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  • Contaminacin de aguas subterrneas por derrame de hidrocarburos. Sector de Cavasa, Candelaria

    Groundwater contamination by oil spill. Cavasa sector, Candelaria

    Paola Andrea Snchez Farfn1, Omar Azcuntar Rosales 2 y Jaime Izquierdo Bautista3

    RESUMEN El propsito del estudio fue evaluar el grado de contaminacin de las aguas subterrneas, ocasionado por un derrame de hidrocarburos en una estacin de servicio ubicada en el sector de Cavasa, Candelaria, Valle del Cauca, siendo prioritario proteger el acufero que provee a esta regin (el 90% del agua de consumo es subterrnea). La metodologa empleada se baso en el Manual Tcnico para la Ejecucin de Anlisis de Riesgos para Sitios de Distribucin de Derivados de Hidrocarburos expedido por el MAVDT en el ao 2007, y se defini en cuatro fases: Antecedentes zona de estudio, Informacin caracterstica, Muestreo de agua subterrnea y Evaluacin de la contaminacin, de esta manera se recopil la informacin histrica y actual del rea de estudio, se describi las caractersticas hidrogeolgicas, se determin la direccin del flujo local utilizando el programa Visual Modflow 2010.1, se seleccionaron para el muestreo pozos y aljibes de la zona afectados, y se realiz un informe final de la afectacin con la construccin de un plano de isoconcentracin. Los resultados de laboratorio mostraron claramente la existencia de hidrocarburos en el agua subterrnea, al generar las isolneas de concentracin del parmetro Hidrocarburos aromticos, se observa que el rango est de 7.5 g/L a 3.5 g/L en las instalaciones de la estacin de servicio Cavasa, y en rangos de 1.0 g/L a 0.4 g/L en zonas ms apartadas. De igual manera, es preocupante la concentracin de TPH-GRO (39 mg/L), registrada en el pozo de monitoreo Vcn-pm-34, siendo superior casi 100 veces al lmite establecido (0.32 mg/L) por el MAVDT para agua potable, teniendo en cuenta el alto grado de toxicidad de estas sustancias para la salud.

    Palabras clave: contaminacin; aguas subterrneas; hidrocarburos. ABSTRAC The purpose of this study was to evaluate the degree of contamination of groundwater, caused by an oil spill at a service station located in the area of Cavasa, Candelaria, Valle del Cauca, with priority to protect the aquifer that supplies this region (90% of the drinking water is underground). The methodology used was based on the "Technical Manual for Implementing Risk Analysis for Distribution Sites Hydrocarbon Derivatives" issued by the Ministry of Environment in 2007, and was defined in four phases: Background study area, property information, groundwater sampling and assessment of pollution, so we have compiled the current and historical information of the study area, described the hydrogeological characteristics, we determined the local flow direction using the program Visual Modflow 2010.1, were selected for sampling wells and cisterns in the area affected, and performed a final report of involvement with the construction of a plane isoconcentracin. Laboratory results showed clearly the existence of hydrocarbons in groundwater, to generate the parameter concentration isolines aromatic hydrocarbons, we observe that the range is from 7.5 mg / L to 3.5 mg / L at the premises of the service station Cavasa, and ranges from 1.0 mg / L to 0.4 mg / L in remote areas. Similarly, concern is the concentration of TPH-GRO (39 mg / L), registered in the monitoring well VCN-pm-34, being almost 100 times above the limit (0.32 mg / L) by the Ministry of Environment Water drinking, taking into account the high toxicity of these substances to health. Keywords: methodology; pollution; hydrocarbons. _________________ 1 Ingeniera agrcola, Universidad Surcolombiana, Colombia. Profesional intercambio ro acufero, Proyecto CVC-Holanda, Cali, Valle del Cauca. E-mail: [email protected] 2 Ingeniero Agrcola, Universidad del Valle, Colombia. Especialista en Hidrologa Subterrnea, Universidad Politcnica de Catalunya, Barcelona. Profesional especialista Corporacin Autnoma Regional del Valle del Cauca, Cali Colombia. E-mail: [email protected] 3 Ingeniero agrcola, Universidad Surcolombiana, Colombia. Ingeniero Civil, Universidad Cooperativa de Colombia. M.Sc. en Ingeniera Civil, Universidad de los Andes, Colombia. Profesor Universidad Surcolombiana, Neiva Colombia. E-mail: [email protected]

