Estudios geohidrolgicos.Un estudio geohidrolgicos consiste en analizar un acufero con base en la geologa, climatologa e hidrogeologa. Es de vital importancia hacer un buen anlisis de la estratigrafa, la tectnica, la geomorfologa y la estructural, con objeto de determinar las caractersticas del acufero tanto en su comportamiento geolgico como en el hidrolgico; es por esto necesario entender trminos bsicos como son:Acufero:roca o sedimento que pertenece parcial o totalmente a una o a varias formaciones, suficientemente permeable y saturada de agua para transmitirla en cantidades econmicas hacia pozos o manantiales. De acuerdo a sus caractersticas de transmisividad principalmente se emplean los trminos de acuicludo (incapaz de transmitir cantidades significativas de agua bajo gradientes hidrulicos normales); acuitardo (de permeabilidades bajas). Tambin se pueden clasificar como: acufero confinado y acufero semiconfinado. HIDROGEOQUMICAUna de las propiedades mas importantes del agua es la de disolver gran cantidad de compuestos, orgnicos e inorgnicos, sean lquidos, slidos o gases. Tambin controla innumerables reacciones qumicas que provocan la alteracin de minerales, en una cadena de transformaciones que culmina con la disolucin de los mismos.ANLISIS QUMICO.Las determinaciones normalmente se expresan en miligramo/litro (mg/l), partes por milln (p.p.m.) o miliequivalentes/litro (meq/l)Una concentracin de 1 p.p.m. significa que una millonsima parte del peso de la muestra corresponde al peso de la sustancia en cuestin. Debido a que la densidad del agua es aproximadamente 1 gr/ml a temperatura ambiente, la relacin de p.p.m. a mg/l es equivalente (1p.p.m. = 1 mg/l). 1 meq es igual a la concentracin en p.p.m. o mg/l dividida por el peso equivalente. El peso equivalente es igual al peso frmula (peso molecular o peso atmico) dividido por la valencia.La definicin de equivalente exige la suma en miliequivalentes de los cationes y aniones, la cual deber ser exactamente igual, de no ser as, se puede asegurar que existen iones que no se han tenido en cuenta, y por lo tanto existe un cierto error en el anlisis.Si se efecta el balance anterior solamente entre los aniones y cationes que aparecen en la siguiente relacin, resulta un error despreciable, debido a que se incluyen todos los macroconstituyentes de las aguas naturales:r(Ca2++Na++Mg2++K+)= r(HCO3-+CO32-+Cl-+SO42-+NO3-)r=meq/lEl error total en el anterior balance ser debido, adems de a las desviaciones en las mediciones acumuladas, a las contribuciones inicas microconstituyentes.

CATIONES MACROCONSTITUYENTES-Calcio (Ca2+): su presencia se debe a la disolucin de calizas, dolomas, yesos, etc. y procesos de hidrlisis. Su concentracin puede ser de hasta 1000 p.p.m. sin tener efectos perjudiciales en la salud humana.-Magnesio (Mg2+): Su concentracin es debido a la disolucin de las dolomas y numerosos silicatos que lo contienen, aguas de mar, intercambio cationico, etc. regularmente se encuentra en menor proporcin que el calcio.-Sodio (Na-): suele deberse a la disolucin de los feldespatos. En otros ambientes se debe a disolucin de sulfatos, nitratos y cloruros sdicos o intrusin marina.-Potasio (K+): Se debe a la hidrlisis de los feldespatos, disolucin de sulfatos, nitratos y cloruros. Se encuentra en una proporcin diez veces menor al sodio, debido que las arcillas intercambian selectivamente K+ por Na+.ANIONES MACROCONSTITUYENTES-Cloruro (Cl-): Su presencia se debe al agua marina atrapada en los sedimentos, a la disolucin de evaporitas cloruradas o a intrusin marina.-Sulfato (SO42-): Se debe a la disolucin de sulfatos como el yeso y a la oxidacin de sulfuros.-Bicarbonato (HCO3-): el bicarbonato es la fase ms estable para los pH menores de 10. Procede fundamentalmente de la disolucin del CO2 atmosfrico y del suelo y de los carbonatos.Nitrato (NO3-): su presencia se debe a la descomposicin de la materia orgnica , a la contaminacin por aplicacin de fertilizantes agrcolas, efluentes de explotaciones ganaderas intensivas, efluentes urbanos e industriales, lixiviados de vertederos de residuos slidos, etc.DUREZAEsta se debe a los cationes polivalentes que contiene u, en particular a los cationes Ca2+ y Mg2+. La presencia de estos en cantidades importantes tiene ciertas consecuencias: Precipitan el jabn formando grumos que impiden la formacin de espuma, originan manchas en ciertos tejidos. En las calderas de vapor las aguas furas originan costras de carbonato de calcio, que no son tan buenas conductoras de calor como el metal y ello tiene como consecuencia que se tenga que gastar en un exceso de combustible.Hay dos tipos de dureza: la dureza total (contenido de Ca2+ y Mg2+) y dureza carbonatada (contenido de C2+ y Mg2+) asociado a la presencia de bicarbonato y dado q esta desaparece al hervir el agua, se le conoce tambin como dureza temporal.OXIGENO DISUELTOEs el oxgeno presente en una determinada muestra de agua. Sirve para evaluar si el medio es anaerobio o aerobio, y en el segundo caso, su capacidad para oxidar.Unidades: p.p.m. de O2.DEMANDA QUMICA DE OXIGENO (DQO).Tambin referido como oxidabilidad, oxigeno consumido por las materias orgnicas o simplemente materia orgnica (MO) Sirve para evaluar la cantidad de materiales orgnicos y dems agentes reductores presentes en el agua. Se provoca su oxidacin adicionando permanganato potsico (KMnO4) en aguas potables, o dicromato potsico (K2Cr2O7) en aguas residuales. La valoracin del oxidante debe ser muy rpida. Para establecer resultados comparativos hay que tener presente si todas las determinaciones de han obtenido con tcnicas exactamente iguales.DEMANDA BIOQUMICA DE OXIGENO (DBO)Es la medida de la cantidad de oxigeno necesaria para que los microorganismos aerobios eliminen la materia orgnica contenida en el agua. Comnmente se refiere a cinco das y se expresa como DBO5. Se utiliza para determinar el estado reductor de las aguas residuales o su potencial contaminante.REPRESENTACIN GRFICA DE UN ANLISIS DE AGUA.Estas permiten establecer comparaciones, que delaten peculiaridades o anomalas (Martnez, 1998):a) Diagrama columnar de Collins.EL diagrama de Collins consiste en representar los contenidos en columnas verticales de altura proporcionales a la concentracin total de aniones y cationes (fig. III.5). En la parte izquierda se representan los cationes en meq/l, Ca2+, Mg2+ Na+. En una columna continua a la derecha se representan HCO3-, SO4- y Cl- y por encima de este ltimo se aade el CO2, se puede expresar en porcentajes de meq/l

