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Publicaciones - Evaluación Hidrogeológica

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  Revista Terra Curanda



Ante un mejor conocimiento general de la limitación de los Recursos de Agua a nivel mundial en cantidad y calidad, y de la importancia del medio ambiente, crecen las presiones y esfuerzos para la conservación, protección y restauración de los acuíferos. Con ello se pretende que no solo la generación actual los pueda disfrutar, sino también las generaciones futuras. No se trata sólo de un objetivo social y moral, sino técnico y económico, como fuente segura de suministro normal y de emergencia (Custodio, 1994).

El concepto va ligado al de uso sostenible de los recursos naturales. Desarrollo sostenible es aquel que satisface las necesidades presentes sin comprometer la capacidad de que las generaciones futuras puedan satisfacer las suyas. Así, protección ambiental y desarrollo económico se complementan en vez de competir uno contra otro. El desarrollo sostenible implica asegurar la disponibilidad de recursos de agua mediante la adecuada operación, manejo y reposición de las obras y captaciones. Bajo estas ideas se ha lanzado la fase V del Programa Hidrológico Internacional de UNESCO (1996-2001), con el título "Hidrología y Recursos de Agua para el Desarrollo Sostenible dentro de un ambiente cambiante".

Ante este panorama mundial, la Subsecretaria del Ambiente de la Municipalidad de Córdoba, encaró este Proyecto en el año 1997, consciente de la necesidad de un conocimiento más extenso y profundo para la protección y correcta explotación del Recurso Agua Subterránea de la Ciudad de Córdoba. Demás esta decir que este emprendimiento, al igual que los diversos proyectos de la Subsecretaria, recibieron el decidido apoyo del Sr. Intendente Municipal, Dr. Rubén Martí, a quien deseo expresar mi reconocimiento.

Con respecto a la educación ambiental, cuya indiscutible relevancia, significación y trascendencia fueron una constante preocupación de la Subsecretaria del Ambiente, si bien es cierto que este trabajo es eminentemente científico, estamos seguros de que muchos educadores podrán extraer materiales de esta publicación y adaptarlos convenientemente para la formación de los alumnos.

Finalmente, después de tres años de dedicación y labor ininterrumpidos, vemos coronada nuestra tarea y consideramos que es éste el momento oportuno para expresar nuestra sincera convicción de que este trabajo tiende a preservar, para las futuras generaciones, un recurso vital, de máxima importancia para el desarrollo de la humanidad.

Prof. Alberto Ferral

PUBLICACIONES

El libro "Evaluación hidrogeologica - Diagnostico ambiental de las aguas subterráneas de la ciudad de Córdoba" fue presentado en dos congresos internacionales: Congreso Internacional: Uso eficiente del agua - Mendoza, Argentina 26 - 28 de Abril del 2000. Americana 2001 Montreal, Canadá, del 28 al 30 de marzo de 2001.

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Índice

INTRODUCCIÓN

1.1. Objetivos.
1.2. Antecedentes bibliográficos. 

2. EL MEDIO NATURAL
  2.1. Ubicación del área de estudio. 
2.1.1. Características generales. 
2.2. Climatología. 
2.3 Marco geológico general. 
2.3.1. Relaciones estratigráficas generales. 
2.3.2. Tectónica regional 
2.3.3. Geomorfología. 

3. MATERIALES Y METODOS 

4. HIDROLOGIA GENERAL 

4.1. Hidrología Superficial
4.2. Hidrogeologia 
4.3. Dinámica de las Aguas Subterránea.
4.3.1 Relación entre la superficie topográfica y la superficie piezometrica 

5. HIDROGEOQUIMICA 
5.1. Presentación de los resultados 
5.2. Significación de las valoraciones químicas consideradas 
5.2.1. Nitritos 
5.2.2 Calcio
5.2.3. Sodio 
5.2.4. Potasio 
5.2.5. Magnesio
5.3. Mapas de Isocontenidos 
5.3.1. Curvas de Isocontenidos de Cloruros 
5.3.2. Curvas de Isocontenidos de Sulfatos 
5.3.3. Curvas de Isocontenidos de Nitratos 
5.3.4. Curvas de Isocontenidos de Dureza Total 
5.3.5 Curvas de Isoconductividad 30
5.4. Clasificación química de las aguas subterráneas.
5.4.1 Diagrama de Piper 
5.4.2. Diagrama de Stiff 
5.5. Clasificación de las aguas para riego 
5.5.1. Diagrama de Wilcox 
5.6. Análisis estadístico de los resultados. 
5.7. Calidad para consumo humano. 

