como indicadores de
contaminación orgánica y microbiológica se determinaron las concentraciones de los iones
nitrato, nitrito, amonio y Escherichia Coli. Los análisis fueron efectuados de acuerdo a las
técnicas especificadas en el Standard Methods y los resultados obtenidos fueron
procesados mediante técnicas estadísticas descriptivas.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Vulnerabilidad del Acuífero. Siguiendo la metodología empleada se estudiaron los tres
ejes del sistema DIOS. Distancia al Agua: Para determinar la distancia al nivel freático
(profundidad de la napa) se realizó un análisis de las características técnicas de las siete
captaciones subterráneas analizadas, cinco construidas en el PIEP y dos próximas a éste
(Figura N° 1). Como resultado del mismo se ha verificado que en la zona de estudio el nivel
freático se encuentra a una profundidad media de 19 m, según consta en los perfilajes
eléctricos efectuado en el momento previo a la entubación de cada perforación y en la
medición directa realizada posterior al ensayo de caudales, utilizando piezómetros sonoros y
lumínicos (Segura, L. 2003). Además, este dato local es concordante con los antecedentes
de perforaciones cercanas ubicadas al norte y oeste del PIEP. Según la metodología le
corresponde a este factor un valor del índice: 0,7.
Características litológicas: La descripción litológica de las perforaciones construida
en el área de estudio, muestran que hasta el nivel freático se sucede tres horizontes
sedimentarios: el primero constituido por sedimentos limo arenoso con restos vegetales;
arena fina con limo y rodados pequeños y arena fina a media con algo de grava, que a los
fines de compatibilizarla con la metodología utilizada equivaldría a una arena fina y media
limosa, sedimento no consolidado. Valor del Índice: 0,65.
Condición del Acuífero: de los análisis litológicos y de los perfilajes eléctrico de las
captaciones subterráneas ubicadas en el PIEP (Segura, L. 2003) se trata de un acuífero no
confinado. Valor del Índice: 0,9.
Vulnerabilidad del Acuífero en el PIEP: El producto de los tres índices anteriormente
consignados, resulta I=0,4; valor considerado moderado según la escala propuesta por el
método de Foster e Hirata (1991).
Actividades Antrópicas Potencialmente Generadoras de Cargas Contaminantes. Se
identificaron como fuentes de contaminación puntuales lagunas de estabilización de
efluentes, microbasurales y zonas de aplicación de efluentes al suelo. Entre las fuentes
dispersas se destaca el saneamiento in situ practicada por la totalidad de las fábricas
establecidas en el área industrial, tales como procesadoras de alimentos y bebidas,
actividades textiles e indumentaria, metalúrgicas y de maquinarias, fabricantes de envases
y productos químicos entre otras. (Tabla Nº 1).
Tabla N°1. Empresas Radicadas en el PIEP / Actividades que Desarrollan.
EMPRESA
ACTIVIDAD
DESHIAR
Deshidratados-Perejil
J.M.A.M. S.A.
Legumbres deshidratadas
LACTEOS MICKY
Leche fresca y Yogurt
NATILLA S.A.
Faena y preparación de carne
NUTREMAS S.R.L
Conservas
AGRO ACEITUNERA SA
Aceitunas
COMPLEJO PROD. MEDITERRANEO SA*
Aceite de Oliva
ALGODONERA DEL VALLE S.A.
Hilados y tejidos
ARTEX S.A.*
Ropa de trabajo, vestir, bombachas de campo
COTECA S.A.
Hilados y tejidos
NORTEXTIL S.A.
Toallas y telas para manteles
TEVINOR S.A.
Telas vinílicas
CALZADO CATAMARCA S.A.
Calzado deportivo e informal
HELAMETAL CATAMARCA S.A.
Heladeras con y sin freezer
LAMETAL DEL NORTE S.A.
Tambores de Chapa
LONGVIE CATAMARCA S.A.
Lavarropas, anafes y Cocinas
INALKA S.A. (EXNEBA S.A.)*
Heladeras con y sin freezer
PUMA CATAMARCA S.A.
Motocargas
RODANOA S.R.L.
Metalúrgica
COMPLEJO PRODUCT. MEDITERRANEO S.A.
Envases Plásticos
ENCATA S.A.
Envases Flexibles
AUTOADHESIVOS CATAMARCA S.A.
Autoadhesivos
D´AGOSTINI HNOS. S.A. (HORMICAT)
Hormigón fresco
GADOR S.A.
Crema dental
INDUSTRIAS PLASTICAS CATAMARCA S.A.
Discos compactos
INDUSTRIAS QUIMICAS CATAMARCA
Productos Químicos
Hidroquímica
En la Tabla Nº 2 se muestran las fuentes de agua subterránea monitoreadas, cuya
ubicación espacial se indican en la Figura Nº 1 y en la Tabla Nº 3 se muestran los resultados
del análisis descriptivo de la concentración del ión nitrato en las perforaciones estudiadas.
Tabla Nº 2. Captaciones Subterráneas monitoreadas.
Estaciones de Monitoreo
Captaciones Subterráneas
1
Planta RSU
2
Polideportivo Policial
3
Perforación Nº 6 DH
4
Frigorífico Natilla
5
Fabrica Neba
6
Fabrica Longvie
7
Fabrica Calzados Catamarca
Tabla Nº 3: Variaciones de la concentración del ión NO 3 en las perforaciones
monitoreadas. Período 2002-2006
Estaciones de
Monitoreo
1
2
3
4
5
6
7
M(NO3)
21
42
46
37
40
22
54
Me(NO3)
21
39
46
36
40
22
54
Máx.
