INTRODUCCIÓN

El Acuífero Patiño es la fuente de abastecimiento de agua más importante de las ciudades que abarcan el Departamento Central, entre las cuales se halla asentada la ciudad de Luque, además abastece al sector industrial, comercial y agropecuario de las distintas compañías y barrios. Esta agua puede extraerse fácilmente mediante pozos perforados y someros que constituye una buena parte del aprovisionamiento por medio de las distintas Empresas Privadas que se encargan de las distribuciones de agua potable denominadas aguaterías, así como de las Juntas de Saneamiento representando un papel fundamental en el bienestar de la población de la ciudad de Luque.

La extracción masiva de agua del acuífero Patiño suscita cierto temor en relación a las provisiones de agua futura. El Grado de Vulnerabilidad del Acuífero Patiño es mayor por tratarse de un acuífero libre por lo que existe una menor protección natural en la zona de aireación.

Existen trabajos bibliográficos realizados sobre Presencia de Hierro en Aguas Subterráneas en parte del territorio paraguayo y ciertos sectores del Nordeste Argentino (^{Lafleur, 1995}). El estudio de Riesgos a la Contaminación del Acuífero Patiño en el Campus Universitario- UNA. , estudió la calidad del agua tomando aspectos físicos, químicos y Bacteriológico, además la utilización del método de DRASTIC, clasificando las potenciales cargas de contaminantes en el Acuífero Patiño (^{Gadea, 2007}). Otros estudios realizados sobre Vulnerabilidad y riesgo a la Contaminación del sistema Acuífero de Filadelfia del Chaco Central, con la aplicación del método de GOD (^{Godoy & von Hoyer, 1995}).

El Agua Subterránea del Acuífero Patiño en el Área Metropolitana del Gran Asunción, este trabajo está relacionado a la explotación, y características geoquímicas y la metodología utilizada en la operación y control del agua subterránea que se destina al abastecimiento de la población del área metropolitana del Gran Asunción Paraguay (^{Acosta et al., 2000}).

El presente trabajo tiene como objetivo evaluar los niveles de concentración de hierro en aguas subterráneas y la vulnerabilidad del acuífero Patiño a partir de datos de pozos profundos de algunas las localidades de Luque. Para cumplir con el objetivo de este trabajo de investigación se realizarán análisis de agua de pozos profundos y suelos de algunas zonas de la ciudad de Luque. Se utilizará el modelo hidrogeológico de GOD por ser uno de los métodos más sencillo para la determinación de Grado de Vulnerabilidad lo cual nos permitirá de la construcción de Mapas de Vulnerabilidad. Con los resultados obtenidos nos permitirán la aplicación de herramientas sencillas de la estadística descriptiva, con gráficos de línea realizar comparaciones con respecto al valor permitido de Hierro en agua y observar el comportamiento con respecto al tiempo.

Cuando las sales de hierro se hallan disueltas en el agua y la concentración de los iones del hierro exceden los umbrales permitidos para el consumo humano, se habla de contaminación. Se puede mencionar que las disoluciones del hierro son provenientes de las disoluciones de las rocas, que ocasiona alteración en las propiedades físicas como la aparición de partículas en suspensión denomina- dos coloides; variaciones en el color provocando impregnación en las ropas lavadas, confieren un intenso sabor metálico, convirtiéndose en uno de los elementos químicos que confiere al agua la propiedad de ser Agua Dura. Los compuestos de hierro, son rojos corrosivos que tiñen y provocan el bloqueo de pantallas, bombas, tuberías y sistemas de recirculación y daños severos en instalaciones domiciliarias, etc. Si los depósitos de hidróxido de hierro se producen por bacterias del hierro entonces son depósitos pegajosos, desagradables que ocasionan los problemas mencionados. El uso Industrial del agua se ve afectado por el hierro pues es seria la situación para las industrias de bebidas, fábricas de pasta de papel, lavanderías, industrias textiles.

