14.4: Contaminación del agua subterránea al agua del grifo contaminada
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- Definir contaminación del agua subterránea.
- Enumerar otros contaminantes del agua subterránea y sus fuentes.
La contaminación del agua subterránea (también llamada contaminación del agua subterránea) ocurre cuando los contaminantes se liberan al suelo y bajan al agua subterránea. Este tipo de contaminación del agua también puede ocurrir de forma natural debido a la presencia de un constituyente menor y no deseado, contaminante o impureza en el agua subterránea, en cuyo caso es más probable que se le refiera como contaminación en lugar de contaminación.
¿Cómo se contamina el agua subterránea?
El contaminante a menudo crea un penacho contaminante dentro de un acuífero. El movimiento del agua y la dispersión dentro del acuífero esparce el contaminante sobre un área más amplia. Su límite de avance, a menudo llamado borde de penacho, puede cruzarse con pozos de agua subterránea o luz del día en aguas superficiales como filtraciones y manantiales, haciendo que los suministros de agua sean inseguros para los humanos y la vida silvestre. El movimiento del penacho, llamado frente de penacho, puede analizarse a través de un modelo de transporte hidrológico o modelo de agua subterránea. El análisis de la contaminación del agua subterránea puede enfocarse en las características del suelo y la geología del sitio, la hidrogeología, la hidrología y la naturaleza de los contaminantes.
La contaminación puede ocurrir por sistemas de saneamiento in situ, rellenos sanitarios, efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales, alcantarillas con fugas, estaciones de servicio de gasolina o por la aplicación excesiva de fertilizantes en la agricultura. La contaminación (o contaminación) también puede ocurrir a partir de contaminantes naturales, como el arsénico o el fluoruro. El uso de aguas subterráneas contaminadas causa peligros para la salud pública a través de intoxicaciones o la propagación de enfermedades.
Diferentes mecanismos influyen en el transporte de contaminantes, por ejemplo, difusión, adsorción, precipitación, descomposición, en el agua subterránea. La interacción de la contaminación del agua subterránea con las aguas superficiales se analiza mediante el uso de modelos de transporte hidrológico.
Tipos de Contaminantes
Los contaminantes que se encuentran en las aguas subterráneas cubren una amplia gama de parámetros físicos, químicos inorgánicos, químicos orgánicos, bacteriológicos y radiactivos. Principalmente, muchos de los mismos contaminantes que juegan un papel en la contaminación de las aguas superficiales también pueden encontrarse en las aguas subterráneas contaminadas, aunque su importancia respectiva puede diferir.
Arsénico y fluoruro
El arsénico y el fluoruro han sido reconocidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como los contaminantes inorgánicos más graves en el agua potable a nivel mundial.
El arsénico inorgánico es el tipo de arsénico más común en el suelo y el agua. El arsénico metaloide puede presentarse de forma natural en las aguas subterráneas, como se ve con mayor frecuencia en Asia, incluso en China, India y Bangladesh. En la llanura del Ganges, en el norte de la India y Bangladesh, la grave contaminación del agua subterránea por arsénico natural afecta al 25% de los pozos de agua en el menos profundo de dos acuíferos regionales. El agua subterránea en estas áreas también está contaminada por el uso de pesticidas a base de arsénico.
El arsénico en las aguas subterráneas también puede estar presente donde hay operaciones mineras o vertederos de desechos mineros que lixiviarán el arsénico.
El fluoruro natural en las aguas subterráneas es motivo de creciente preocupación a medida que se utilizan aguas subterráneas más profundas, “con más de 200 millones de personas en riesgo de beber agua con concentraciones elevadas”. El fluoruro puede ser liberado especialmente de rocas volcánicas ácidas y cenizas volcánicas dispersas cuando la dureza del agua es baja. Los altos niveles de fluoruro en las aguas subterráneas son un grave problema en la Pampa Argentina, Chile, México, India, Pakistán, la Grieta de África Oriental y algunas islas volcánicas (Tenerife)
En áreas que presentan altos niveles de fluoruro de origen natural en las aguas subterráneas que se utilizan para el agua potable, la fluorosis tanto dental como esquelética puede ser prevalente y severa.
Patógenos
Las enfermedades transmitidas por el agua pueden propagarse a través de un pozo de agua subterránea que está contaminado con patógenos fecales de letrinas de pozo
La falta de medidas adecuadas de saneamiento, así como pozos mal colocados, pueden llevar a que el agua potable esté contaminada con patógenos transportados en las heces y la orina. Dichas enfermedades de transmisión fecal-oral incluyen la tifoidea, el cólera y la diarrea. De los cuatro tipos de patógenos que están presentes en las heces (bacterias, virus, protozoos y helmintos o huevos de helmintos), los tres primeros se encuentran comúnmente en aguas subterráneas contaminadas, mientras que los huevos de helmintos relativamente grandes suelen ser filtrados por la matriz del suelo.
Los acuíferos profundos y confinados suelen considerarse la fuente de agua potable más segura con respecto a los patógenos. Los patógenos de aguas residuales tratadas o no tratadas pueden contaminar ciertos acuíferos, especialmente poco profundos.
Nitrato
El nitrato es el contaminante químico más común en las aguas subterráneas y acuíferos del mundo. En algunos países de bajos ingresos, los niveles de nitratos en las aguas subterráneas son extremadamente altos, causando importantes problemas de salud. También es estable (no se degrada) en condiciones de alto oxígeno.
Los niveles de nitrato por encima de 10 mg/L (10 ppm) en aguas subterráneas pueden causar “síndrome del bebé azul” (metahemoglobinemia adquirida). Los estándares de calidad del agua potable en la Unión Europea estipulan menos de 50 mg/L para el nitrato en el agua potable.