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 
6.1. Conclusiones. 
6.2. Recomendaciones. 

7. BIBLIOGRAFIA 

ANEXOS

ANEXO I. Niveles Estáticos de los pozos. 
ANEXO II. Clasificación de las aguas para riego
  ANEXO III. Agrupación de los contaminantes según su tipo de reacción y modo de ocurrencia. 
ANEXO IV Niveles de inmisión convenientes y máximos admisibles propuestos para las aguas subterráneas de la Ciudad de Córdoba. 63
ANEXO V Valores guías para aguas subterráneas aptas para el consumo humano 
ANEXO VI Informe de servicios de cloacas

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Introducción y Objetivos

Sabemos que el agua subterránea es considerada mundialmente uno de los más preciados recursos y su escasez una de las principales causas de subdesarrollo. Su contaminación produce 27.000 muertes al año en las ciudades más pobres del mundo (UNEP, 1996).

A escala global se estima que 1386 Km3 de agua se encuentra disponible de la cual el 2,66 % es dulce, la restante salobre. De este volumen de agua dulce el 97% corresponde a agua subterránea. Más de 1500 millones de personas en el mundo se proveen de ella para consumo cotidiano. En zonas áridas, donde la pluviometría es muy escasa, el agua subterránea constituye el único recurso para la población.

A medida que los centros urbanos crecen, aumenta la demanda sobre este recurso, es allí cuando más se manifiesta su fragilidad: declinación de niveles piezométricos, extracciones cada vez más costosas, subsidencia de terrenos, salinización de acuíferos, son solo algunos de los problemas más comunes producto de la sobre explotación de acuíferos. Pero este incremento produce al mismo tiempo aumento de la contaminación. Ciudades que carecen de cloacas o con sus sistemas ya en desuso, industrias sin sistemas de tratamientos de efluentes que realizan sus vertidos en ríos, arroyos o directamente en acuíferos, fertilizantes químicos o pesticidas que son lixiviados a través del suelo como resultado de la agricultura intensiva. Todo ello produce como resultado final el deterioro de la calidad del agua subterránea (fig. 1.1).

Es extremadamente dificultoso recuperar acuíferos contaminados, en ocasiones imposible. Debido a que el agua fluye tan lentamente por los sedimentos deben transcurrir muchos años, tal vez décadas para que podamos detectar la contaminación. Así, muchos de los acuíferos de los que extraemos hoy agua pura, pueden estar ya contaminados.

Es por estas razones que urge la protección del agua subterránea, pero para ello es necesario primero conocerla, estudiarla, diagnosticar sus características químicas, su dirección de escurrimiento, para en una etapa posterior monitorear el estado del recurso.

Frente a este panorama, ¿Cuál es el estado del agua subterránea en nuestra Ciudad de Córdoba?. Existen barrios que aún se proveen de agua subterránea para diversos usos (fig. 1.2), algunos incluso para consumo humano. No sabemos sin embargo de forma precisa:

* Cuál es su calidad ambiental: es decir su calidad química para distintos usos (recreacional, riego, agropecuario, consumo humano).
* Cómo es el movimiento del agua subterránea (zonas de recarga y de drenaje, qué sedimentos que atraviesa y qué características químicas le provee).
* Cuál es la vulnerabilidad de los acuíferos al ser invadidos por un frente contaminante.

Estas son las líneas directrices que guiaron el presente trabajo.

Objetivos

Objetivo General

. CARACTERIZAR QUIMICAMENTE EL AGUA SUBTERRANEA DE LA CIUDAD DE CORDOBA Y EVALUAR SU CALIDAD AMBIENTAL FRENTE A DIVERSOS TIPOS DE CONTAMINACION.

Objetivos particulares

. La detección de sectores del ejido urbano con problemas de contaminación (se sabe que existen áreas más expuestas como los enterramientos de basura, o por ejemplo los barrios que aun carecen de redes cloacales)

. Realizar una cartografía ambiental que sirva como herramienta para preservar el recurso hídrico subterráneo y lograr así un adecuado manejo.