En el acuífero Patiño existen antecedentes de altos tenores de hierro evidenciando problemas en las instalaciones domiciliarias, por lo cual importante el estudio de la carga de contaminación natural en función del mismo, además soporta una serie de impactos adversos como la sobreexplotación. Existen pocos datos actualizados de carga de contaminantes en general y casi no hay trabajos realizados sobre determinaciones de hierro como contaminantes provenientes de acciones naturales en el acuífero Patiño, y hasta qué punto influirá en la recarga de agua potable del acuífero Patiño. La precipitación del hierro en el acuífero tiene un ligero efecto sobre la permeabilidad del estrato y se calcula que la vida útil del pozo es mucho menor que el periodo crítico de obturación de la capa acuífera.

Con este Trabajo de Investigación se pretende seguir estudiando el grado de contaminación del acuífero Patiño de las localidades de la ciudad de Luque, tomando como posibles contaminantes al hierro proveniente de la contaminación natural. Además ante la ausencia de programas estratégicos de gestiones que incluyan monitoreo de las aguas en los pozos del acuífero Patiño pertenecientes a zonas de la ciudad de Luque donde se evidencien las concentraciones de hierro que sobrepasen los límites permitidos por las reglamentaciones de Aguas Potables en Normas Paraguaya, proponer Sistemas de tratamiento fisicoquímico o filtros integrados a la salida del tanque de distribución domiciliarias a fin de lograr minimizar las concentraciones excedidas del hierro. Ausencia de Perímetros de los pozos a fin de minimizar los riesgos de contaminación.

MATERIALES Y MÉTODOS

Para los datos primarios se consideró los valores arrojados de Hierro en muestras de agua de pozos y suelos de las diferentes localidades y como complemento los análisis físicos químicos, bacteriológico y para los secundarios fue la recopilación de información. Este trabajo fue desarrollado en etapas.

La primera fue la de recopilación de informaciones, dichas informaciones se encuentran principal- mente en el Servicio de Saneamiento Ambiental y Salud (SENASA), consistente en registro de banco de datos que cuenta la institución, la elección de las diferentes localidades de Luque conforme a los datos de coordenadas asentados en el registro de banco de datos de SENASA.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la Tabla 1 de datos de análisis físico químico: podemos observar que el pH mínimo es de 5, 73 en la localidad Marambure y un pH máximo de 6,83 del pozo de Estatic Media S. A que corresponde a la localidad de Jhugua de Seda.

Los valores de pH obtenidos en las distintas localidades de la Ciudad de Luque se encuentran en un rango débilmente ácido a neutro, lo que podría indicar la presencia de HCO₃ y vestigios de CO₂ de acuerdo al diagrama de equilibrio de especies iónicas representadas en los valores AT (Anexo A2), por lo cual se realizó la determinación de especies iónicas, como la dureza total en forma de CaCO₃ pero sin dejar de lado los valores de pH, Ca2+, Mg2+, SO₄ 2- que podrían interferir en la oxidación de las especies iónicas del hierro.

Tabla 1.  Datos de determinaciones físicas y químicas en aguas subterráneas de las localidades de Luque 

Realizando descripciones individuales las concentraciones del Hierro Total en las muestras de agua, los valores no representan concentraciones muy altas debido a que la norma de la OMS establece valores menores a 0, 3 mg/L y la regida en Paraguay el nivel permisible es de 0, 3 mg/l, en el PZ1 del 3er Barrio se obtuvo en valor de 0,4 mg/L, comparando PZ2 en donde se evidencio alta concentración.

En el centro de distribución de Essap se eleva al tanque el agua de 5 pozos ubicados en la ciudad y la mezcla de los mismos es lo que distribuye en las principales zonas de Luque, al contrario del pozo 2 ubicado en el mismo terreno cuya distancia podría ser determinada por las coordenadas del pozo 1, arrojó un valor de 1.03 mg/l de hierro total el cual posee características de ser pozo somero por encontrarse en contacto con el oxígeno del aire, recirculando el agua continuamente, el pozo se encuentra en desuso, no se puede conseguir información al respecto

El pozo 3 asentado en la localidad de Ycua Dure se obtuvo un valor de 0. 55 mg/l de Fe Total, excedido en 0. 25 mg/l, lo cual guarda relación con la litología descripto en el perfil del pozo compuestas por areniscas media a gruesa marrón rojizo, compacta con gránulos cuarzosos, areniscas marrones rojiza fina a media, indicador del valor excedido del Fe en las aguas.