25
59
51
44
43
25
59
Mín.
15
33
40
30
38
20
48
SD(NO3)
4
9
4
5
2
2
5
CV (%)
19
21
9
14
5
9
9
En las perforaciones Nº 3 y Nº 7, las medidas de posición (media y mediana), del
ión nitrato supera el límite tolerable para agua potable (45 mg/l) establecido en el Código
Alimentario Argentino (CAA), detectándose igual situación con el valor máximo registrado en
la perforación Nº 2. La concentración del ión nitrato en la perforación Nº 7 supera además el
valor guía para agua potable propuesto por la Organización Mundial de la Salud (OMS): 50
mg/l.
La variación temporal de la concentración media del ión nitrato en dichas
perforaciones se muestra en el Figura Nº 2. En la perforación Nº 2 (Polideportivo Policial), se
observa un incremento temporal en la concentración de dicho ión a partir de enero del 2005,
obteniéndose el valor máximo en abril de 2007.
En la estación de monitoreo Nº 3 (Perforación Nº 6 DH), los valores fluctúan
alrededor del límite tolerable establecido por el CCA (45 mg/l) y el valor máximo se presenta
en enero de 2005 (51mg/l). En el caso de la perforación Nº 7 (Fabrica Calzados Catamarca),
el valor medio de la concentración de este ión en todo el periodo de estudio supera el límite
del CAA, excediendo entre los año 2005-2006 el valor guía de la OMS.
Figura Nº 2: Variación temporal de la concentración del ión nitrato en las estaciones de monitoreo
Nº 2, Nº 3 y Nº 7. Período 2005-2007
65
60
55
50
Concentración (mg/l)
45
40
35
30
25
20
15
2:Polideportivo Capital
3: Perforacion Nº6. DH
7. Fábrica
10
5
0
09/11/04 17/02/05 28/05/05 05/09/05 14/12/05 24/03/06 02/07/06 10/10/06 18/01/07 28/04/07 06/08/07
Fechas Monitoreo
Tabla Nº 4: Promedios de la concentración de indicadores de contaminación orgánica, microbiológica
y promedios de los valores de conductividad en las perforaciones monitoreadas. Ciudad CapitalCatamarca. Período 2005-2007
Perforación
Nº
1
NO2
(mg/l)
< 0,005
NH4
(mg/l)
< 0,05
CF
(UFC/100 ml)
0
Conductividad
(μ S/ cm.)
320 ± 12
2
< 0,005
< 0,05
0
615 ± 37
3
< 0,005
< 0,05
0
623 ± 63
4
< 0,005
< 0,05
0
581 ± 57
5
< 0,005
< 0,05
0
522 ± 3
6
< 0,005
< 0,05
0
392 ± 7
7
< 0,005
< 0,05
0
883 ± 10
Los promedios de las concentraciones de los iones nitrito y amonio en las
perforaciones monitoreadas, se encuentran por debajo de los límites tolerables para agua de
bebida establecidos por el CAA y los niveles guías de las OMS y no se detectó presencia de
Escherichia Coli en las muestras analizadas. Los valores medios de la conductividad
corresponden a agua dulce (Custodio y Llamas, 1983), observándose una mayor dispersión
de los datos en las estaciones de monitoreo Nº 3 (Perforación Nº 6 DH) y N º4 (Frigorífico
Natilla) donde se registraron valores máximos y mínimos de: (666; 520) (μS/cm.); (698; 508)
(μS/cm.), respectivamente.
Si se analiza la dirección del flujo subterráneo y la ubicación de las estaciones de
monitoreo Nº 2, 3 y 7 (Figura Nº 1) que presentan concentraciones del ión nitrato superior al
límite tolerable del CAA y variaciones temporales relevantes en el período de estudio, no se
puede atribuir, en esta etapa de la investigación, a la actividad industrial y manejos de los
residuos sólidos y efluentes del PIEP, el incremento detectado en este indicador.
CONCLUSIONES
Del análisis hidrogeológico del acuífero freático y horizonte no saturado en el
área industrial El Pantanillo se determinó que la profundidad media de la napa freática es de
19 m; la condición del acuífero es libre y la litología del terreno constituida por arena fina a
media limosa. El índice de vulnerabilidad obtenido según el método DIOS fue de 0.4,
considerado como moderado.
Se identificaron fuentes de contaminación puntuales tales como lagunas de
estabilización de efluentes, microbasurales y zonas de aplicación de líquidos residuales al
suelo. Entre las fuentes dispersas se destaca el saneamiento in situ practicada por la
totalidad de las fábricas establecidas en el área industrial.
Los valores medios de la conductividad del acuífero estudiado corresponden a agua
dulce detectándose una mayor dispersión de los datos, en las estaciones de monitoreo Nº 3
(Perforación Nº 6 DH) y N º4 (Frigorífico Natilla).
La concentración de los indicadores de contaminación orgánica no muestra
variaciones importantes en el período 2005-2007, a excepción del ión nitrato que en algunas
perforaciones monitoreadas supera el límite tolerable para consumo humano según el
Código Alimentario Argentino.
El área industrial El Pantanillo, reúne según el método empleado condiciones
hidrogeológicas restringidas para minimizar el posible impacto de los efluentes industriales
sobre el recurso. Razón por la cual y teniendo presente la dirección del flujo subterráneo y
la ubicación de las cargas potencialmente contaminantes se considera necesario ampliar la
zona de monitoreo del acuífero hacia la franje este del PIEP.
REFERENCIAS
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pp. 202-207.
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