    Introduccin

    A escala mundial, los acuferos estn experimentando una creciente amenaza de contaminacin causada por la urbanizacin, el desarrollo industrial, las actividades agrcolas y emprendimientos mineros. Por ello existe una gran necesidad de llevar a cabo campaas proactivas y acciones prcticas destinadas a proteger la calidad natural del agua subterrnea que por lo general es excelente, las cuales se pueden justificar sobre la base tanto de criterios amplios de sustentabilidad ambiental como de criterios ms estrechos de beneficio econmico. (Foster et al. 2002)

  • El Valle del ro Cauca se considera como el principal acufero de Colombia, debido a su alta produccin y espesor. Est formado por sedimentos de material grueso con permeabilidad alta a moderada, productos de un relleno aluvial cuaternario de aproximadamente 200 m de espesor, desarrollndose all acuferos regional de tipo semiconfinado y confinado. (CVC. 2001). Segn Azcuntar et al. 2010, se estima un total de agua almacenada de 10.000 millones de m, una recarga natural anual de 3.500 millones de m y extracciones anuales entre 400 y 700 millones de m3 en los sectores de la produccin agrcola, industrial y de abastecimiento pblico. La Corporacin Autnoma Regional del Valle del Cauca (CVC), como ente ambiental del departamento, cuenta con una red de pozos de monitoreo constituida aproximadamente por 292 pozos, para controlar la calidad del agua subterrnea en sitios donde se presenta alguna actividad potencialmente contaminante. Mediante esta red de monitoreo, la CVC ha detectado en algunos municipios donde los niveles freticos son someros de 2 a 4 m, como Cali, Palmira y Candelaria, pozos contaminados por estaciones de servicio cercanas. Lo anterior, sin contar que aun existen sitios donde no hay pozos de monitoreo que logren alertar sobre un posible problema de contaminacin en las aguas subterrneas. En el Valle del Cauca existen municipios que dependen casi en su totalidad del agua subterrnea para el consumo domstico de la poblacin, situacin que obliga a la entidad ambiental en proteger la calidad del agua subterrnea, ya que la recuperacin de un acufero contaminado es tecnolgicamente muy compleja, demanda mucho tiempo y los costos son elevados. Haciendo referencia al peligro de contaminacin por estaciones de servicio, se encuentra como principal elemento, los hidrocarburos que se almacenan y distribuyen comnmente como la gasolina, diesel y aceites lubricantes. Estas sustancias varan en su composicin qumica y fsica, siendo altamente voltiles, mviles y solubles en el suelo y agua en relacin a las condiciones hidrogeolgicas del lugar. As mismo, de acuerdo a la exposicin (tacto, inhalacin e ingestin) que se tenga con ellas, resultan ser txicas a la salud humana, siendo la mejor opcin impedir que estos contaminantes lleguen a los sistemas acuferos mediante la prevencin.

    API. 2004, menciona que cuando la gasolina se derrama accidentalmente en la superficie o se escapa por una tubera subterrnea o tanque de almacenamiento, sta migra verticalmente hacia abajo por la fuerza de la gravedad y cuando encuentra el nivel fretico, migra a travs de la zona no saturada; el hidrocarburo menos denso (con respecto a la densidad del agua) flota a lo largo de la capa fretica, y los compuestos de mayor densidad se mueven lateralmente con el agua siguiendo la direccin del flujo. De esta manera, segn Foster et al. 2002, la contaminacin de tipo puntual se convierte con el tiempo en difusa. Debido a la presencia de agua en el suelo, las saturaciones de hidrocarburo nunca son 100%, varan del 5% al 70%. Inicialmente el hidrocarburo derramado desplaza el agua de los poros del suelo y posteriormente, es desplazado cuando sube el nivel fretico (API. 2004). En un suelo de textura arenosa la movilidad es rpida por el alto grado de porosidad. (API. 2004). Un estudio realizado por API. 2004 demuestra que si aumenta el espesor aparente del hidrocarburo, aumenta la movilidad de ste soluto por los poros del suelo y con el tiempo la movilidad del hidrocarburo se vuelve asinttica a un valor mximo. A nivel nacional, en Colombia, existe una metodologa estandarizada para evaluar los sitios impactados con hidrocarburos Manual tcnico para la ejecucin de anlisis de riesgos para sitios de distribucin de

