1.8 Contaminaci

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1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• Cualquier compuesto disuelto en el Agua de
  Acuíferos, usualmente pone en peligro este
  recurso para su uso domestico, industrial o en
  agricultura. Cuando esto ocurre hablamos de un
  Contaminante.
• Qué pordríamos considerar como contaminantes?
• De acuerdo con el estudio de la Agencia de
  Protección Ambiental de Estados Unidos los mas
  populares son

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1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• Tanques de Almacenamiento (superficiales)?
• Instalaciones Químicas de Agricultura
• Intrusión de Agua Salada
• Alcantarillas y Drenaje
• Pozos de Baja Inyección
• Explotaciòn Minera y Drenaje Minero
• Salidas Urbanas
• Almacenamiento de Sal y Salinidad de Carreteras

• Tanques de Almacenamiento (subterráneos)?
• Sistemas Sépticos
• Grandes Instalaciones Industriales
• Aplicación de Fertilizantes
• Derramamientos
• Aplicación de Pesticidas
• Zonas de Desechos Peligrosos
• Desechos de Animales

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1.8 1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• Practicas de irrigación
• Entre otros

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1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• Cuál es la diferencia entre la contaminación
  generada por Aplicación de Pesticidas y la
  contaminación generada por la Intrusión Salina?

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1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• Para fines prácticos, los contaminantes se
  subdividen en
• Contaminantes Naturales
• Contaminantes Antropogénicos
• ( participación del Hombre )?

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1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• Los contaminantes Naturales de mayor
  consideración son
• Sal
• Arsénico
• Radón
• por su impacto en la salud pública, ambiente y
  economía.

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1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• Agua Salada
• La intrusión de agua salada en pozos de agua
  potable es de gran importancia, especialmente en
  zonas costeras.
• En condiciones normales en agua subterránea
  proviene de la precipitación y se mueve, a gran
  profundidad, hacia el mar.

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1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• Existe una diferencia de densidades en el agua
  salada y el agua dulce.
• El agua de mar, por efectos de la gravedad entra
  en el fondo del acuífero.
• Debido a las precipitaciones, el nivel de agua
  del acuífero sube.
• Esto lleva al agua dulce hacia el mar, y al agua
  salada hacia la tierra.
• Se origina una zona donde las dos entran en
  contacto y se mezclan, esta zona se llama Zona de
  Dispersiòn.

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1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• Zona de Dispersión

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1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• El agua salada se mueve para reemplazar la que
  esta siendo llevada hacia el mar y se da un
  equilibrio dinámico.
• Si no hay cambios dinámicos grandes en este
  sistema, habrá una interfase de agua salada cerca
  de la costa. En esta interfase, el agua es
  relativamente dulce y potable.

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1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• Cuando existe la necesidad, del hombre, de
  extraer agua de los acuéferos costeros, el
  equilibrio dinámico mensionado, se altera.
• Las fuerzas causadas por la extracción en los
  pozos causan un levantamiento en la interfase.Y
  puede pasar que la sal comience a infiltrarse en
  el pozo. A este tipo de contaminación se le
  llama Intrusión Salina.

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1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• Intrusión Salina

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1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• Si se deja de extraer agua del pozo, entonces la
  interfase regresará a su estado de equilibrio
  pero esto puede tomar un largo perido de tiempo.

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1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• Arsénico
• La contaminación natural debida al arsénico en
  el suministro de agua es un asunto de salud
  pública importante. Es un elemento que aparece de
  forma natural en rocas y en el agua que esta en
  contacto con ellas. Desde hace tiempo se sabia
  que era un elemento tóxico pero ahora también se
  sabe que es cancerígeno. La agencia de protección
  ambiental de E.U., en 1974 estableció niveles de
  amenazas químicas en agua.

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1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• Radón
• Todas las rocas contienen uranio, usualmente
  entre una y tres partes por millón. El suelo
  también contiene a este elemento.
• El Radón es un derivado del uranio.
• Si el uranio se encuentra en rocas y suelo,
  entonces también se encuentran el radón y el
  radio, debido a que estos elementos son derivados
  del decaimiento radiactivo del uranio.
• El Radón se mueve muy lentamente en el acuífero.
  Cuando el agua es extraída para uso domestico, el
  radón sigue estando ahí, pero se evapora o escapa
  del agua a través de las regaderas u otras
  actividades domesticas.

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1.8 Contaminaciónn de Agua Subterránea

• 1.8.2 Contaminantes Antropogénicos
• Se atribuyen directa o indirectamente a los
  humanos y sus actividades.

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1.8 Contaminación de Agua Subterránea

• CROMO
• Es un compuesto natural que aparece en nueve
  diferentes estados de oxidación, pero usualmente
  se encuentra en cromo trivalente Cr(III) y cromo
  hexavalente Cr(VI).
• El Cr(III) aparece de manera natural en rocas,
  suelo, plantas, animales y en emanaciones de
  actividad volcánica. El Cr(VI) es cancerigeno.
• El Cromo es muy usado en numerosos procesos
  industriales tales como, la manufactura de tintes
  y pinturas, metales y aleaciones, como inhibidor
  de la corrosión, ayuda en el curtido de pieles y
  cuidado de madera.
• Entra al ambiente tanto de manera natural como
  por actividades humanas.
• Los incrementos de cromo en suelo son
  principalmente resultado del desecho de productos
  comerciales que lo contienen.

