Nilda González (1) , Mario A. Hernández (2) y V.A. Ruiz de Galarreta (1)

Cátedra de Hidrogeología-CISAUA.. Facultad de Cs. Naturales y Museo UNLP (1)

Comisión de Investigaciones Científicas de Buenos Aires (2) CONICET

The results of a preliminary diagnosis about the pollution of the phreatic aquifer are exposed through the determination of nitrates, nitrites, total hydrocarbons, heavy metals (Cd, Cr, Pb, Cu) and organochlorinated (eight species or combinations) and phosphoric pesticides. As this research belongs a wider project, the hydroclimatic, edaphic, geohydrodynamic and hydrochemical conditions were previously known. The presence of nitrates above the recommended limits was detected in three sites where sanitation facilities are lacking or nitrogen fertilizers are applied. Pb was found in almost all the samples, Cu and Zn in some of them while Cd and Cr were not found.

Nitrites and organochlorinated pesticides were not detected and in only one site a high concentration of a phosphoric pesticide (Parathion) was detected. In only two samples the presence of hydrocarbons + oils + fats was determined in solution. At this stage of the research, no significant relationship was found between the presence of pollutants and the phreatic flow. On the basis of this preliminary tracing of the selected pollutants in the free aquifer, a more advanced phase will be undertaken jointly with soil scientists of CISAUA, including a detailed monitoring from the identified sources, the soils and the remainder of the non-saturated zone, including the capillary fringe and the phreatic aquifer.

Se dan a conocer los resultados de un diagnóstico preliminar acerca de la contaminación del acuífero freático, a través de la determinación del contenido en nitratos, nitritos, hidrocarburos totales, metales pesados (Cd, Cr, Pb, Zn, Cu), plaguicidas organoclorados (8 especies o combinaciones) y fosforados ( 11 especies o combinaciones). Como esta contribución forma parte de un Proyecto más amplio, se contó con el conocimiento del marco hidroclimático, edafológico, geohidrodinámico e hidroquímico de manera a previa a su desarrollo. Se determinó la presencia de nitratos por encima de los contenidos recomendados en tres localizaciones asociadas a la falta de saneamiento básico o uso de abonos nitrogenados, Pb en casi todas las muestras, Cu y Zn en algunas de ellas y ausencia de Cd y Cr. No se detectaron nitritos, plaguicidas organoclorados y en un solo caso fosforados (Parathion) en alta concentración. Solamente en dos muestras se determinó la existencia de hidrocarburos + aceites + grasas en solución. En esta etapa de la investigación no se halló vinculación apreciable entre la presencia de los contaminantes y el flujo freático. En base a este primer rastreo de contaminantes preseleccionados en el acuífero libre, se emprende una fase más avanzada en conjunto con los especialistas de suelos de CISAUA, que incluye un seguimiento detallado desde las fuentes identificadas, suelos, resto de la zona no-saturada incluyendo la franja capilar y el acuífero freático.

Dentro de las investigaciones que la Cátedra de Hidrogeología de la Universidad Nacional de La Plata realiza en el acuífero freático y zona no-saturada en la cuenca del epígrafe, sectores medio y superior (Hernández et al, l994), se ha realizado un estudio identificatorio de la posible contaminación del acuífero por sustancias procedentes de diversas actividades antrópicas.

Con una extensión de 90.7 Km ² , el área se sitúa en el sector distal de la llanura pampeana en transición a la planicie aluvial del Río de La Plata, sector inferior de la cuenca, en un ámbito con pendientes medias del orden de 5 . 10 ^-3 (Figura 1). El drenaje fluvial se realiza por medio de una red empobrecida de diseño dendrítico, con dos colectores (arroyos Martín y Carnaval) que coalescen al ingresar en el sector inferior y completan su recorrido hacia el Río de La Plata por medio de un canal (González et al, l997).

El paisaje está modelado en sedimentos del Pleistoceno (Fm. Pampeano) principalmente limos loessoides calcáreos y del Holoceno (Fm. La Postrera, arenas y limos; Fm. Las Escobas Miembro Cerro de la Gloria, conchillas y arenas conchilíferas; Fm. Destacamento Rio Salado, arcillas, limos y arenas finas marinas con restos conchiles), prevaleciendo estos últimos en la planicie aluvial.

