UTILIZACIÓN DE LOS DATOS GEOLÓGICOS Y FISICOQUÍMICOS (pH, CE, TDS) PARA ELABORAR MAPAS...
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UTILIZACIÓN DE LOS DATOS GEOLÓGICOS Y FISICOQUÍMICOS (pH,
CE, TDS) PARA ELABORAR MAPAS PRELIMINARES DE CALIDAD DE AGUAS EJEMPLO LA CUENCA
HUAURA
Dirección de Recursos Minerales y EnergéticosÁrea de Geoquímica
Lima, Julio 2008
CONTENIDOCONTENIDO
I. GENERALIDADESII. METODOLOGIAIII. GEOLOGÍA (LITOLOGÍA)IV. DISCUSIONV. RESULTADOSVI. CONCLUSIONES
I.I. GENERALIDADESGENERALIDADES
OBJETIVOOBJETIVO
a) Mostrar la utilidad de los datos fisicoquímicos (TDS, CE y pH) y geológicos en la cuenca Huaura; para elaborar mapas preliminares de calidad de agua.
UBICACIÓN UBICACIÓN
Ubicación: A 70 Km. al N. de Lima entre Prov. de Oyón y Huaura. Accesos: Carretera Lima-Churín-Oyón Extensión: 4432 Km2
Hidrografía: 9 microcuencas
Canal Santa Rosa, aguas arriba de Sayán, que deriva sus aguas hacia Andahuasi y anexos, con una longitud aproximada de 42km.
IMPORTANCIA
1.Sus aguas fuente para agricultura y consumo humano agua potable. 2.Grandes poblaciones Huacho, Oyón, Churín y Sayán, con grandes cultivos e importancia agro-industrial
II.II. METODOLOGÍAMETODOLOGÍA Previo a la salida al campo, mapas de muestreo (aguas ) uso de
GIS.
En el campo, 159 estaciones
Muestreo puntual sistemático
a) Información de los litotipos de los granos gruesos y finos.
b) Tres muestras de agua superficial (de un litro cada una) aniones, cationes y cianuro WAD.
En Gabinete.
a) Uso de GIS b) Elaboración mapa fisiografico, mapas de distribución: pH, TDS, CE, salinidad de agua, y alcalinidad.
c) Toma datos de pH, conductividad eléctrica, TDS y Temperatura (Combo HANNA pH & CE Waterproof HI 98130)
-Cuenca baja (1000msnm), Desierto y Lomas Costeras.-Cuenca media (1000-3500msnm) Serranía Esteparia.-Cuenca alta (3500 - 5330msnm) Puna y los Altos Andes.
III.III. GEOLOGÍA (LITOLOGÍA)GEOLOGÍA (LITOLOGÍA)Intrusivos Ks – PN Batolito de La Costa:
Granodiorita, granito.
Volcánicos PN Volcánico Calipuy: Lavas
andesiticas, tobas
Sedimentarios CarbonatadosKi – Ks Fm. Jumasha: Calizas grises y
amarillas. Fm. Pariatambo: Calizas negras
bituminosas Fm. Chúlec: Calizas estr.medios,
margas y lut. Fm. Pariahuanca: Calizas
macizas
Sedimentarios silico-clasticos carbonatados J – Ki Fm. Farrat: Areniscas Cuarzosas Fm. Carhuaz: Lutitas pardas y
Calizas Fm. Santa: Calizas arcillosas y
lutitas negras Fm. Chimú: Areniscas Cuarzosas Fm. Chicama.
Tabla 9.4. Unidades geológicas regionales – Cuenca Huaura
IV.IV. DISCUSIÓNDISCUSIÓN
FUENTES DOMÉSTICAS
FUENTES AGRÍCOLAS
FUENTES INDUSTRIALES
FUENTES NATURALES
FUENTES MINERAS
OTRAS FUENTES
Figura 9
Carretera Sayán – Churín – Oyón, elevada cantidad de material particulado que llega al río.
