Contaminación de las aguas subterráneas

Las aguas subterráneas son una de las principales fuentes de suministro para uso doméstico y para el riego en muchas partes de España y el mundo.

En los últimos años, la investigación hidrogeológica se ha centrado en los problemas de calidad del agua subterránea.

En la mayoría de los casos, no se trata ya de "encontrar agua", sino de estudiar cómo la calidad del agua se ha visto afectada por actividades humanas, predecir la evolución del problema, intentar paliarlo, o, en un caso más afortunado, simplemente adoptar medidas oportunas para que esos problemas no lleguen a producirse.

En España alrededor de la tercera parte del agua que se usa en las ciudades y la industria, y la cuarta parte de la que se usa en la agricultura son aguas subterráneas.

En muchos lugares en los que las precipitaciones son escasas e irregulares, pero el clima es acto para la agricultura son un recurso vital y una gran fuente de riquezas, ya que permiten cultivar productos apreciados en los mercados internacionales.

La mala calidad del agua puede ser debida a causas naturales o a la actividad humana. En general, al hablar de contaminación nos referimos a esta última, por ejemplo un vertido industrial. En muchas ocasiones, no es fácil distinguirla, por la actividad humana no contaminante (bombeos) alteran un equilibrio previo. Provocando el deterioro de la calidad del agua subterránea.

Hay grandes diferencias entre la contaminación de las aguas superficiales y de las aguas subterráneas son más difíciles de contaminar que las superficiales, pero son mucho más difícil de eliminar. Esto sucede, porque las aguas subterráneas tienen un ritmo de renovación muy lento (unos cientos de años), lo que hace más difícil su purificación.

Las explotaciones incorrectas de las aguas subterráneas originan varios problemas. Los principales son:

a) Agotamiento del acuífero:

En los lugares en los que las precipitaciones son escasas, los acuíferos se van cargando de agua muy lentamente y si se consumen a un ritmo excesivamente rápido, se agotan. Cuando se produce una explotación intensiva, va disminuyendo el nivel del agua del acuífero como por ejemplo en las Tablas de Daimiel (Parque Nacional situado en Castilla-La Mancha).

La explotación creciente para usos agrícolas del acuífero 23 (o de La Mancha Occidental) que nutre de agua al Parque ha hecho que en los años de pocas lluvias grandes áreas de las Tablas se queden sin agua.

Cuando los acuíferos se encuentran en la costa, al vaciarse de agua dulce, van invadiéndose por agua salada (intrusión) y quedan inutilizados para el uso humano. En la costa mediterránea casi todos los acuíferos están afectados por este problema y necesitan una mejora urgente de su explotación o de sus sistemas de control. En muchos casos, es imprescindible permitir que sean recargados de agua antes de seguir con la explotación.

b) Contaminación de las aguas subterráneas:

Se distinguen dos tipos de procesos contaminantes de las aguas subterráneas: Puntuales (afectan a zonas muy localizadas) y difusos (provocan contaminación dispersa en amplias zonas).

Actividades que provocan contaminación puntual:

• Lixiviados de vertederos de residuos urbanos y fugas de aguas residuales que se infiltran en el terreno.
• Lixiviados de vertederos industriales, derrubios de minas, depósitos de residuos radiactivos o tóxicos mal aislados, gasolineras con fugas en sus depósitos de combustible, etc.
• Pozos sépticos y acumulaciones de purines procedentes de las granjas.

La contaminación difusa está provocada por:

• Uso excesivo de fertilizantes y pesticidas en agricultura o en prácticas forestales.
  
• Explotación excesiva de acuíferos que facilita que las aguas salinas invadan la zona de aguas dulces.

Depuración de los acuíferos:

Los acuíferos tienen una cierta capacidad de autodepuración, mayor o menor según el tipo de roca y más características. Las sustancias contaminantes, al avanzar entre las partículas del subsuelo se filtran y dispersan o son neutralizadas, oxidadas, reducidas, también sufren otros procesos químicos o biológicos que las degradan. De esta manera el agua va limpiándose.

Cuando la estructura geológica del terreno facilita una zona amplia de aireación, los procesos de depuración son más eficaces. También es favorable la abundancia de arcillas y de materia orgánica. En los depósitos aluviales o las zonas kársticas la purificación del agua es mucho más difícil y este tipo de acuíferos son mucho más sensibles a la contaminación.

Es muy importante, de todas formas, tener en cuenta que las posibilidades de depuración en el acuífero son limitadas y que el mejor método de protección es, por tanto, la prevención. No contaminar, controlar los focos de contaminación para conocer bien sus efectos y evitar que las sustancias contaminantes lleguen al acuífero son los mejores métodos para poder seguir disfrutando de ellos sin problemas. En este sentido, se va a profundizar en los métodos naturales de depuración de aguas residuales urbanas, por tratarse de una alternativa ecológica frente a otros sistemas de depuración.