    derivados de hidrocarburos, elaborada en diciembre de 2007 por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (MAVDT), y soportado por la metodologa RBCA (Risk Based Corrective Actions o Acciones correctivas basadas en el riesgo) establecida por la Agencia de Proteccin Ambiental (EPA) de los Estados Unidos, aplicada en ms de 40 pases del mundo. De acuerdo a la metodologa planteada por el MAVDT (2007), se desarrolla la presente investigacin para evaluar el grado de contaminacin y afectacin por un derrame de hidrocarburos. La zona de estudio es el sector de Cavasa, corregimiento El Carmelo, municipio de Candelaria, Valle del Cauca, en donde el 90% del agua de consumo es de pozo, es una poblacin que tiene gran dependencia de las aguas subterrneas, dado el alto grado de contaminacin biolgica y qumica de los ros que rodean al municipio (ros Fraile, Prraga, Desbaratado y Bolo), causada por vertimientos de aguas residuales domsticas e industriales. El sitio de estudio fue escogido por encontrarse contaminado un pozo profundo de uso industrial y domstico de la empresa Carvajal S.A., quienes a partir del ao 2007 alertaron a la entidad ambiental CVC, sobre el fuerte olor a hidrocarburos percibido al ser ste bombeado y demandaron a la estacin de servicio Cavasa ubicada a 28 m de distancia del pozo afectado, siendo la actividad ms cercana que maneja este tipo de sustancias. Este pozo identificado con nomenclatura Vcn-461, es la fuente principal de abastecimiento de la empresa y al estar contaminado imposibilita su uso, poniendo en riesgo la salud de sus empleados. De igual manera, el estar afectado por hidrocarburos un pozo de extraccin de agua subterrnea en la zona, coloca en riesgo todo el acufero que provee de agua a la comunidad de Candelaria y aledaos, dado a la permeabilidad que tienen las diferentes capas acuferas por el lecho de arena que permiten el transporte de cualquier soluto. De esta forma si se llegara a contaminar el acufero, causara un problema no slo ambiental, sino de salud pblica y social para el municipio. Metodologa del estudio Antecedentes zona de estudio Se tom un radio de influencia de 2 km desde la estacin de servicio. Se investig sobre el pasivo ambiental de la zona, lo que exista hace algunos aos y el uso del suelo, para ello se consult el expediente abierto por la entidad ambiental del Valle del Cauca CVC a la estacin de servicio Cavasa, se revis el Informe Tcnico presentado por la empresa Hidrogeoambiental S.A. en el 2008, se recolectaron fotografas areas de diferentes vuelos y aos tomadas por el Instituto Geogrfico Agustn Codazzi IGAC y la CVC, se entrevist al propietario de la estacin de servicio, se realiz un recorrido por las instalaciones de la estacin, y de igual manera, se realiz un recorrido por los predios y pozos aledaos. Informacin caracterstica La geologa bsica fue obtenida de la plancha 261 Mapa Geolgico generalizado del departamento del Valle del Cauca a escala 1:300.000 realizada por el Ingeominas. 1992, de la plancha 5-13 del Atlas Geolgico de Colombia a escala 1:500.000, e informacin suministrada por la CVC. Para determinar el tipo de suelos se consult el libro levantamiento de suelos y zonificacin de tierras del departamento del Valle del Cauca tomo II del IGAC, se revis el Mapa de zonificacin textural del suelo de la zona plana del Valle del Cauca a escala 1:250.000 elaborado por el Ingeominas. Para conocer la hidrogeologa del Valle del Cauca y municipio de Candelaria en particular, se consult el documento Plan de Manejo