El clima es de tipo sub húmedo-húmedo con una precipitación media anual (1910-1998) de 1023 mm y excesos hídricos de 245 mm/año localizados entre los meses de Abril y Noviembre (González et al, op cit). Los suelos predominantes pertenecen al orden Molisol con presencia subordinada de Alfisoles.

La actividad socioeconómica es esencialmente primaria en el sector superior y parte del medio (agricultura intensiva de hortalizas y flores), terciaria en el medio (donde se radican las principales poblaciones, City Bell y Villa Elisa) y secundaria (industrial) en distintas posiciones, con un grado intermedio de desarrollo pero amplia variedad de rubros.

Precisamente este cuadro socieconómico concurrió a ordenar la geometría del muestreo con finalidad analítica, sobre la base de información proporcionada por la Ing. Banda Noriega integrante del Grupo de Investigación, junto con otros elementos de juicio (hidrodinámicos, hidroquímicos, edafológicos).

Respecto a la geohidrología, el sistema está compuesto de una sección superior que incluye al acuífero freático y otro semilibre muy relacionado hidráulicamente con él, otra intermedia dada por la presencia de un acuífero semiconfinado (Puelche) principal fuente de abastecimiento público y privado, separada de la anterior por un acuitardo ubicado en la base de la Fm. Pampeano, y la inferior, caracterizada por la presencia de acuíferos pre-cuaternarios con alto grado de confinamiento y aguas salobres-salinas. El conjunto apoya sobre el basamento cristalino igneo-metamórfico supuestamente acuífugo yacente a una profundidad de aproximadamente 486 m.

La superficie freática ofrece un diseño típicamente radial (Figura 2) con sentido de escurrimiento SW-NE. La recarga es areal, autóctona y directa, ocurriendo preferentemente en los sectores interfluviales. Los cursos de agua permanentes y transitorios son efluentes y la descarga principal se localiza en la planicie aluvial y Río de La Plata. Los gradientes hídricos están en el orden de 1,7 . 10 ^-3 y la velocidad efectiva de flujo de 0.02 m/día.

El espesor medio de la ZNS oscila entre 6 m y 12 m en el sector superior y 1 m a 3 m en el medio distal, con una franja capilar que fluctúa entre 0,80 m y 1,50 m (Ruiz de Galarreta et al, 1997).

Desde el punto de vista hidroquímico, se trata de aguas mayoritariamente bicarbonatadas sódicas, ocasionalmente bicarbonatadas sódico-cálcicas o sódico-magnesianas. Hacia el sector inferior existe una tendencia a evolución hacia bicarbonatadas-cloruradas sódicas y cloruradas-bicarbonatadas sódicas.

La detección de niveles elevados de nitratos para el acuífero freático en sectores aislados de la cuenca, vinculados a actividad agrointensiva y a sectores periurbanos carentes de saneamiento básico (Hernández y Minghinelli, 1994; González y Hernández, 1997), sugirió extender el rastreo de posibles contaminantes a otros indicadores sugeridos por la actividad socioeconómica más arriba sintetizada.

De acuerdo a la disponibilidad económica, se optó por realizar un muestreo selectivo acompañando al periódico de rutina, previa ubicación de los puntos de interés, de modo de totalizar diez muestras para cada grupo de indicadores, inicialmente materia nitrogenada, agroquímicos organoclorados, agroquímicos organofosforados, metales pesados e hidrocarburos totales.

Como en algunos puntos se procedió a obtener muestras para más de un indicador, el número total ascendió a 49 muestras colectadas. Es necesario acotar que la programación inicial contemplaba también la detección de carbamatos, pero la línea correspondiente no estaba disponible por desperfectos al momento de la operación.

El muestreo se realizó según las técnicas recomendadas para cada caso específico. Para sustancias agroquímicas en recipientes de vidrio color caramelo con enjuague ácido, conservadas bajo frío (4 ^o C). Para HC’s según las normas ASTM D 4448-85a, D4489 y D3325, en iguales recipientes, bajo frío y remitidas a laboratorio en el día. El muestreo para metales se realizó en recipientes de plástico con atmósfera ácida y el de nitratos-nitritos en recipientes de plástico, bajo frío.

Dentro del grupo materia nitrogenada se dispuso realizar determinaciones de nitratos y nitritos.