Herbicida ligeramente tóxicouso sembríos de caña de azúcar cuenca baja del río Huaura.
Para efluentes líquidos de mina, la normatividad (RM. Nº 011 – 96 EM/VMM) indica los niveles máximos permisibles.
V. RESULTADOSRESULTADOS
Aguas básicasRazones: abundancia de rocas calcáreas pese a existir zonas donde se vierten continuamente aguas ácidas procedentes de la actividad minera.
MUESTRA COD MU PH CE TDS T Cl- SO4= HCO3- Ca Mg
122jw-029 8.90 276 138 12.2 0.5 41.0 89.0 39.8 6.58
222jw-051 7.59 320 159 11.5 11.0 60.0 107.0 51.3 8.04
322jw-034 7.53 426 212 13.8 17.0 100.0 122.0 64.6 10.65
422iw-021 8.65 502 248 17.0 16.0 92.0 120.0 62.3 10.27
523iw-008 9.03 100 198 17.8 13.0 89.0 121.0 59.3 10.06
623iw-031 8.30 410 205 21.3 15.0 92.0 128.0 56.3 9.39
723hw-002 7.66 537 269 18.7 26.0 114.0 171.0 100.0 11.81
8.24 367.29 204.14 16.04 14.07 84.00 122.57 61.94 9.54
ANALISIS POR SECTORESANALISIS POR SECTORES
QUEBRADA PATON - MINA UCHUCCHACUA
NUMERO COD MUEST PH CE TDS T
1 22J-010A 7.6 216 109 12
2 22J-006A 7.64 209 105 10.8
3 22J-006 9.11 412 204 12
4 22J-013 8.13 249 125 11.5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 1 2 3 4 5MUESTRAS
PH
CE
050
100150200250300350400450
0 1 2 3 4 5
MUESTRAS
CE
TDS
0
50
100
150
200
250
0 1 2 3 4 5
MUESTRAS
MICRO CUENCA RIO HUANCOY - MINA SANTA RITA
NUMERO COD MUEST PH CE TDS T
1 22J-057 8.8 187 94 7.9
2 22J-091 8.2 165 80 9.5
3 22J-046 8.5 167 81 9.1
4 22J-060 7.85 161 80 10
8 22J-047 8.26 189 94 12.3
9 22J-097 8.51 266 134 11.7
10 22J-063 8.32 292 125 13.2
11 22J-082 8.3 207 130 11.4
12 22J-090 7.34 246 125 16.2
13 22J-068 7.47 247 126 19.5
14 22J-085 7.37 252 127 18.4
15 22J-074 7.22 247 124 18.6
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 2 4 6 8 10 12 14
MUETRAS
PH
CE
0
50
100
150
200
250
300
350
0 2 4 6 8 10 12 14
MUESTRAS
TDS
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 2 4 6 8 10 12 14
MUESTRAS
TD
SRelavera de Mina Santa Rita.