Figura III.5. Diagrama de Collins, en este diagrama no se muestra el CO2, puede ser opcional, dependiendo del objetivo especifico.

b) Diagrama triangular de PIper-Hill-Langelier.Suele utilizarse frecuentemente cuando se trabaja con gran numero de anlisis, siendo adems el diagrama que expresa con mayor claridad las relaciones qumicas entre diferentes muestras de agua.Consta de dos tringulos combinados con un rombo (fig. III.6). En ambos tringulos se representan cationes y aniones porcentuales; en la superficie del rombo queda representado el conjunto de los iones. En estos diagramas la evolucin de las aguas subterrneas puede quedar reflejada por una trayectoria de puntos dispersos. De igual manera se reflejara un efecto de mezclas de agua.

Figura III.6. Diagrama de Piper

A veces, en tambin puede quedar reflejada la cantidad total de sales disueltas, mediante crculos centrados sobre el punto representado cuyo radio refleja una determinada cantidad.c) Diagrama de Stiff (modificado)Se disponen cuatro rectas paralelas igualmente espaciadas, cortadas centradamente poir una recta vertical: a la izquierda se colocan los cationes y en la derecha los aniones. Sobre cada recta se toma un segmento proporcional al porcentaje de meq/l, obtenindose por unin de todos los segmentos un polgono.d) Diagrama de Schoeller (modificado).Schoeller propuso un diagrama semi-logartmico: Sobre el eje de absisas se disponen a intervalos regulares y sucesivamente de izquierda a derecha los siguientes iones expresados en meq/l: rCa2+, rMg2+, rHCO3-, rSO4- y rCl-, rCO3-; sobre el eje de ordenadas, graduados segn una escala logartmica, se refleja el numero de meq/l de cada uno de los iones. Los puntos se unen por medio de rectas. El modificado de Vorhis (fig. III.7) introdujo la expresin de concentraciones en escalas logartmicas ordenadas para cada in. Esta versin es muy til para comparacin de anlisis.

Figura III.7. Diagrama de Schoeller modificado por Vorhis, adems en este diagrama se muestra la lnea de mximos permisibles en aguas potables, si se exceden los limites, pueden ser aguas no aptas para consumo humano o que deben recibir algn tratamiento especial.CLASIFICACIN DEL AGUA DE ACUERDO A SU COMPOSICIN QUMICA.Se puede clasificar de acuerdo al contenido total de slidos disueltos en p.p.m. se puede clasificar el agua desde dulce con mineralizacin muy dbil (250 p.p.m) hasta salmuera (mas de 100000 p.p.m) y de acuerdo a la dureza total, es decir al contenido de Ca2+ y Mg2+ desde aguas blandas (3 meq/l) hasta aguas muy duras (12 meq/l).De acuerdo a los iones dominantes, se nombra el agua por el anion que sobrepasa el total de aniones, seguido por el catin que sobrepasa dicho porcentaje, si no se supera el 50% de alguno de los casos, se nombran los dos ms abundantes.