Antecedentes bibliográficos.

Entre los primeros estudios hidrogeológicos encontramos los de Bodenbender (1890, 1929), en los que realiza una descripción pormenorizada de los sedimentos y su relación con las aguas subterráneas. Stappenbek (1926) por su parte, al estudiar la hidrogeología de la República Argentina incluye el área correspondiente a la Provincia de Córdoba y su capital. Ya en aquella época hace mención a "una perforación en la Cervecería Córdoba en el barrio Alberdi". 

Desde principio de siglo el estudio de las aguas subterráneas estuvo orientado a proporcionar agua potable a la Ciudad de Córdoba. Las primeras perforaciones se realizaron el año 1915 y fueron llevadas a cabo por Obras Sanitarias de la Nación. Se practicaron en el perímetro de la ciudad y a lo largo de las márgenes del Río Suquía. Entre ellas encontramos:

* La situada en la Cervecería Río Segundo.
* En "Pueblo San Martín"
* En la "Casa de Máquinas" de las Obras Sanitarias (calle La Rioja y Fragueiro)
* En la "Vieja Usina de las Obras de Salubridad".
* En la Cervecería Quilmes
* En la Estación del Ferrocarril Central Argentino
* En "Pueblo General Paz" (entre las calles Bahía Blanca y General Arenales).
* En la Fabrica de Papel (cerca de la anterior)
* En la Fabrica de Soda del Sr. F. R. Luque. (Frenguelli, J., 1918)

Los resultados de estas primeras perforaciones fueron poco favorables en cuanto a la calidad química de las aguas, profundidades y caudales, por lo que se dejo de lado una explotación a gran escala. Fue por entonces cuando el Geólogo Dr. Bodenbender postuló el carácter favorable para la explotación a la pendiente septentrional del Río Suquía respecto a la austral.

A partir del año 1945 aumenta considerablemente el número de perforaciones en la ciudad, hasta que en el año 1962 la "Comisión Especial de Estudio de Provisión de Agua de la Ciudad de Córdoba", produce un completo informe donde se analizan las posibles fuentes de provisión de agua de la Ciudad Capital, hace referencia sobre el número de perforaciones registradas que alcanza para esa época a 250 y a su calidad química. Menciona a los acuíferos segundo y tercero como los más explotados.

Actualmente el servicio de Hidrogeología y Perforaciones de la D.A.S. cuenta con un fichero técnico, donde se encuentran registradas hasta el año 1994 más de 600 perforaciones realizadas desde el año 1915; sus datos ponen en evidencia que el subsuelo de la Ciudad de Córdoba es un reservorio geohidrológico de potencia mediana, no despreciable y que debe considerarse importante como reserva.

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Conclusiones

 Respecto al medio natural

La Ciudad de Córdoba esta asentada sobre la parte media distal de una morfología de piedemonte desarrollada por el Río Suquía, por lo que se encuentra bien provista tanto de aguas superficiales como subterráneas.

El subsuelo del área de estudio, esta constituido por un complejo sedimentario cubierto por un manto loéssico, el cual influye en la dinámica hidrogeológica e hidroquímica del agua subterránea.

El complejo sedimentario esta constituido por algunos niveles de buena permeabilidad, favorable para la captación de agua subterránea.

 Respecto al movimiento del agua subterránea

Al norte del Río Suquía el escurrimiento presenta una dirección general oeste-este, con excepción del sector (A) (Fig. 4.1), donde las líneas equipotenciales indicarían una depresión (Fig. 4.2).

Otro sector de escurrimiento diferencial se observa a ambas márgenes del Río Suquía en el sector noroeste. Allí las líneas de escurrimiento se presentan paralelas al mismo con una dirección general oeste-este.

Finalmente, al sur del Río Suquía encontramos el sector (B), que muestra un abombamiento, con elevados niveles piezométricos lo que indicaría escasa permeabilidad o un caudal importante o combinación de ambos factores.

Los acuíferos son semiconfinados y se encuentran entre rocas de permeabilidades medias.

 Respecto al quimismo de las aguas subterráneas

Tipo de agua

En general, las aguas subterráneas de la ciudad corresponden al tipo bicarbonatada sódica, siguiendo en importancia el tipo sulfatada sódica o bicarbonatada sulfatada sódica.