  • para la Proteccin de las Aguas Subterrneas en el departamento del Valle del Cauca, 2001 elaborado por la CVC, y se cont con el aporte de profesionales especialistas de CVC. Se realiz una correlacin hidrogeolgica corte Este-Oeste y corte Sur-Norte, en la que se utiliz informacin de los primero 50 m de profundidad de las columnas litolgicas y registros elctricos de 13 pozos. Para conocer los parmetros hidrulicos de la zona de estudio se recolect la informacin as: para la conductividad hidrulica y transmisividad se tomaron los registros de las pruebas de bombeo y ensayos de bombeo de pozo nico realizadas por la CVC, de 16 pozos profundos localizados en un rea que abarca desde el ro Cauca hasta el ro Fraile del municipio de Candelaria; para la porosidad total, porosidad eficaz y el coeficiente de almacenamiento, se tomaron en cuenta las caractersticas del acufero y se tomaron valores estipulados en el libro de Custodio & Llamas. 1996. Inventario y Medicin nivel esttico Se tom un radio de 500 m alrededor de la estacin de servicio, para realizar el inventario de aljibes, pozos abandonados y pozos activos, ubicados en restaurantes, casas de familia, predios agrcolas e industrias. Con una sonda elctrica y una cinta mtrica se midi el nivel fretico, se georeferenci cada punto con GPS y con un Multiparmetros Horiba U-10 se tomaron valores de parmetros fisicoqumicos in situ. Determinacin modelo de flujo subterrneo El modelo de flujo se elabor usando el programa modular tridimensional de diferencias finitas Visual MODFLOW versin 2010.1. Para la simulacin se seleccion un rea de 2815.14 ha, mayor al rea de estudio (594.71 ha), con el propsito de tomar condiciones de frontera que representan el movimiento del agua a nivel regional, el ro Cauca y ro Fraile, y de esta forma obtener el flujo local. Se trazo una grilla de 100 columnas x 50 filas, quedando las celdas de un rea de 0.6 ha (Figura 1). Se defini como espesor a simular los primeros 100 m del acufero superficial y semiconfinado de la unidad hidrogeolgica A definida para el Valle del Cauca. En total se cont con informacin de 20 pozos profundos (Figura 2).

    Figura 1. rea simulada con la distribucin de la conductividad.

    Para la zona se tom una recarga de 254 mm/ao y una evapotranspiracion de 632.2 mm/ao. El modelo se corri con datos de niveles piezomtricos del 2007 hasta el 2011. La calibracin de la altura hidrulica se hizo con 5 pozos profundos escogidos por presentar niveles estticos poco variables, y se calibr hasta obtener un Normalized RMS= 19.9% (Figura 3).

    Figura 2. Perfil del pozo con la ubicacin de los filtros en los 100 m.

    Figura 3. Grfica de calibracin altura calculada vs altura observada.

    Muestreo de agua subterrnea De acuerdo al recorrido realizado en las anteriores fases, se seleccionaron para el muestreo pozos y aljibes localizados a una distancia no mayor de 250 m con respecto a la estacin de servicio. El muestreo de agua subterrnea se realiz en 3 das de campo, la comisin estuvo conformada por tres tcnicos de CVC y un profesional, por da se tomaron 5 muestras en recipientes de vidrio y plstico, se sigui el protocolo establecido por CVC para el muestreo, conservacin y transporte de las muestras. Los anlisis requeridos fueron fisicoqumicos, hidrocarburos aromticos, COTs, grasas, fenoles y metales. En total se muestrearon 5 pozos profundos, 3 pozos de monitoreo y 4 aljibes (Tabla 1).

    Tabla 1. Relacin de pozos y aljibes muestreados

    CDIGO CVC

    PROF (m) NE (m) NB (m)

    Forma de muestreo ESTADO PREDIO

    Vcn-459 28.7 - 8.34 Bomba del pozo Activo EDS Cavasa

    Vcn-461 112 6.30 10.90 Bomba del pozo Activo Carvajal s.a.

    Vcn-43 90 4.73 4.82 Bomba sumergible Inactivo Carvajal s.a.