En cuanto al pozo 4 de Ycua Dure arrojo un valor de 0. 24 mg/l de hierro total valor bajo con respecto al pozo 3. Los pozos asentados en Cañada Garay, Marambure, Itapuami y Marín Caaguy,

1 arrojaron valores dentro de los límites permitidos. Los valores de Hierro en el pozo 2 de Marín Caaguy, en el pozo 1 de Itá angua’a y el hospital regional de Luque se obtuvieron valores en el orden de 0.34 a 0.38 mg/L, excediendo en cantidades ínfimas de concentraciones con respecto al nivel permitido.

El pozo muestreado en la localidad de Jhugua de Seda Campo Grande, correspondiente a la Empresa Privada Estatic Media se obtuvo valores de 0. 57 mg/L, y el Colegio de Policía concentraciones de 0. 58 mg/L; estos pozos pertenecen a suelos areno arcillosos de colores rojizos lo cual representan indicios de presencia de hierro y favoreciendo las disoluciones del hierro en las aguas de estas localidades permitió evidenciar a través de análisis químico, altas concentraciones de hierro del orden de 3, 4 a 3. 7 mg/g en muestras de suelo, con valores de pH del orden de 6. 06 a 6. 86.

En la muestra extraída del pozo del Parque Ñu Guazú se obtuvieron valores de 0. 76 mg/L de hierro Total cuyo valor excede en 0. 46 ml/L con respecto al nivel permitido. En general los valores de SO₄ determinados en los pozos de las distintas localidades se encuentran dentro de los valores permisibles en muestras de agua subterraneas no siendo importante para facilitar la oxidación de los Iones Fe⁺² a Fe⁺³. Los pozos valores de Cp. y EsM. resultaron con altos valores de coliformes fecales producto de las descargas de fosas sépticas. No obstante, esta contaminación está controlada, es debida a que el agua de los mismos son aguas que prácticamente no se utilizan en forma continua en ambos lugares son destinados a limpieza y regadío. A modo de obtener información complementaria y demostrar que la presencia de hierro en el agua subterránea es problema que persiste en el área de estudio, se realizó el análisis de agua de un tanque domiciliario, distribuida por ESSAP en la localidad del 3er barrio. El contenido de hierro en la muestra arrojó valor de 1,71 mg /l; este valor podría deberse a que en el tanque se depositan Hidróxido de hierro el agua la que se trata con hipoclorito de sodio para la desinfección del mismo, esto acelera la oxidación del Hierro, que se encuentran en disolución.

Tabla 2. Valores promedio de Fe Total en aguas subterráneas y suelo de las localidades de Luque  

Así como se observa en la Tabla 2, en general se obtuvo un valor mínimo de 0,18 mg/l perteneciente a la localidad de Marambure y un valor máximo de 1,03 al 3er Barrio del pozo ESSAP. , con valor promedio de 0,41 mg/l de Fe Total en agua en la ciudad de Luque, con una Desviación Estándar de 0,23. En la Figura 1 se observan los pozos que sobrepasan los valores de Fe Total en agua de los límites permisibles.

En la Figura 2 Gráfica de. Distribución de Fe Total en suelo de las diferentes localidades de Luque. En general se observa un valor máximo de 18,72 mg/g en la localidad de Cañada Garay, con un valor mínimo en la localidad de 0,55 mg/g en la localidad de Itá angu’a. Con una media de 4,72 mg/g en la ciudad de Luque y una Desviación Estándar de 4,42.

En la Figura 3 Gráfica de Distribución de Fe Total en agua por año se observan que se mantienen las concentraciones de Fe en su gran mayoría

Figuras 1-3. Gráficas de distribución de Fe Total en las diferentes localidades de Luque. 1) En aguas subterráneas. 2) En suelo. 3) En agua por Año 

Figura 4. Mapa de determinación de valores de Fe Total por cada localidad. 

