DIPLOMADOS EN MEDIO AMBIENTE 2004 ESTRATEGIAS PARA LA PROTECCION DE CALIDAD DE AGUAS SUBTERRANEAS Relator: Carlos Espinoza Ingeniero Civil, Ph.D. Académico Universidad de Chile UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS ESCUELA DE POSTGRADO

INTRODUCCION Uno de los recursos naturales más importantes en el desarrollo del país. Aguas subterráneas ~40% del agua potable urbana En ámbito rural, más del 77% del consumo total Aguas superficiales ampliamente explotadas y cada vez más escasas Recursos hídricos subterráneos atractivos para satisfacer demanda

FUENTES CONTAMINANTES Cualquier actividad humana en o cerca de la superficie terrestre es una fuente de contaminación potencial para las aguas subterráneas Ciertos componentes superan la atenuación natural del suelo y la zona no saturada, y se mueven hasta la zona saturada

FUENTES CONTAMINANTES Fuentes urbanas: Fugas de la cobertura de alcantarillado Descargas de alcantarillado a cauces superficiales Lagunas de tratamiento de aguas servidas Vertederos / Rellenos sanitarios Cementerios Pozos negros o letrinas   Fuentes industriales, incluyendo actividad minera Lagunas de RILES Descarga de RILES a cauces superficiales Infiltración de RILES al subsuelo Lixiviación de botaderos, tranques de relaves, etc. Accidentes de manipulación de sustancias Fuentes agrícolas Irrigación con aguas residuales Aplicación de agroquímicos

FUENTES CONTAMINANTES

CONSIDERACIONES GENERALES Interacción que existe entre las aguas superficiales y subterráneas implican que muchos contaminantes pueden ser transportados desde uno hasta otro sistema. Una vez contaminadas las aguas subterráneas es muy difícil, por no decir imposible, descontaminarlas. Grandes volúmenes y altamente costoso. Es muy difícil establecer con certeza la fuente que originó la contaminación de un pozo dado.

ESTRATEGIAS DE PROTECCION REGIONAL Vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos Evaluación de carga contaminante Peligro de contaminación LOCAL Zonas de protección para captaciones de agua potable

GESTION O PROTECCION REGIONAL

GESTION O PROTECCION REGIONAL Vulnerabilidad a la Contaminación de Acuíferos Caracterización de Fuentes Potencialmente Contaminantes Peligro de Contaminación de Aguas Subterráneas

VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACION Resistencia de la zona no saturada a la penetracion de contaminantes Capacidad de la zona no saturada de atenuar el efecto de esos contaminantes

VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACION Vulnerabilidad intrínseca: es definida como una función de factores hidrogeológicos, característicos de un acuífero y del suelo y materiales geológicos suprayacentes Vulnerabilidad específica (o integrada) es cuando se agrega a las propiedades intrínsecas impactos específicos inducidos por usos del territorio o por contaminantes, los cuales pueden generar detrimento, en espacio y tiempo, a los usos presentes o futuros de los recursos de aguas subterráneas

VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACION METODOLOGIAS

GOD G (Groundwater Ocurrence) O (Overlying Litology) D (Depth) + - Ninguno Confinado confinado Semi- Libre - Cubierto Libre Régimen hidráulico del agua subterránea . 2 . 4 . 6 1 . suelo residual limos aluviales arenas y gravas aluviales y fluvioglaciales Sedimentos No Consolidados O (Overlying Litology) loess arenas eólicas gravas coluviales Litología de los materiales en zona no saturada Rocas Consolidadas (porosas) tobas calizas lutitas F limolitas areniscas calcarenitas F: Grado de Fracturamiento rocas igneas o metamorficas lavas recientes Rocas Consolidadas (fracturas) calizas no karsticas F F Capacidad de atenuación relativa (contenido de arcilla) : rocas volcánicas antiguas + - . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 . 9 1 . D (Depth) Profundidad del nivel estático en acuífero libre o techo de acuífero confinado > 100 m 50 - 100 m 20 - 50 m 10 - 20 m 5 - 10 m 2 – 5 m < 2 m . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 . 9 1 . . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 . 9 1 . Muy Baja Baja Moderada Alta Extrema