EVOLUCIN DE LA COMPOSICIN QUMICA DEL AGUA SUBTERRNEA CON LA CIRCULACIN REGIONAL Y EL TIEMPO DE RESIDENCIA EN EL ACUFERO.La secuencia ms comn en el incremento de la mineralizacin del agua, mas comn y completa, es la siguiente:HCO3-SO42-Cl-Ca+2Mg2-Na-Lgicamente, esta puede variar, ya que en algunos casos los cationes que tendran que saturar primero pueden ser muy escasos, o puede haber un impedimento para que estos se mantengan en disolucin. Las relaciones entre los iones disueltos (ndices geoqumicos) se puede ocupar para deducir la actuacin de fenmenos modificadores (Martnez, 1998), el origen de alguna caracterstica del agua, detectar mezclas de esta, los ndices geoqumicos, que a continuacin se enlistan sirven para detectar intrusin marina generalmente:a) rMg2+/rCa2+: en las porciones continentales la relacion varia entre 0.2 y 1.5, los valores mayores a 1 pueden indicar influencia de dolomas, silicatos magnsicos o mezcla de aguas marinas. El agua de mar es prxima a 5.b) rK+/rNa: en el continente oscila entre 0.001 y 1, disminuye con el aumento de la salinidad o de residencia del agua en el acufero. En aguas marinas oscila entre 0.01 y 0.03.c) C-/rHCO3-: sirve adems para seguir el proceso de concentracin de sales en el acufero, el aumento de este ndice indicara el avance del proceso de concentracin de sales. En aguas continentales se encuentran valores entre 1 y 5, y el agua del mar entre 20 y 50.d) rSO42-/rCl: si existen procesos de reduccin de sulfatos, su concentracin disminuir, y al igual q en la relacin anterior, el aumento indicara un avance en el proceso de salinizacin.ANLISIS BACTERIOLGICOS.ColiformesLa gran variedad de bacterias patgenas que pueden encontrarse en una muestra de agua, as como la complejidad de la mayor parte de las tcnicas de cultivo y aislamiento, hace invariable el control rutinario de los microorganismos con importancia sanitaria.As, se hace necesario elegir los microorganismos indicadores que renan los siguientes requisitos:i) ser fciles de aislar y cultivar en el laboratorioii) ser relativamente inicuos para el hombre y los animalesiii) su concentracin debe ser proporcional a la cantidad de organismos patgenos presentes en el agua.Los coliformes habitantes de la regin intestinal de los mamferos, cumplen las tres condiciones anteriores. Este grupo de microorganismos pertenecientes a la familia de las enterobactericeas se caracteriza por su capacidad de fermentacin de la lactosa a 35-37C en 24-48 h. Los generos que conforman el grupo de los coliformes son: Escherichia, Klebsielia, Enterobactier, Serratia, Citrobacter y Edwarsiella. De entre estos gneros, Escheritia y ocasionalmente Klebsielia tienen capacidad de fermentar en lactosa no solo a las temperaturas antes citadas, si no tambin a 44.5C, se les conoce como coliformes fecales.Todos los coliformes pueden existir como saprofitos independientes o como microorganismos intestinales, excepto el genero Escheritia que solo puede tener origen intestinal. Debido a esta caracterstica, solo el anlisis de coliformes fecales a 44.5C nos confirma la contaminacin de origen fecal , sirvindonos la presencia de coliformes totales com indicadores de contaminacin, sin poder tener certeza sobre su origen.Estreptococos fecalesResponden ala denominacin de estreptococos fecales, sf (segn la Standard Methods for Examination of Water, and Wastewater. American Work Asociation Water Pollution Control Federation, 1981) las species incluidas en los grupos D y Q de Lancefield (Martinez, 1998).Se encuentran normalmente en el intestino de los mamferos y nos sirven como indicadores complementarios de contaminacin fecal.El anlisis conjunto de coliformes fecales y estreptococos fecales permite determinar la relacion cf/sf, que nos informa sobre el origen predominantemente animal o humano de la contaminacin. El periodo de incubacin de estreptococos fecales es de 48h a 35C.Otros microorganismos.La misma legislacin espaola establece como anlisis microbiolgico normal el de todos los microorganismos mencionados, as como el de clostridios sulfitorreductores y el de bacterias aerobias totales.El anlisis de las bacterias aerobias totales a 37C proporciona una informacin de gran utilidad sobre la eficacia del tratamiento de potabilizacin del agua.Los clostridios sulfitorreductores son causantes de enfermedades como ttanos, botulismo y gangrena gaseosa, y debido a que son bacterias esporuladas ofrecen una gran resistencia a los tratamientos de potabilizacin de agua, de ah la importancia del anlisis de los mismos.