En la Figura 4 se localizan los resultados de los niveles de hierros observando los diferentes valores de hierro por localidad.

En cuanto al método de GOD aplicado para definir el grado de vulnerabilidad a partir del perfil litológico, en el PZ3 de Ycua Dure, Itapuami, Marin Caagy PZ1 y PZ2; Campo Grande CP y NG3 y Jhugua de Seda se obtuvieron valores de 0,6 como se aprecia en la Tabla 3, lo cual indica alta vulnerabilidad, susceptible de recibir contaminantes tanto antrópicos y naturales, relacionado con el parámetro en particular medido en este trabajo de investigación.

En la Figura 5 se observan los valores de Vulnerabilidad a la contaminación según el método de GOD, en la zona Noroeste y Suroeste corresponde a altas vulnerabilidad; las zonas moderadas de la vulnerabilidad corresponden a las localidades de Itá angu’a y Marambure; mientras que en el centro del área de investigación se obtuvieron valores de vulnerabilidad baja

En la Figura 6 se observan los valores puntuales de vulnerabilidad y Fe Total en las aguas de las diferentes localidades de Luque observándose que en su gran mayoría donde el grado de vulnerabilidad es alta como ser en Campo Grande ´Ñu G3, EsM, CP, Ycua Dure PZ3, se corresponden con las altas concentraciones de Fe en los mismos lugares. , con excepciones de la localidad de Itapuami que se encuentra en el límite permitido.

En las localidades donde el grado de vulnerabilidad son media y baja, se corresponden con concentraciones de media y baja de Fe en las aguas subterráneas.

Tabla 3.  Determinación de los índices de vulnerabilidad GOD a partir del perfil litológico. 

En la Figura 7 se observan las correspondencias de alta, media y baja vulnerabilidad con concentraciones de hierro en suelo

En la Figura 8 se representa valores de pH en muestras de agua de las diferentes localidades donde se observa zonas acidas y valores de Fe bajo en las aguas, representados en el mapa con el color verde; puesto que el Fe permanece en solución por lo cual se evidencia la relación con la baja vulnerabilidad.

En zonas de alta vulnerabilidad se observa aumento de valores de pH, con aumentos de concentraciones de Fe en las aguas.

CONCLUSIONES

Por medio de este trabajo de Investigación se encontraron diferencias en los niveles de concentración del Hierro en las aguas de las localidades de Luque lo cual permite evaluar el grado de contaminación de los mismos, considerando el cumplimiento de los objetivos a través de los resultados, se acepta la hipótesis para algunas localidades como ser Ycua Dure PZ3 y el Parque Ñu Guazú donde se constató concentraciones de Hierro excedidos por encima del límite permitido por la OMS y las Normas regidas en Paraguay. Para algunas zonas, como Ycua Dure en el PZ3, Campo Grande PZCP y Jhugua de Seda PEsM, se debe tener en cuenta la litología del suelo que son suelos areno arcillosos, areniscas finas marrón a rojizos motivos suficiente de los medianamente altos niveles de hierro encontrados.

El método de GOD utilizado como instrumento de comparación nos permitió determinar el grado de Vulnerabilidad en las diferentes zonas encontrando desde altas, medianamente moderadas a bajas, por ser un método sencillo, y relacionar con el parámetro en particular es decir el Fe total en las aguas y muestras de suelo, así como con otros parámetros. Por medio de este método podemos concluir que algunas localidades de Luque son muy vulnerables a aportes de contaminantes de fondo natural y otras zonas se encuentran expuestas a contaminantes de otros tipos.

Figuras 5-8.  Mapas de valores puntuales de Vulnerabilidad y otros factores físico-químicos por cada localidad. 5) Valores puntuales de Vulnerabilidad. 6) Valores puntuales de Vulnerabilidad y Fe en agua. 7) Valores puntuales de Vulnerabilidad y Fe en Suelo. 8) Valores puntuales de Vulnerabilidad y pH en agua.