Contaminaci贸n del agua SUBTERR脕NEA

Cerca de la mitad de la poblaci贸n mundial depende en cierta medida del agua subterr谩nea como fuente de agua potable, y a煤n m谩s la utiliza para abastecer a sus f谩bricas con agua de proceso o con sus granjas con agua de riego. Sin embargo, si se incluyen todos los usos del agua, como el riego y la producci贸n de energ铆a, solo el 25 por ciento del agua utilizada a nivel nacional se deriva del agua subterr谩nea. A煤n as铆, para aquellos que conf铆an en 茅l, es cr铆tico que su agua subterr谩nea no est茅 contaminada y relativamente libre de contaminantes indeseables.

Un contaminante de aguas subterr谩neas es cualquier sustancia que, cuando llega a un acu铆fero, hace que el agua sea sucia o inadecuada para un prop贸sito particular. A veces, la sustancia es un producto qu铆mico fabricado, pero con la misma frecuencia podr铆a ser contaminaci贸n microbiana. La contaminaci贸n tambi茅n puede ocurrir a partir de dep贸sitos minerales y met谩licos naturales en rocas y suelos.

Durante muchos a帽os, la gente cre铆a que las capas de suelo y sedimento depositadas sobre un acu铆fero actuaban como un filtro natural que evitaba que muchos contaminantes no naturales de la superficie se infiltraran en las aguas subterr谩neas. En la d茅cada de 1970, sin embargo, se entendi贸 ampliamente que esas capas de suelo a menudo no proteg铆an adecuadamente los acu铆feros. A pesar de esta realizaci贸n, ya se hab铆a liberado una cantidad significativa de contaminaci贸n al suelo y al agua subterr谩nea de la naci贸n. Desde entonces, los cient铆ficos se han dado cuenta de que una vez que un acu铆fero se contamina, puede volverse inutilizable durante d茅cadas y, a menudo, es imposible de limpiar de manera r谩pida y econ贸mica.

脥ndice


    Tipos de contaminaci贸n de aguas subterr谩neas

    La contaminaci贸n de las aguas subterr谩neas causada por actividades humanas generalmente cae en una de dos categor铆as: contaminaci贸n de fuente puntual y contaminaci贸n de fuente no puntual. La contaminaci贸n de fuente puntual se refiere a la contaminaci贸n que se origina en un solo tanque, sitio de disposici贸n o instalaci贸n. Los sitios de disposici贸n de desechos industriales, derrames accidentales, fugas de tanques de almacenamiento de gasolina y vertederos o rellenos sanitarios son ejemplos de fuentes puntuales. Los productos qu铆micos utilizados en la agricultura, como los fertilizantes, los pesticidas y los herbicidas, son ejemplos de contaminaci贸n de fuentes no puntuales porque se distribuyen en amplias 谩reas. Del mismo modo, la escorrent铆a de las zonas urbanas es una fuente no contaminante de contaminaci贸n.

    Debido a que las sustancias de fuentes no puntuales se usan en 谩reas extensas, colectivamente pueden tener un mayor impacto en la calidad general del agua en un acu铆fero que las fuentes puntuales, particularmente cuando estos qu铆micos se usan en 谩reas que cubren acu铆feros que son vulnerables a la contaminaci贸n. Si los impactos de fuentes de contaminaci贸n individuales, como los campos de drenaje del sistema s茅ptico, se producen en 谩reas suficientemente grandes, a menudo se los trata como una fuente de contaminaci贸n no puntual.

    Sustancias naturales.

    Alguna contaminaci贸n del agua subterr谩nea ocurre naturalmente. El ars茅nico met谩lico t贸xico, por ejemplo, se encuentra com煤nmente en los sedimentos o roca del oeste de los Estados Unidos, y puede estar presente en el agua subterr谩nea en concentraciones que exceden los niveles seguros para el agua potable.

    Gas rad贸n es un producto radiactivo de la decadencia de uranio natural en la Tierra corteza terrestre. El agua subterr谩nea que ingresa a una casa a trav茅s de un sistema de suministro de agua en el hogar puede liberar rad贸n en interiores donde podr铆a respirarse.

    Combustibles a base de petr贸leo.

    Una de las clases m谩s conocidas de contaminantes del agua subterr谩nea incluye los combustibles derivados del petr贸leo, como la gasolina y el diesel. A nivel nacional, la Agencia de Protecci贸n Ambiental de los EE. UU. (EPA, por sus siglas en ingl茅s) ha registrado que ha habido m谩s de 400,000 liberaciones confirmadas de combustibles derivados del petr贸leo provenientes de fugas de tanques de almacenamiento subterr谩neos.