Para los plaguicidas organoclorados, de DDT metabolitos, Aldrin, Endrin, Dieldrin, HCH alfa ⁺ , HCH beta, Lindano Gamma HCH y Heptacloro + Epoxi. Dentro de los organofosforádos se seleccionaron Fenitrotion, Fenitrotion + Permetrina, Cloropirifos, Cloropirifos + Cipermetrina, Parathion, Ethil Parathion, Disulfoton, Dimetoato, Azinfos Metil, Metamidofos y Teflubenzuron.

Los metales elegidos fueron Cromo, Cobre, Cadmio, Plomo y Zinc de común acuerdo con el Grupo de Suelos que los analiza también en materia sólida. Finalmente y con el objeto de ampliar la detección se incluyeron junto a los HC’s, grasas y aceites.

En la Figura 3 pueden verse las posiciones seleccionadas para el muestreo de cada grupo Respecto a las técnicas analíticas, los nitratos-nitritos fueron determinados por fotocolorimetría.

Los organofosforados y organoclorados por Cromatrografía Gaseosa Capilar (Cromatógrafo HP 5890 Serie II A), con límite de detección 10 ppb para Fósforo y 40 ppb para Nitrógeno en el primer grupo y de 0.02 µgr/L en el segundo. Los metales pesados por Espectrofotometría de Absorción Atómica (Varian Spectra AA 300) con aspiración directa en llama aire-acetileno, previa concentración de la muestra por evaporación. Los HC’s por espectrofotometría IR, método EPA 413.2.

En la Figura 2 se representan las áreas con contenidos de nitratos para la posición de máxima (1997) que exceden las 45 ppm y en la Figura 4, los contenidos en metales pesados y plaguicidas (una muestra) junto con la indicación de valores de HC’s Para el análisis de los resultados, se cree conveniente proceder a su exposición según el tipo de contaminantes.

Nitratos-nitritos: Los análisis fueron realizados para cuatro posiciones temporales, correspondientes a muestreos operativos de la red monitora en Octubre-Noviembre ’94, Setiembre ’95, Julio ’96 y Junio ’98. La concentración de NO2 ^- halladas son bajas, inferiores a 0,1 ppm (González y Hernández, 1997). Los tenores de NO3 = se mantuvieron con escasas variaciones entre 1994 y 1996, experimentando un fuerte decrecimiento en 1998, a expensas de la dilución originada en cuantiosas precipitaciones entre Noviembre de 1997 y Enero de 1998 (547,3 mm, más de la mitad de la media anual histórica en tres meses). Tomando las concentraciones medias para 1996 (Figura 2), puede reconocerse la presencia de tres máximos: uno en la periferia de la localidad de Villa Elisa con un valor extremo de 125 ppm, otro en la zona hortícola (sector superior de la cuenca) por encima de las 100 ppm y máximo puntual de 347 ppm y el tercero en la localidad de Abasto, con valores del orden de 70 ppm. La Organización Mundial de la Salud establece un máximo tolerable de 50 ppm y en Argentina se utiliza en general un valor máximo recomendable de 45 ppm y tolerable de 90 ppm (Minghinelli, 1995). Para la primera y última de las situaciones precitadas, el origen de los nitratos se asocia a la reconocida ausencia de servicios de evacuación cloacal, es decir una fuente biogénica. En cambio para el restante, los altos contenidos se explican a partir del difundido uso de fertilizantes nitrogenados como Urea, Sulfato de Amonio, Nitrato de Amonio, complejos NPK (Hernández y Minghinelli, 1996; González y Hernández op cit). Si bien los sectores atendidos por servicio de aguas corrientes utilizan el acuífero semiconfinado yacente a unos 40-50 m de profundidad, el resto de la cuenca y especialmente las áreas involucradas por los máximos recurren al aprovisionamiento individual, en muchos extrayendo agua del acuífero freático por razones de accesibilidad económica. También en la zona hortícola, la mala terminación de los pozos para riego facilita el inmediato acceso al acuífero más profundo de aguas procedentes de la capa libre.