Bajo la denominación de "sistema natural de depuración" se engloban aquellos procedimientos o técnicas en los que la eliminacióin de las sustancias contaminantes presentes en las aguas residuales urbanas se produce por componentes del medio natural, no empleándose en el proceso ningún tipo de aditivo químico.

Habitualmente se diferencian dos grandes grupos de técnicas de depuración natural:

a) Métodos de tratamiento mediante aplicación del agua en el terreno (la depuración se consigue a través de los procesos físicos, químicos y biológicos naturales, desarrollados en un sistema planta–suelo–agua):

• Filtro verde.

Consiste en la aplicación de un caudal controlado de agua residual sobre la superficie del terreno, donde previamente se ha instalado una masa forestal o un cultivo. La depuración se realiza mediante la acción conjunta del suelo, los microorganismos y

las plantas por medio de una triple acción: física (filtración), química (intercambio iónico, precipitación y coprecipitación, fenómenos de óxido-reducción) y biológica (degradación de la materia orgánica)

• Infiltración rápida.

Mediante la aplicación controlada del agua residual sobre balsas superficiales construidas en suelos de permeabilidad media a alta. El agua residual se aplica al terreno en tasas elevadas, bien por extensión en lagunas o bien por aspersión, alternando periodos de inundación con periodos de secado. La aplicación se realiza de forma cíclica para permitir la regeneración aerobia de la zona de infiltración y mantener la máxima capacidad de tratamiento.

• Escorrentía superficial.

La técnica consiste en forzar la escorrentía del agua residual, mediante riego por circulación superficial en láminas, sobre un suelo previamente acondicionado (en pendiente y con vegetación no arbórea), alternando periodos de riego con periodos de secado; dependiendo la duración de cada fase de los objetivos de tratamiento. El agua se depura por medio de procesos físicos, químicos y biológicos, al discurrir por bancales con suelos o estratos superficiales relativamente impermeables.

• Lechos de turba.

El sistema está formado por lechos de turba a través de los cuales circula el agua residual. Cada lecho descansa sobre una delgada capa de arena, soportada, a su vez, por una capa de grava. El efluente se recoge a través de un dispositivo de drenaje situado en la base del sistema. El terreno donde se asienta cada lecho debe ser impermeable para no contaminar las aguas subterráneas, de no ser así, se ha de impermeabilizar. Se aprovechan las propiedades de absorción y adsorción de la turba, así como la actividad bacteriana que se desarrolla en su superficie para depurar las aguas residuales.

• Lechos de arena.

Es una de las tecnologías más antiguas para la depuración de aguas residuales que se conoce. Consisten en lechos de material granular, de tamaño de grano relativamente uniforme, adecuadamente drenados en el fondo. Se emplean generalmente como un sistema de afino de aguas tratadas previamente mediante otros sistema como puede ser una fosa séptica.

Depuradora de Marines (Valencia). Filtro verde.

b) Métodos acuáticos (basados en la creación de un flujo controlado de agua residual, en el que microorganismos y plantas transforman los contaminantes):

• Lagunajes.

Consiste en el almacenamiento de aguas residuales durante un tiempo variable en función de la carga aplicada y de las condiciones climáticas, de forma que la materia orgánica resulte degradada mediante la actividad de los microorganismos presentes en el medio acuático. El proceso de depuración tiene lugar gracias a reacciones biológicas, químicas y físicas, que ocurren en las lagunas y que tienden a estabilizar el agua residual. En función de los tipos de microorganismos, que dependen, a su vez, de la presencia de oxígeno disuelto, las lagunas se clasifican en anaerobias, facultativas y aerobias o de maduración.

• Humedales.

Son terrenos inundados con profundidades de agua normalmente inferiores a 60 cm, con plantas emergentes. En estos sistemas el agua fluye continuamente y la superficie libre permanece al nivel del suelo, o mejor (pues evita la proliferación de insectos) por encima del mismo, manteniéndolo en estado de saturación durante un largo periodo del año.

La vegetación presente en estos sistemas proporciona superficies adecuadas para la formación de películas bacterianas, facilita la filtración y la adsorción de los constituyentes del agua residual, permite la transferencia del oxígeno a la columna de agua, y controla el crecimiento de algas al limitar la penetración de la luz solar.

Para el tratamiento del agua residual, se han empleado terrenos pantanosos naturales

y artificiales.

• Cultivos acuáticos (o sistemas de plantas acuáticas flotantes).

Son básicamente una variante de los humedales artificiales FWS, en la que se introduce un cultivo de plantas flotantes, como los jacintos de agua o las lentejas de agua, cuya finalidad principal es la eliminación de determinados componentes de las aguas a través de sus raíces, que constituyen un buen substrato responsable de una parte importante del tratamiento.

Humedal de El Franco (Asturias)

Trabajo realizado por: Erika García Cantero 1º-4