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1.8 Contaminaciónn de Agua Subterránea

• Tanques de Almacenamiento Subterráneo
• Se reportan como una amenaza potencial de la
  calidad del agua en 35 de los 37 estados
  estudiados. Los compuestos encontrados se ven en
  la gráfica.

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1.8 Contaminaciónn de Agua Subterránea

• Algunos compuestos como el Petróleo que están
  contenidos en tanques de almacenamiento
  subterráneo, presentan tres fases aire (gas) ,
  agua y líquidos no acuosos. Incluso pueden
  cambiar de fase liquida a gas.
• Algunos otros componentes como la gasolina pueden
  ser volátiles.
• Un diagrama de la infiltración de petróleo en un
  acuífero se muestra en la siguiente figura.

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1.8 Contaminaciónn de Agua Subterránea
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1.8 Contaminaciónn de Agua Subterránea

• Los Basureros son la tercera fuente de
  contaminación.
• Los basureros municipales substancias químicas y
  bioquímicas, y algunos compuestos volátiles.
• Los basureros industriales plásticos, metales,
  pigmentos, cenizas, basura radioactiva de bajo
  nivel, polipropileno, cerámicas y sintéticos.

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1.8 Contaminaciónn de Agua Subterránea

• Como el nivel del agua del acuífero esta muy
  cerca de la superficie se filtran mas fácilmente
  las substancias de los basureros.

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1.8 Contaminaciónn de Agua Subterránea

• Sistemas sépticos
• Consisten en tanques enterrados y sistemas de
  distribución de fluidos que llevan a los desechos
  a suelos poco profundos, donde son atacados por
  microorganismos y son degradados por otros
  procesos naturales.

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1.8 Contaminaciónn de Agua Subterránea
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1.8 Contaminaciónn de Agua Subterránea

• Cuando no son construidos adecuadamente y tienen
  un pobre mantenimiento, los sistemas sépticos
  pueden contaminar el agua subterránea.
• Los contaminantes contenidos son bacterias,
  virus, nitratos, fosfatos de detergentes y varios
  limpiadores domésticos

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1.8 Contaminaciónn de Agua Subterránea

• Súper Fondo (Superfund)
• En respuesta a la extendida contaminación de agua
  subterránea, la legislación conocida como
  Comprehensive Environmental Response,
  Compensation and Liability Act (CERCLA) entró en
  acción en 1980. Esta legislación autorizó el
  Superfund, que provee fondos federales para la
  limpieza del agua subterránea.

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1.9 Análisis cuantitativo de problemas de agua
subterránea

• La descripción de problemas de flujo de agua
  requiere
• La descripción matemática-física-química del
  sistema de agua subterránea
• Medidas de campo que puedan ser usadas para
  determinar los parámetros que intervienen en las
  ecuaciones
• Una interpretación del comportamiento del sistema
  de Agua Subterránea dada por la observación y el
  análisis matemático

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1.9 Análisis cuantitativo de problemas de agua
subterránea

• Ecuaciones gobernantes
• Se consideraran conceptualmente las matemáticas
  que están detrás de el análisis del flujo de agua
  subterránea y transporte de masa y el uso de
  estas herramientas cuantitativas en la solución
  de problemas de importancia práctica.
• Las ecuaciones de balance se basan en el concepto
  de la mecánica continua que se aplica a flujo de
  fluidos en medios porosos, y describen el
  sistema físico.
• Se pueden considerar deformaciones del medio
  poroso, reacciones químicas, cambios de
  temperatura, flujo en medios fracturados.

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1.9 Análisis cuantitativo de problemas de agua
subterránea

• Para hacer únicas a las Ecuaciones de Balance es
  necesario establecer las condiciones auxiliares
  (iniciales y de frontera) llamadas relaciones
  constitutivas. Estas pueden ser derivadas de
  experimentos.
• La combinación de las ecuaciones de balance y las
  relaciones constitutivas se llaman ecuaciones
  gobernantes de un proceso físico particular.

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1.9 Análisis cuantitativo de problemas de agua
subterránea

• Campo de Datos
• Provee información sobre condiciones de frontera,
  condiciones iniciales, tensiones y parámetros del
  modelo
• Concentración de contaminante
• Nivel de elevación del agua
• Conductividad hidráulica
• Propiedades del material
• Heterogeneidad
• La geología del acuífero
• Presión
• Escala de tiempo en el análisis

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1.9 Análisis cuantitativo de problemas de agua
subterránea

• Comportamiento del sistema de Agua Subterránea
• El objetivo de un modelo es imitar y algunas
  veces predecir el comportamiento de un sistema.
• Los modelos pueden usarse para extraer
  información acerca de pasados o futuros impactos
  en la contaminación de agua