Midiendo PH = 3.43, CE = 3538 y TDS = 1772 ppm T= 13.4
RIO PAMPAHUAY - MINA PAMPAHUAY
NUMERO COD MUEST PH CE TDS T
1 22J-008 8.61 229 117 8.9
2 22J-023 8 200 99 8.9
3 22J-030 8.3 236 119 4
4 22J-021 8.81 316 156 6 0
1
2
3
45
6
7
8
9
10
0 1 2 3 4 5
MUESTRAS
PH
CE
0
50
100
150
200
250
300
350
0 1 2 3 4 5
MUESTRAS
TDS
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 1 2 3 4 5
MUESTRAS
RIO QUICHAS
NUMERO COD MUEST PH CE TDS T
1 22J-032 7.64 168 82 11.9
2 22J-022 9.16 413 202 9.6
3 22J-035 8.76 428 215 12.6
4 22J-003 7.3 220 110 12.5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 1 2 3 4 5
MUESTRAS
PH
CE
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 1 2 3 4 5
MUESTRAS
TDS
0
50
100
150
200
250
0 1 2 3 4 5
MUESTRAS
MICRO CUENCA RIO COCHAQUILLO - MINA ISCAYCRUZ
NUMERO COD MUEST PH CE TDS T
1 22J-180 8.23 278 139 10.4
2 22J-204 8.71 274 138 8.5
3 22J-209 8.52 298 150 11
4 22J-163 6.88 263 131 10.5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 1 2 3 4 5
MUESTRAS
PH
CE
260
265
270
275
280
285
290
295
300
0 1 2 3 4 5
MUESTRAS
CE
TDS
130
135
140
145
150
155
0 1 2 3 4 5
MUESTRAS
TD
S
TDS = 0.5 * 1000 x CE (uS/cm)
Factor de correlación: 0.5 – 0.9Para 0.5: - componentes solubles y la temperatura- pH de 5 a 8.Para 0.9:- > valores de TDS, > la relación TDS/CE
ANALISIS PUNTUAL MINA PAMPAHUAY – TOMANDO EN CUENTA CAUDALES
DATOS DE CAUDALES
CAUDAL DE EFLUENTE MINA (m3/Sg.) 0.00345
CAUDAL DEL RIO PAMPAHUAY (m3/Sg.) 6.660
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
0 100 200 300 400 500 600
Distancia (m)
CE
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 100 200 300 400 500 600
Distancia (m)
TDS
0
50
100
150
200
250
0 100 200 300 400 500 600
Distancia
MAPA DE pH
Ácido es una sustancia que contiene hidrógeno y entrega iones de hidrógenos libres (H+) cuando se disuelve en aguaBase es una sustancia que contiene (OH-) y entrega OH – cuando se disuelve en agua.
Figura 10
pH en la Cuenca Alta Uso Doméstico
0
2
4
6
8
10
Muestras
pH
pH
LGA-I Sup
LGA-I Inf
pH en la Cuenca AltaUso Agropecuario
4
5
6
7
8
9
10
Muestras
pH
pH
LGA-III (Inf)
LGA III (Sup)
pH en la Cuenca Media Uso Doméstico
0
2
4
6
8
10
Muestras
pH
pH
LGA-I Sup
LGA-I Inf
pH en la Cuenca Media Uso Agropecuario
4
5
6
7
8
9
10
Muestras
pH
pH
LGA-I (Sup)
LGA-I (Inf )
pH en la Cuenca BajaUso Doméstico
0
2
4
6
8
10
Muestras
pH
pH
LGA-I Sup
LGA-I Inf
pH en la Cuenca Baja Uso Agropecuario
4
6
8
10
Muestras
pH
pH
LGA-I (Sup)
LGA-I (Inf)
MAPA DE SOLIDOS DISUELTOS TOTALES (TDS). Cantidad total de sustancias orgánicas e inorgánicas dispersas en
un volumen de agua. Directamente proporcional a la conductividad eléctrica.
Figura 14
TDS en la Cuenca AltaUso Agropecuario
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Muestras
TD
S (
mg
/l) TDS
Irrigación*
Ganado*
TDS en la Cuenca Media Uso Agropecuario
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Muestras
TD
S (
mg
/l)
TDS
Irrigación
Ganado
TDS en la Cuenca Baja Uso Agropecuario
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Muestras
pH
TDS
Irrigación
Ganado
MAPAS USANDO LA CELa conductividad del agua nos relaciona la capacidad del agua natural para conducir la electricidad en respuesta al contenido total en sales que presenta (“dureza” del agua).
La presencia de aniones y cationes tienen dos orígenes: 1)Reacciones de equilibrio gases-agua, y
2) disolución de los compuestos solubles de las rocas del entorno.
Los aniones más comunes en aguas continentales bicarbonato (HCO3-), sulfato (SO4 2-) y cloruro (Cl-), y los cationes, Ca2+, Mg2+ y Na+.
Aniones “nutrientes”: fosfatos (PO4 3-) y nitratos (NO3-) esenciales para la vida de las plantas.