Sin embargo, los vínculos entre los nitratos en el agua potable y el síndrome del bebé azul han sido discutidos en otros estudios. Los brotes del síndrome podrían deberse a otros factores además de las concentraciones elevadas de nitrato en el agua potable.
Los niveles elevados de nitratos en las aguas subterráneas pueden ser causados por el saneamiento in situ, la eliminación de lodos de aguas residuales Por lo tanto, puede tener un origen urbano o agrícola.
Compuestos orgánicos
Los compuestos orgánicos volátiles (COV) son un contaminante peligroso de las aguas subterráneas. Generalmente se introducen en el medio ambiente a través de prácticas industriales descuidadas. Muchos de estos compuestos no se sabía que fueran dañinos hasta finales de la década de 1960 y fue algún tiempo antes de que las pruebas regulares de agua subterránea identificaran estas sustancias en fuentes de agua potable.
Los contaminantes primarios de COV que se encuentran en las aguas subterráneas incluyen hidrocarburos aromáticos como compuestos BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno y xilenos), y disolventes clorados que incluyen tetracloroetileno (PCE), tricloroetileno (TCE) y cloruro de vinilo (VC). Los BTEX son componentes importantes de la gasolina. PCE y TCE son solventes industriales usados históricamente en procesos de limpieza en seco y como desengrasante metálico, respectivamente.
Otros contaminantes orgánicos presentes en las aguas subterráneas y derivados de operaciones industriales son los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Por su peso molecular, el naftaleno es el HAP más soluble y móvil que se encuentra en las aguas subterráneas, mientras que el benzo (a) pireno es el más tóxico. Los HAP se producen generalmente como subproductos por combustión incompleta de materia orgánica.
Los contaminantes orgánicos también se pueden encontrar en las aguas subterráneas como insecticidas y herbicidas. Como muchos otros compuestos orgánicos sintéticos, la mayoría de los pesticidas tienen estructuras moleculares muy complejas. Esta complejidad determina la solubilidad en agua, la capacidad de adsorción y la movilidad de los plaguicidas en el sistema freático. Así, algunos tipos de pesticidas son más móviles que otros por lo que pueden llegar más fácilmente a una fuente de agua potable.
Metales
Varios metales traza se encuentran de forma natural en ciertas formaciones rocosas y pueden ingresar al medio ambiente a partir de procesos naturales como la meteorización. Sin embargo, actividades industriales como minería, metalurgia, eliminación de desechos sólidos, trabajos de pintura y esmalte, etc. pueden conducir a concentraciones elevadas de metales tóxicos incluyendo plomo, cadmio y cromo. Estos contaminantes tienen el potencial de introducirse en las aguas subterráneas.
La migración de metales (y metaloides) en el agua subterránea se verá afectada por varios factores, en particular por reacciones químicas que determinan la partición de contaminantes entre diferentes fases y especies. Así, la movilidad de los metales depende principalmente del pH y del estado redox del agua subterránea.
Farmacéuticos
Las cantidades traza de productos farmacéuticos de aguas residuales tratadas que se infiltran en el acuífero se encuentran entre los contaminantes emergentes de aguas subterráneas que se están estudiando en todo Estados Unidos Los productos farmacéuticos populares como antibióticos, antiinflamatorios, antidepresivos, descongestionantes, tranquilizantes, etc. se encuentran normalmente en las aguas residuales tratadas. Estas aguas residuales se descargan de la instalación de tratamiento, y a menudo se abren paso en el acuífero o fuente de agua superficial utilizada para el agua potable.
Las cantidades traza de productos farmacéuticos tanto en aguas subterráneas como superficiales están muy por debajo de lo que se considera peligroso o preocupante en la mayoría de las áreas, pero podría ser un problema creciente a medida que crece la población y se utilizan más aguas residuales recuperadas para el suministro de agua municipal.
Otros
Otros contaminantes orgánicos incluyen una gama de organohaluros y otros compuestos químicos, hidrocarburos de petróleo, diversos compuestos químicos que se encuentran en productos de higiene personal y cosméticos, contaminación por medicamentos que involucran medicamentos farmacéuticos y sus metabolitos. Los contaminantes inorgánicos pueden incluir otros nutrientes como el amoníaco y el fosfato, y radionucleidos como el uranio (U) o el radón (Rn) presentes naturalmente en algunas formaciones geológicas. La intrusión de agua salada también es un ejemplo de contaminación natural, pero muy a menudo se intensifica por las actividades humanas.
La contaminación de las aguas subterráneas es un problema mundial. Un estudio de la calidad del agua subterránea de los principales acuíferos de Estados Unidos, realizado entre 1991 y 2004, mostró que 23% de los pozos domésticos tenían contaminantes en niveles superiores a los referentes de salud humana. Otro estudio sugirió que los principales problemas de contaminación de aguas subterráneas en África, considerando el orden de importancia son: (1) contaminación por nitratos, (2) agentes patógenos, (3) contaminación orgánica, (4) salinización y (5) drenaje ácido de minas.
El Servicio Geológico de los Estados Unidos proporciona una extensa lista de contaminantes de aguas subterráneas con su salud potencial y otros efectos.
https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-08/documents/mgwc-gwc1.pdf
Resumen
- La contaminación del agua subterránea (también llamada contaminación del agua subterránea) ocurre cuando los contaminantes se liberan al suelo y bajan al agua subterránea.
- Los contaminantes que se encuentran en las aguas subterráneas cubren una amplia gama de parámetros físicos, químicos inorgánicos, químicos orgánicos, bacteriológicos y radiactivos.
- El Servicio Geológico de los Estados Unidos desarrolló una extensa lista de contaminantes de aguas subterráneas con su salud potencial y otros efectos.
Colaboradores y Atribuciones
- Wikipedia
- US Geological Survey (USGS)