    Vcn-155 100 - 12.28 Bomba del pozo Activo Cavasa

    Vcn-422 44 3.57 - Bailer Inactivo Pollos Bucanero

    Vcn-pm-34 10 3.54 3.74 Bailer Bomba

    sumergible Activo EDS Cavasa

    Vcn-pm-35 10 3.26 3.76 Bailer Bomba sumergible Activo EDS Cavasa

    Vcn-pm-41 4.2 3.37 - Bailer Activo Carvajal s.a.

    Aljibe 8 14.9 3.72 3.78 Bomba sumergible Activo Rest. Punto rico

    Aljibe 1 12.6 3.06 3.16 Bomba sumergible Activo Frutas carolina

    Aljibe 3 11.8 3.52 3.61 Bomba sumergible Activo Rest. Fogn llanero

    Aljibe 9 18.4 - 4.20 Bomba del pozo Activo Pollos Bucanero

  • Evaluacin de la contaminacin

    Se tomaron en cuenta los resultados de laboratorio que se relacionan en la Tabla 2, se compararon si stos aumentaron o disminuyeron con el tiempo y en donde se encontraba la mayor concentracin de los parmetros analizados.

    Tabla 2. Relacin reportes de laboratorio de las muestras de agua

    FECHA LABORATORIO ANLISIS AGUA SUBTERRNEA

    PARMETROS ANALIZADOS

    EMPRESA QUE REALIZ

    MUESTREO

    Nov/2007 Laboratorio Ambiental CVC. Cali, Colombia

    Hidrocarburos aromticos, Hidrocarburos totales

    Corporacin Autnoma Regional del Valle del Cauca

    Jul/2008 Laboratorio Ambiental CVC. Cali, Colombia

    Hidrocarburos aromticos, Hidrocarburos totales

    Corporacin Autnoma Regional del Valle del Cauca

    Ago/2008 Lancaster Laboratories. Lancaster, Pennsylvania, U.S. TPH-DRO, TPH-GRO, BTEX Hidrogeoambiental S.A.

    May/2009 Laboratorio Ambiental CVC. Cali, Colombia

    Hidrocarburos aromticos, Hidrocarburos totales, Metales

    Corporacin Autnoma Regional del Valle del Cauca

    Sep/2011 Laboratorio Ambiental CVC. Cali, Colombia

    Hidrocarburos aromticos, Hidrocarburos totales, Metales

    Corporacin Autnoma Regional del Valle del Cauca

    Sep/2011 International Analytical Group (IAG). Pensacola, Florida, U.S.

    TPH-DRO, TPH-GRO, TPH-ORO, TPH-ERO, BTEX, MTBE

    GeoSub Ltda.

    Las concentraciones obtenidas de los parmetros hidrocarburos aromticos, Metales y fisicoqumicos, analizados en el Laboratorio Ambiental de la CVC fueron comparadas, de acuerdo a los lmites establecidos para agua potable por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, y el Ministerio de la Proteccin Social en la Resolucin 2115/2007, (ver Tabla 3 y Tabla 4).

    Tabla 3. Valores de referencia de sustancias qumicas

    SUSTANCIAS ORGNICAS VALOR REFERENCIA (mg/L)

    Benceno 0.01

    Etilbenceno 0.3

    Tolueno 0.7

    Xileno 0.5

    Hidrocarburos Aromticos Policclicos (HAP) 0.01

    Plomo 0.01

    Nquel 0.02

    Fuente: Resol. 2115/2007 del MAVDT.

    Tabla 4. Valores fisicoqumicos aceptables para agua potable

    PARMETRO UNIDAD VALOR MXIMO ACEPTABLE

    pH Unidades 6.5 9.0

    Conductividad s/cm 1000

    Turbiedad UNT 2

    Color Aparente UPC 15

    Fuente: Resol. 2115/07 del MAVDT

    Tabla 5. Lmites de referencia de agua subterrnea/superficial para la comparacin de sitios impactados por hidrocarburos

    PARMETRO

    EXPOSICIN A AGUA SUBTERRNEA/SUPERFICIAL

    NO POTABLE (mg/L)

    EXPOSICIN A AGUA SUBTERRNEA/SUPERFICIAL

    POTABLE (mg/L)