    La gasolina consiste en una mezcla de varios hidrocarburos (productos qu铆micos compuestos por 谩tomos de carbono e hidr贸geno) que se evaporan f谩cilmente, se disuelven en cierta medida en el agua y, a menudo, son t贸xicos. El benceno, un componente com煤n de la gasolina, se considera que causa c谩ncer en los seres humanos, mientras que otros componentes de la gasolina, como el tolueno, el etilbenceno y el xileno, no se cree que causen c谩ncer en los seres humanos, pero pueden ser t贸xicos de otras maneras. Una propiedad interesante de la gasolina es que es menos densa que el agua, por lo que tiende a flotar sobre el nivel fre谩tico.

    Disolventes clorados.

    Otra clase com煤n de contaminantes del agua subterr谩nea incluye sustancias qu铆micas conocidas como solventes clorados. Un ejemplo de un solvente clorado es el fluido de limpieza en seco, tambi茅n conocido como percloroetileno. Estos productos qu铆micos son similares a los hidrocarburos del petr贸leo porque est谩n formados por 谩tomos de carbono e hidr贸geno, pero las mol茅culas tambi茅n tienen 谩tomos de cloro en su estructura.

    Como regla general, el cloro presente en los disolventes clorados hace que esta clase de compuestos sea m谩s t贸xico que los combustibles. A diferencia de los combustibles derivados del petr贸leo, los solventes suelen ser m谩s pesados 鈥嬧媞ue el agua y, por lo tanto, tienden a hundirse en los fondos de los acu铆feros. Esto hace que los acu铆feros contaminados con solventes sean mucho m谩s dif铆ciles de limpiar que los contaminados por combustibles.

    Limpieza de aguas subterr谩neas contaminadas

    El agua subterr谩nea generalmente se contamina cuando la lluvia penetra en el suelo, entra en contacto con desechos enterrados u otras fuentes de contaminaci贸n, recoge sustancias qu铆micas y las transporta al agua subterr谩nea. A veces, el volumen de un derrame o fuga es lo suficientemente grande como para que el qu铆mico pueda alcanzar el agua subterr谩nea sin la ayuda de infiltrarse en el agua.

    El agua subterr谩nea tiende a moverse muy lentamente y con poca turbulencia, diluci贸n o mezcla. Por lo tanto, una vez que los contaminantes alcanzan el agua subterr谩nea, tienden a formar una columna concentrada que fluye junto con el agua subterr谩nea. A pesar del lento movimiento de la contaminaci贸n a trav茅s de un acu铆fero, la contaminaci贸n de las aguas subterr谩neas a menudo no se detecta durante a帽os y, como resultado, puede extenderse a una gran 谩rea. 隆Una pluma de solvente clorado en Arizona, por ejemplo, tiene 0,8 kil贸metros (0,5 millas) de ancho y varios kil贸metros de largo!



    Leyes de limpieza.

    Varias leyes federales se centran en prevenir o remediar la contaminaci贸n del agua subterr谩nea, a menudo causada por contaminantes industriales, comerciales o del petr贸leo. Si bien estas leyes federales han proporcionado un marco general para estas actividades, la implementaci贸n regulatoria de estas leyes generalmente la llevan a cabo los estados en cooperaci贸n con los gobiernos locales. A menudo, las leyes federales son adoptadas por los estados en gran parte sin cambios.

    Las dos principales leyes federales que se centran en la remediaci贸n de la contaminaci贸n del agua subterr谩nea incluyen la Ley de Conservaci贸n y Recuperaci贸n de Recursos (RCRA) y la Ley de Responsabilidad Integral, Compensaci贸n y Responsabilidad del Medio Ambiente (CERCLA), tambi茅n conocida como Superfund. RCRA regula el almacenamiento, transporte, tratamiento y eliminaci贸n de desechos s贸lidos y peligrosos, y enfatiza la prevenci贸n de liberaciones a trav茅s de est谩ndares de gesti贸n adem谩s de otras actividades de manejo de desechos. CERCLA regula la limpieza de los sitios de desechos abandonados o las instalaciones operativas que han contaminado el suelo o el agua subterr谩nea. CERCLA fue enmendada en 1986 para incluir disposiciones que autorizan a los ciudadanos a demandar a los infractores de la ley.



    El proceso de limpieza

    Normalmente, se toman varios pasos para limpiar un sitio una vez que se ha descubierto la contaminaci贸n. Inicialmente, se realiza una investigaci贸n correctiva para determinar la naturaleza y el alcance de la contaminaci贸n. En la fase de evaluaci贸n de riesgos, los cient铆ficos eval煤an si los contaminantes del sitio pueden da帽ar la salud humana o el medio ambiente. Si los riesgos son altos, entonces se eval煤an todas las diversas formas en que se puede limpiar el sitio durante el estudio de factibilidad. El registro de decisi贸n es un documento p煤blico que explica cu谩l de las alternativas presentadas en el estudio de factibilidad se usar谩 para limpiar un sitio.

