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