    Solubilidad MCL No Potable Solubilidad MCL Potable

    TPH GRO 4.0 0.32

    TPH DRO 2.4 0.29

    Benceno 1800 0.005 0.052 1800 0.005 0.01

    Tolueno 530 1.0 8.2 530 1.0 0.93

    Etilbenceno 170 0.7 10 170 0.7 1.6

    Xileno 160 10 20 160 10 0.27 PAHs Cancergeno Benzo(a) Pireno

    0.0016 0.0002 0.0007 0.0016 0.0002 0.0007

    Plomo 0.015 0.015 0.015 0.015

    Fuente: Manual Tcnico ejecucin anlisis de riesgo para sitios de distribucin de derivados de hidrocarburos del MAVDT, 2007.

    Por otra parte, los resultados de laboratorio de TPH-GRO, TPH-DRO y BTEX de las muestras de agua subterrnea, analizadas en los

    laboratorios de Estados Unidos, se compararon con los lmites genricos basados en riesgo (LGBRs) dados por el MAVDT. 2007. Para esta investigacin se decidi comparar con Exposicin a Agua Subterrnea de Uso Potable (Tabla 5). Por ltimo, para el manejo de los datos se utilizaron diagramas de barras y se generaron lneas de concentracin mediante el programa Surfer 9. Resultados Antecedentes zona de estudio

    Figura 4. Fotografas areas de diferentes aos de la zona de estudio. (Fuente: Sistema de informacin ambiental CVC) Para el ao 1964 se observa que el uso del suelo era agrcola y funcionaba el Aeropuerto Calipuerto, en donde se tenan bodegas para almacenamiento de combustible, sin embargo, no fue posible saber la cantidad y tipo de producto almacenado. En el ao 1980, el uso del suelo era agrcola, industrial y urbano. El aeropuerto desaparece (traslado a Palmira) y aparecen las instalaciones de la Central de Abastos de Cali CAVASA y una presunta estacin de servicio Roraima, ubicada cerca a la fbrica de Caf guila Roja y a 300 m de la empresa Carvajal S.A., de la cual no fue posible conocer informacin adicional de la suministrada por un trabajador con ms de 32 aos de experiencia en la zona. Y para el ao 1998, el uso del suelo era en su mayora industrial y agrcola. La empresa Carvajal S.A. ya cuenta con el pozo profundo Vcn-461 (perforado en el ao 1997), aparece la Planta Celulosa del Valle actualmente Pollos El Bucanero y la estacin de servicio Cavasa. (Ver fotografas areas en la Figura 4). En la Tabla 6 se muestra la informacin historia y actual de la estacin de servicio Cavasa, por estar implicada en la contaminacin. En el ao 2008, se realiz prueba de estanqueidad a los tanques enterrados, los resultados indicaron que no hay fallas. sta prueba es exigida a las estaciones de servicio por el Ministerio de Minas y Energa en su Decreto 1521/98. Sin embargo, durante la inspeccin (Sep/2011) en la estacin de servicio a las islas, llenado y tanques, se encontr producto libre en el pozo seco pmt-4 de la zona de tanques, situacin que no debera presentarse. Por otro lado, en el recorrido de la zona de estudio se identificaron los receptores ms sensibles en un radio de 500 m a partir de la estacin de servicio Cavasa, en total fueron 15 captaciones de agua subterrnea entre pozos profundos y aljibes, no se presenci fuentes superficiales ni ecosistemas naturales. Tabla 6. Informacin histrica y actual de la EDS Cavasa

    AO PROP

    IE TARI

    TAN QUE

    CANTI

    DAD

    MA TE

    RIAL

    CAPACI

    DAD

    SURTI

    DOR

    SERVI CIOS

  • O

    1986 (inicio labo res)

    Diego A. Gmez

    Gasoli na regular

    1 Acero 5000

    galones

    2

    Monta llantas, lavadero, venta aceite Diesel 1 Acero 5000 galones

    1996 (remodelacin)

    Diego A. Gmez

    Gasoli na regular

    3 Acero doble pared

    10000 galones

    4

    Monta llantas, lavadero, venta aceite

    Diesel 1

    Acero doble pared

    10000 galones

    2004 - 2011

    Jos I. Solano

    Gasoli na regular

    3 Acero doble pared

    10000 galones

    4

    Monta llantas, venta aceite, lavadero y policha do de carros, cambio aceite y calibra cin