    Generalmente, la alternativa de limpieza m谩s protectora, m谩s econ贸mica y m谩s viable se elige como el m茅todo de limpieza preferido. El m茅todo de limpieza seleccionado se dise帽a y construye durante la fase de dise帽o correctivo / acci贸n correctiva. Luego sigue la fase de operaciones y mantenimiento. Peri贸dicamente, se eval煤a la acci贸n correctiva para ver si cumple con las expectativas descritas en el registro de la decisi贸n.

    M茅todos de limpieza

    Las diversas formas de responder a la contaminaci贸n del sitio se pueden agrupar en las siguientes categor铆as:

    • Contener los contaminantes para evitar que emigren de su origen;
    • Eliminar los contaminantes del acu铆fero;
    • Remediaci贸n del acu铆fero ya sea inmovilizando o desintoxicando los contaminantes mientras todav铆a est谩n en el acu铆fero;
    • Tratamiento del agua subterr谩nea en su punto de uso; y
    • Abandonar el uso del acu铆fero y encontrar una fuente alternativa de agua.


    M茅todos de contenci贸n de la contaminaci贸n subterr谩nea

    Existen varias formas de contener la contaminaci贸n del agua subterr谩nea: f铆sicamente, mediante el uso de una barrera subterr谩nea de arcilla, cemento o acero; hidr谩ulicamente, bombeando pozos para evitar que los contaminantes se muevan m谩s all谩 de los pozos; o qu铆micamente, utilizando una sustancia reactiva para inmovilizar o desintoxicar el contaminante. Cuando est谩 enterrado en un acu铆fero, el hierro de valencia cero (limaduras de metal de hierro) se puede usar para convertir los solventes clorados en di贸xido de carbono y agua inocuos.

    Eliminaci贸n.

    La forma m谩s com煤n de eliminar una gama completa de contaminantes (incluidos metales, productos qu铆micos org谩nicos vol谩tiles y pesticidas) de un acu铆fero es capturar la contaminaci贸n con pozos de extracci贸n de agua subterr谩nea. Una vez que se ha retirado del acu铆fero, el agua contaminada se trata sobre el suelo y el agua limpia resultante se descarga de nuevo en el suelo o en un r铆o. Bombear y tratar, como se conoce a esta tecnolog铆a de limpieza, puede llevar mucho tiempo, pero puede tener 茅xito en eliminar la mayor parte de la contaminaci贸n de un acu铆fero.

    Otra forma de eliminar sustancias qu铆micas vol谩tiles del agua subterr谩nea es mediante el uso de un proceso conocido como rociado de aire. Los pozos de peque帽o di谩metro se utilizan para bombear aire al acu铆fero. A medida que el aire se mueve a trav茅s del acu铆fero, se evaporan los productos qu铆micos vol谩tiles. El aire contaminado que se eleva hasta la parte superior del acu铆fero se recolecta utilizando pozos de extracci贸n de vapor.

    Remediaci贸n

    La biorremediaci贸n es un proceso de tratamiento que utiliza microorganismos naturales para descomponer algunas formas de contaminaci贸n en sustancias menos t贸xicas o no t贸xicas. Al agregar nutrientes u ox铆geno, este proceso se puede mejorar y usar para limpiar efectivamente un acu铆fero contaminado. Debido a que la biorremediaci贸n se basa principalmente en la naturaleza, implica una construcci贸n o perturbaci贸n m铆nima, y 鈥嬧媏s relativamente barata, se est谩 convirtiendo en una opci贸n de limpieza cada vez m谩s popular.

    Algunas de las tecnolog铆as de limpieza m谩s nuevas utilizan surfactantes (similares al detergente para lavavajillas), soluciones oxidantes, vapor o agua caliente para eliminar los contaminantes de los acu铆feros. Estas tecnolog铆as se han investigado durante varios a帽os y ahora est谩n llegando a un uso generalizado. Estas y otras tecnolog铆as innovadoras se usan con mayor frecuencia para aumentar la efectividad de una limpieza de bombeo y tratamiento.

    Tratamiento.

    Dependiendo de la complejidad del acu铆fero y los tipos de contaminaci贸n, algunas aguas subterr谩neas no pueden ser restauradas a una calidad de bebida segura. En estas circunstancias, la 煤nica forma de recuperar el uso del acu铆fero es tratar el agua en su punto de uso. Para los grandes proveedores de agua, esto puede significar la instalaci贸n de unidades de tratamiento costosas que consisten en filtros especiales o torres de evaporaci贸n llamadas separadores de aire. Los propietarios de pozos dom茅sticos pueden necesitar instalar un costoso filtro de carb贸n para toda la casa o un filtro de 贸smosis inversa, dependiendo del tipo de contaminante.



    Autor de la publicaci贸n: Mart铆n Echevarr铆a Meza

    Amante del medio ambiente, del contacto con la naturaleza, de caminar descalzo sobre el pasto verde y sentirme parte y responsable del cuidado de este planeta. Fan谩tico de las energ铆a alternativas tengo una casa que funciona 煤nicamente con energ铆a solar.

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