Aptitud para el riego

Se observan 5 sectores con aptitudes diferentes:

. En la zona de Urca y Alto Verde las aguas se clasifican como de moderada salinidad y contenido en sodio bajo. Por lo que en suelos de buena permeabilidad pueden usarse con casi todos los cultivos, exceptuando aquellos extremadamente sensibles a la salinidad. Con suelos de baja permeabilidad conviene elegir cultivos de moderada tolerancia a la salinidad y se requieren riegos de lavado ocasionales.

. En los barrios de General Paz, Alto Hermoso, Poeta Lugones, Patricios, Altos de San Martín, Parque Chacabuco y camino a Montecristo, las agua se clasifican como de mediana salinidad y bajo contenido de sodio. Por lo que los suelos regados deben tener buena permeabilidad para que no se acumulen sales que provoquen la degradación de los mismos.

. El agua subterránea de los barrios José Hernandez, Jardín de Pilar, Camino a Carlos Paz, y Camino a Alta Gracia, se clasifican como de mediana salinidad y contenido medio de sodio. Por lo que los suelos regados deben tener buena permeabilidad para que no se acumulen sales que provoquen la degradación de los mismos. Sumado a ello, el contenido en sodio de las sales presenta un peligro considerable: debe usarse sólo en cultivos cuya tolerancia sea de moderada a buena.

. En el sector de barrio San Vicente las aguas se clasifican como de alta salinidad y bajo contenido de sodio. Solamente deben usarse en suelos de buena permeabilidad, tales que en ellos los riegos de lavado aplicados con regularidad, produzcan una lixiviación suficiente para impedir que las sales se acumulen en cantidades peligrosas, deben elegirse cultivos con buena tolerancia a la salinidad.

. En el barrio de Alberdi las aguas presentan elevados contenidos de sales y niveles medios de sodio. las aguas también presentan los mismos peligros de salinización que el grupo anterior, pero aquí los contenidos en sodio es mayor por lo que no debe utilizarse en suelos de textura fina.

Calidad para el consumo humano.

Son aguas con un moderado a bajo nivel de contaminación pero que sin embargo no cumplen con el valor máximo admisible aconsejado por los organismos nacionales e internacionales y los valores de inmisión propuestos para las aguas subterráneas de la Ciudad de Córdoba en los siguientes parámetros (Anexo IV):

. Nitratos: supera los valores guía recomendados (30 mg/l) sólo en dos casos: barrio José Ignacio Díaz (53.24 mg/l) y barrio Poeta Lugones (90 mg/l)

. Sulfatos: existen dos sectores de la ciudad cuyos análisis superan los valores guía recomendados. El primero se localiza en el noroeste de la ciudad, abarcado la zona de La Carolina, Villa Warcalde, Parque San Martín, Chateau Carreras, Camino a Pajas Blancas, en tanto el segundo corresponde a la zona de Ciudad Universitaria en donde el tenor oscila entre 500 y 600 mg/l.

. Sodio: se muestran muy elevados en la zona de Villa Warcalde (1400 mg/l), La Carolina (940 mg/l), barrio del Chateau Carreras (900 mg/l), Barrio Parque Chacabuco (500 mg/l) y Parque Sarmiento (500 mg/l) y levemente en los barrios Liceo y Parque de la Vida (250 mg/l promedio). El valor máximo recomendado es 300 mg/l para el agua subterránea de la Ciudad de Córdoba.

. Dureza: se detectaron valores que superan los recomendados en la zona de: Villa Warcalde (1379 mg/l), Chateau Carreras (1764.6 mg/l), José Ignacio Díaz (1088 mg/l), Los Sauces (1361 mg/l), Alberdi (880 mg/l), Patricios Norte (600 mg/l) y Camino a Montecristo (719 mg/l). 

Recomendaciones.

. Seria aconsejable la profundización de los estudios en áreas problemáticas de la ciudad como es el caso de los barrios Poeta Lugones y José Ignacio Díaz que registran altos tenores en nitratos. Sabemos que en áreas urbanas obedecen principalmente a filtraciones cloacales, de pozos absorbentes, enterramientos de basura o desechos industriales hacia los acuíferos. Dicha profundización debería consistir en primer termino en la detección de la distribución areal de la contaminación mediante el muestreo de nuevos pozos en estas áreas y al mismo tiempo en la búsqueda de la fuente contaminante. Como ya dijéramos llama la atención que en los dos barrios en que se detectaron las más altas concentraciones de estos compuestos, carezcan aun de redes cloacales. Finalmente, si la problemática del lugar lo aconsejare, luego de cumplir los dos pasos anteriores, deberían instalarse en esos barrios pozos de monitoreo, como explicamos a continuación.