    Diesel 1

    Acero doble pared

    10000 galones

    Extra (2007) 1

    Acero doble pared

    3000 galones

    Fuente: Expediente de la estacin de servicio que reposa en CVC y entrevista con el actual propietario. 2011 Informacin caracterstica En la zona de estudio predomina el albardn natural (Q4), seguido de las zonas resecadas y rellenos de cauces (Q5) y el cauce aluvial (Q6) que esta sobre el ro Fraile. Tenjo et al. 1971, describe a los albardones naturales (Q4) como crestas bajas paralelas al curso del ro, que se debe a la acumulacin de sedimentos causados por prdidas repentinas del poder de transporte cuando el ro desborda sus mrgenes. As mismo, en la zona existen suelos de textura gruesa, suelos de tipo Arenosos finos, seguidos por suelos franco-arenosos, franco-arcillosos y arcillosos. Especficamente la estacin de servicio est ubicada sobre un suelo arenoso fino, siendo est textura permeable y susceptible a que cualquier lquido se infiltre. Los valores de conductividad hidrulica de las pruebas de bombeo con profundidades iguales o menores a los 100 m oscilan entre 13 m/d y 20 m/d. De acuerdo a Custodio & Llamas. 1996 y a las caractersticas del acufero, se tom 35% de porosidad total (m), 25% de porosidad eficaz (me) y 10-3 de coeficiente de almacenamiento (s).

    Figura 5. Modelo de terreno del ro Cauca al ro Fraile por la va a Candelaria. De la zona de estudio la cota ms alta es 960 msnm y se presenta cerca al ro Fraile, y la cota ms baja 945 msnm est cerca al cao Tortugas ubicado a 709 m de distancia antes del ro Cauca, luego, la pendiente es de 0.12%. Al observar el plano de curvas de nivel, se presentan algunos remolinos, lo que hizo necesario realizar un modelo de terreno en 3D de la zona (Figura 5). Al ubicar la estacin

    de servicio Cavasa (cota 955 msnm) en el modelo de terreno, se observa que est sobre una colina con pendiente menor a 0.1%. En la correlacin hidrogeolgica Este-Oeste se evidencia una primera capa de suelo arenoso-limoso de aprox. 80 cm de espesor, seguido por un estrato arcillo-limoso de aprox. 3 m de espesor, luego a los 4 m de profundidad se encuentra el primer estrato permeable de arena con un espesor de aprox. 3 m, como base de este estrato arenoso vienen un estrato impermeable de arcilla con espesores de 5 m hasta 12 m en algunos tramos. El nivel fretico de la zona se encuentra en un rango de 1.8 m (verano) a 3.5 m (invierno). El flujo subterrneo sigue la direccin del flujo regional del Valle del Cauca desde el piedemonte (Este) hacia el ro Cauca (Oeste); sin embargo tiende haber una desviacin en sentido Este-Sur, justo cerca a la estacin de servicio Cavasa, influenciado por la pendiente del terreno y por los radios de influencia que se generan en los pozos profundos localizados en esta zona (ver Figura 6 y Figura 7).

    Figura 6. Direccin del flujo subterrneo y lneas equipotenciales.

    Figura 7. Zonas de captura del bombeo de los pozos profundos.

    Evaluacin de la contaminacin Al analizar los reportes de sep/2011 del laboratorio Ambiental de la CVC, las mayores concentraciones de hidrocarburos aromticos, las registraron los pozos Vcn-pm-34 con 7.41 g/L, Vcn-pm-35 con 5.42 g/L y Vcn-459 con 3.78 g/L, los tres pozos son de propiedad de la estacin de servicio Cavasa. Comparando las concentraciones de hidrocarburos aromticos encontradas en los aos 2008, 2009 y 2011 en los pozos de

  • monitoreo Vcn-pm-34, Vcn-pm-35 y pozo Vcn-459, se observa un aumento de este compuesto en el agua subterrnea (Figura 8), indicando que la fuente de contaminacin est activa.