Fenómeno de“eutrofización”implica crecimiento explosivo de poblaciones de algas y la eliminación del oxígeno.
Otro Fenómeno es el oscurecimiento de la masa de agua, que limita la “zona fótica” (zona iluminada), y la fotosíntesis.
MAPA DE SALINIDAD
Se usó el estudio de Medrano W, (2001) que clasifica las aguas para riego según su conductividad eléctrica directamente con la concentración de sales en el agua.
CLASIFICACIÓN C.E. 25º uS/cm Concentración sal en gr/l
C1 Salinidad baja 0 - 250 < 0.2
C2 Salinidad media 250 - 750 0.2 – 0.5
C3 Salinidad alta 750 - 2250 0.5 – 1.5
C4 Salinidad muy alta
2250 - 5000 1.5 – 3.0
Figura 17
C3: Aguas con CE: 750-2250 uS/cm. altamente salinas y aplicables en suelos con buen drenaje y/o cultivos altamente resistentes a las sales.
GRUPO DE SALINIDADCODIGO DE MUESTRAS
EN LA CUENCA HUAURA
ClasificaciónCE
(uS/cm)
Concentración sal en
gr/lALTA MEDIA BAJA
C3Salinidad
alta750 - 2250 0.5 - 1.5 22JW-
010a 22JW-072 --
--
C4
Salinidad muy alta
> 2250 1.5 - 3.0 -- -- --
No se tienen aguas con salinidad muy altaExcepción: una muestra con salinidad alta en la cuenca alta (laguna Añilcocha, Uchucchacua) y otra en la cuenca media.
El uso de aguas de riego salinas supone el riesgo de salinizar
el suelo, provocando en numerosos casos disminución en la producción del cultivo (la capacidad de la planta para absorber el agua
disminuye a medida que aumenta el contenido de sales
En soluciones acuosas la conductividad es directamente proporcional a la concentración de sólidos disueltos,> TDS, >CE
2 uS/cm = 1ppm 1 ppm = 1mg/L = 1mg/Kg200000 = 1g/L
CONDUCTIVIDAD Y DUREZA DEL AGUA
La unidad de medición de dureza es el grado francés (º f)
1º f = 10 ppm de CaCo3
1º f = 20 uS/cm
http://www.infoagro.com/instrumentos_medida/doc_conductividad_electrica.asp?k=53
MAPA DE ALCALINIDAD
En la mayoría de usos agrícolas y municipales, el agua contiene un TDS < 1000 ó 1200 ppm. CE <r 1500 – 1800 uS/cm. Por encima de estos niveles cambios en los cultivos más sensibles. Para uso doméstico, agua por debajo de una conductividad de 750 uS/Cm
CONDUCTIVIDAD Y DUREZA DEL AGUA
ppm µS/cm ºf Dureza
0-70 0-140 0-7 muy blanda
70-150 140-300 7-15 blanda
150-250 300-500 15-25ligeramente
dura
250-320 500-640 25-32moderadamente
dura
320-420 640-840 32-42 dura
superior a 420 superior a 840 superior 42 muy dura
VI.VI. CONCLUSIONESCONCLUSIONES
La elaboración de mapas preliminares de calidad de agua deben ser corroborados con resultados de análisis químico de elementos pesados.
Los valores de CE no superan los 2000 uS/Cm. Lo que indica que son aguas normales para uso agrícola y municipal.
Más importante tributario río Checras (7,000 lts/seg), que proceden de la Mina Iscaycruz, Chiuchín y Huancahuasi.
Zonas de alto impacto: río Pampahuay, con afluentes de la mina Uchucchacua, laguna y río Patón y de varias minas antiguas de carbón con valores de pH de 4.60.
El TDS = 0.5 * 1000 x CE (uS/cm). Este factor de correlación puede variar de 0.5 – 0.9 la que dependerá: 1)componentes solubles y la temperatura 2) pH de 5 a 8.
Gracias