. Para un control permanente y eficiente, sería pertinente la instalación de estaciones de monitoreo localizadas preferentemente en sectores problemáticos como los descriptos en el punto anterior. Ellas deberían medir parámetros claves, suficientes para un diagnóstico expeditivo ante un volcamiento, por ejemplo: pH, conductividad y nitratos. Las mediciones podrían ser automáticas, utilizando sensores para esos parámetros registrándose en alguna estación central, tal como el Observatorio Ambiental de la Municipalidad. En caso de detectarse alteraciones de los parámetros guía, se deberá proceder al análisis completo del agua para evaluar el alcance de la perturbación y tratar de detectar sus causas.

. Además del monitoreo continuo, deberían practicarse análisis completos de las aguas subterráneas dos veces al año, en época de mayores precipitaciones (diciembre-abril) y de menores precipitaciones (mayo - noviembre), en sitios de muestreo convenientemente elegidos. Estas deberían incluir análisis bacteriológicos en aquellos lugares donde se detecten contenidos elevados de nitratos.

. Seria pertinente el estudio de parámetros importantes no estudiados hasta ahora como es el caso del arsénico. Sabemos que este elemento se encuentra en cantidades que son nocivas para la salud en las aguas subterráneas de la provincia de acuerdo a estudios llevados a cabo en la Universidad Nacional de Córdoba (Nicoli et. al.,1984).

. Con el objetivo de obtener un estudio integrado del recurso agua subterránea de la Ciudad de Córdoba, se propone la realización de una modelación hidrogeológica - ambiental orientada a cuantificar el volumen de agua disponible y los procesos que puedan afectar su calidad. Serviría además como herramienta de planificación, manejo y preservación del recurso subterráneo de la Ciudad de Córdoba.

Finalmente deseamos expresar nuestro pensamiento:

Solo mediante una correcta gestión, planificación y protección de acuíferos se logra un uso sustentable del agua subterránea, tanto en calidad como en cantidad. La protección de acuíferos, ligada a su correcta explotación, se basa en principios hidrogeológicos, ambientales, económicos y sociales. Según Custodio (1994)... " existe una clara tendencia mundial a mantener los acuíferos como fuentes de agua preferentemente para abastecimiento humano, protegiéndolos de la entrada de sustancias que degraden su calidad, sobre todo de las antropogénicas y a tomar medidas para que no solo no se produzcan perdidas de recursos de agua subterránea por contaminación, con los costos asociados, sino también para que se restauren los acuíferos que están actualmente contaminados. (...) Para ello se aplican normas de estrictas de protección y se delimitan áreas de protección de captaciones" (...) La correcta explotación del agua subterránea incluye su integración en el sistema de recursos de agua y todo ello dentro de una afección razonable al medio ambiente.

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Agradecimientos

Deseamos expresar nuestro especial reconocimiento a la Dra. Velia Solis por su orientación metodológica en los análisis químicos realizados.

A la Lic. Ana Portella y las estudiantes de Ciencias Químicas Sonia Sahakian y Julieta Toro, pasantes del Observatorio Ambiental Municipal durante los años 1998 y 1999, por su trabajo y dedicación en el análisis químico de las aguas estudiadas.

Al Dr. Pablo Manzo por su asesoramiento bibliográfico.

Al Analista de Sistemas Raúl Casini, del Centro de Información Municipal por la información brindada respecto a la distribución de las redes cloacales de la ciudad.

A los Laboratorios químicos de aguas del Centro de Química Aplicada (CEQUIMAP) de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Nacional de Córdoba y al Centro de Excelencia de Procesos y Productos de Córdoba (CEPROCOR), cuyos análisis químicos de aguas subterráneas se utilizaron como muestras-patrones, para la puesta a punto de la metodología en el estudio.

A los vecinos de la Ciudad de Córdoba, sin cuya colaboración no hubiese sido posible realizar este trabajo.

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