BGR – SGRFA Pt = W *S + W *  (R * E) W: Tasa de percolación (0.5 a 1.5): recarga natural + artificial S: Suelo agrícola R: Litología de cada estrato en la zona no saturada E: Espesor de cada estrato en la zona no saturada Suelo agrícola Roca o sedimentos Pt = W *S + W *  (R * E) Vulnerabilidad Contaminación Acuíferos Muy Baja Baja Moderada Alta Muy Alta Efectividad General de Protección Muy Alta Alta Moderada Baja Muy Baja Pt (puntaje) > 4000 > 2000 - 4000 > 1000 – 2000 > 500 - 1000 < 500 Tiempo de residencia en zona no saturada > 25 años 10 – 25 años 3 – 10 años Varios meses a 3 años Unos pocos dias a 1 año

VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACION

VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACION

VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACION SANTIAGO NORTE (UBICACIÓN)

VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACION SANTIAGO NORTE (SECTORIZACION)

VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACION SANTIAGO NORTE (VULNERABILIDAD)

VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACION REGION METROPOLITANA (VULNERABILIDAD)

VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACION REGION METROPOLITANA (VULNERABILIDAD)

VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACION DS 46/2002 Establece que será la DGA quien determine la vulnerabilidad del acuífero como alta, media o baja. Faculta a la DGA para solicitar los antecedentes que estime necesarios para la determinación de la vulnerabilidad. Obliga a la DGA a establecer la metodología para determinar la Vulnerabilidad, la cual será sancionada mediante Resolución. Para determinar la vulnerabilidad la DGA visará el informe presentado por el titular con la vulnerabilidad determinada, en base a la metodología del manual

GESTION O PROTECCION REGIONAL Vulnerabilidad a la Contaminación de Acuíferos Caracterización de Fuentes Potencialmente Contaminantes Peligro de Contaminación de Aguas Subterráneas

CARGA CONTAMINANTE Sistema POSH (Foster et al, 2002) : E: elevada Sistema POSH (Foster et al, 2002) : M: moderada 1.- Tipo de actividad antrópica R: reducida 2.- Carga Hidráulica asociada Fuentes Urbanas Industriales Agrícolas Nutrientes Salinidad Carga Orgánica Tipos Metales Pesados Patógenos Fecales Transporte y Atenuación Adsorción- Desorción Disolución- precipitación Filtración

CARGA CONTAMINANTE Catastro de potenciales Fuentes Contaminantes. Datos incompletos → Georreferenciación Caracterización de carga contaminante POSH: Tipo de actividad antrópica, estimación carga hidráulica. Tres niveles cualitativos Clasificación: Urbanas, Industriales, Agrícolas y Mineras.

CARGA CONTAMINANTE

CARGA CONTAMINANTE FUENTES PUNTUALES

CARGA CONTAMINANTE FUENTES DIFUSAS

GESTION O PROTECCION REGIONAL Vulnerabilidad a la Contaminación de Acuíferos Caracterización de Fuentes Potencialmente Contaminantes Peligro de Contaminación de Aguas Subterráneas

PELIGRO DE CONTAMINACION El peligro de contaminación del agua subterránea puede ser definido como la probabilidad de que un acuífero experimente impactos negativos por causa de una actividad antrópica, a tal nivel que el agua sea inaceptable para el consumo humano, de acuerdo a las normas de calidad de la OMS.

PELIGRO DE CONTAMINACION Superposición de Vulnerabilidad a la Contaminación y la distribución espacial de las Cargas Contaminantes.

PELIGRO DE CONTAMINACION

PELIGRO DE CONTAMINACION ZONAS DE PELIGRO ALTO

PELIGRO DE CONTAMINACION ZONAS DE PELIGRO MEDIO

GESTION O PROTECCION LOCAL

PERIMETROS DE PROTECCION Dirección de flujo Velocidad de transporte de contaminantes Gradiente hidráulico Permeabilidad Area del cono de depresión producido por el bombeo de pozos

PERIMETROS DE PROTECCION Zona 1: Área en donde sólo se permiten actividades relacionadas con la extracción, definida como un círculo de radio 200 m en torno a la fuente. Zona 2: Área de protección microbiológica definida por un tiempo de viaje de 50 días. Zona 3: Área de recarga, definida por un tiempo de viaje de 10 años, siempre teniendo en cuenta que actividades que puedan generar contaminantes persistentes (no degradables) no se pueden establecer dentro del área total de recarga.

PERIMETROS DE PROTECCION

ESTRATEGIAS DE PROTECCION