Metales pesados: Para establecer el grado de afectabilidad de los metales seleccionados para este diagnóstico se parte de las recomendaciones de la World Health Organization (WHO, 1993) que consigna umbrales de 0,003 ppm para el Cadmio, 0,05 ppm para el Cromo, 0,01 ppm para el Plomo, 3 ppm para el Cinc y 2 ppm para el Cobre. El valor para el Pb está sujeto a otros factores a considerar, como las condiciones climáticas, volumen de agua consumida e ingesta procedente de otras fuentes. No fue detectada la presencia de Cromo y Cadmio por encima de 0,05 ppm y 0,005 ppm respectivamente, en ninguna muestra. Cinco presentaron valores de Cobre entre 0,005 ppm y 0,12 ppm, muy por debajo de la concentración máxima recomendada. Los contenidos en Plomo varían en nueve muestras entre 0,01 ppm y 0,064 ppm, es decir por encima del valor guía aunque vale aquí la salvedad más arriba planteada. Finalmente, el Cinc aparece en siete muestras entre 0,01 ppm y 0,014 ppm. La ocurrencia de los metales pesados (Figura 4) está asociada a la existencia de establecimientos industriales, en su mayor parte próximos a las vías de comunicación principales (Ruta 2 y caminos Centenario y Gral. Belgrano) aunque en algunos casos aparecen en el sector agrointensivo, vinculados a los agroquímicos que se emplean, como es el caso del Cinc y el Plomo, este último presente también en suelos de la comarca (Hurtado, com. verb.).

Hidrocarburos: Dos muestras acusaron la presencia de HC’s + aceites + grasas, en tenores de 1,9 ppm y 4,6 ppm, estando en las restantes por debajo de 1 ppm. En el primer caso se trata de una población rural (A.Seguí) y el punto de muestreo se halla próximo a una estación de expendio de combustibles. El segundo se corresponde con el sector hortícola, no pudiendo precisarse si la fuente es un depósito de combustibles, pérdidas de maquinaria o la aplicación de pesticidas emulsionados base petróleo.

Plaguicidas: No se hallaron plaguicidas organoclorados en ninguna de las muestras analizadas.

Respecto a los fosforados, únicamente una muestra registró un valor inusualmente alto de Parathion (3,84 ppm). La posición corresponde a una zona netamente hortícola (El Peligro), donde las aplicaciones son frecuentes. Se trata de una concentración elevada, teniendo en cuenta que la Ley Nacional de Residuos Peligrosos (24.051 y Decreto reglamentario 831/93) fija para aguas de bebida un máximo de 0.05 ppm para el Parathion.

Existe en la cuenca una concentración excesiva de nitratos en áreas periurbanas carentes de servicios de saneamiento básico y rurales donde la actividad agrointensiva utiliza fertilizantes nitrogenados. Durante lapsos de precipitaciones frecuentes e intensas, experimentan una importante dilución. No se encontraron nitritos por encima de los valores recomendados.

No se detectó la presencia de organoclorados y solamente un caso de fosforados (Parathion).

Solamente dos muestras acusaron valores de grasas + HC’s + aceites, de ocurrencia puntual. Dentro de los metales pesados, no se registraron tenores apreciables de Cd y Cr, sí de Zn y Cu en varias muestras, pero por debajo de los valores guía de la WHO. La concentración de Pb los supera en todos los casos.

No existe una vinculación visible entre la ocurrencia de los contaminantes analizados y el flujo en el acuífero freático, apareciendo más bien vinculados a la fuente en cada caso.

La experiencia de este primer diagnóstico motivó la expansión de la investigación a la secuencia completa fuente-suelos-ZNS intermedia-franja capilar, acuífero freático. Se ha dado comienzo a las tareas en posiciones seleccionadas, a través de sondeos con muestreo continuo, y a la extensión del relevamiento en el sector inferior de la cuenca (planicie costera del Río de La Plata).

Se agradece especialmente la colaboración de la Lic. Geoquim. Beatriz Guichón (CISAUA-CONICET) y Dra. Geoquim. Alicia Ronco (CIMA) en las determinaciones de laboratorio. Ing. Quim. Roxana Banda Noriega (CIC) en la selección de puntos a muestrear y del Lic. Luis Mario Giaconi (CONICET) y alumnas Cecilia Breard, Karina Mykietiuk y María Elena Oneto (UNLP) por el apoyo para las tareas de muestreo y laboratorio.

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