    Figura 8. Comparacin concentraciones hidrocarburos aromticos en los pozos de la estacin de servicio Cavasa. El pozo Vcn-461 de propiedad de la empresa Carvajal S.A., afectado por la contaminacin de hidrocarburos reportada en el ao 2007, presento una concentracin de Hidrocarburos Aromticos de 0.81 g/L, lo cual es un valor bajo en comparacin con el inicialmente reportado (5.20 g/L). Sin embargo, el olor a hidrocarburo que se percibi el da del muestreo (sep.6/2011) fue muy penetrante; de sta manera, hay que tener en cuenta que la muestra de agua subterrnea que se llevo al laboratorio, fue tomada del tubo de descarga de la bomba del pozo ubicada a 30 m de profundidad, siendo sta una muestra mezclada. Por otra parte, el pozo de monitoreo Vcn-pm-41 localizado a menos de 1 m de distancia del pozo Vcn-461, report una concentracin de 2.63 g/L, reflejando el posible estado del primer estrato de arena ubicado de 3.5 a 6.5 m de profundidad. En las concentraciones registradas por los aljibes se observa que el mayor valor de Hidrocarburos Aromticos es 1.91 g/L, y se presenta en el aljibe-8 de propiedad del restaurante Punto Rico ubicado a 38 m de la estacin de servicio Cavasa, siendo ste aljibe el ms cercano a la estacin. Los otros aljibes reportaron concentraciones que oscilan entre 0.6 y 1.0 g/L, valores bajos en comparacin con el valor mximo permisible (10 g/L), sin embargo, no indica que no haya contaminacin sino que posiblemente puede estar en avance.

    Figura 9. Plano de isoconcentracin de hidrocarburos aromticos.

    En la Figura 9, se muestran las isolneas de concentracin de Hidrocarburos Aromticos, generadas a partir de los reportes de laboratorio de sep/2011. El rango de concentracin encontrado est de 7.5 g/L a 3.5 g/L en las instalaciones de la estacin de servicio Cavasa, y en rangos de 1.0 g/L a 0.4 g/L en zonas ms apartadas. En Ago/2008 los pozos que presentaron mayor concentracin de BTEX (Benceno, Tolueno, Etilbenceno y Xileno), e Hidrocarburos

    totales del petrleo (TPH) en rangos orgnicos de gasolina (GRO) y diesel (DRO), fueron los pozos de monitoreo Vcn-pm-41 y el Vcn-pm-36. A su vez, el pozo de monitoreo PM-3 (cercano al pozo Vcn-pm-34) report concentraciones de TPH-GRO y TPH-DRO altas, por encima de lo permitido por el MAVDT. Analizados stos parmetros en Sep/2011, se observa que el pozo Vcn-461 no presenta concentraciones detectables, el pozo Vcn-459 de uso de la estacin de servicio Cavasa, no presenta concentraciones detectables en BTEX y TPH-GRO, slo 0.14 mg/L en TPH-DRO, cifra que est por debajo del lmite permisible por el MAVDT. Sin embargo, hay que tener en cuenta que las dos muestras de agua fueron tomadas con el caudal de bombeo del pozo y esto genera mucha volatilizacin. Las mayores concentraciones registradas que superan los lmites establecidos por el MAVDT, estn en los pozos de monitoreo Vcn-pm-34 y Vcn-pm-36, ambos ubicados en la estacin de servicio Cavasa (Tabla 7). Es preocupante observar la concentracin de TPH-GRO (39 mg/L) registrada en el pozo de monitoreo Vcn-pm-34, siendo superior casi 100 veces al lmite establecido por el MAVDT para agua potable (0.32 mg/L). As mismo, las concentraciones de BTEX y TPH-DRO estn por encima de los lmites permitidos por el MAVDT, llegando a ser de 5 a 10 veces mayor la concentracin con respecto al lmite de referencia. Cabe anotar que el pozo de monitoreo Vcn-pm-35 no fue monitoreado, siendo ste uno de los pozos con mayor olor a hidrocarburos.

    Tabla 7. Resultados de los parmetros analizados en el laboratorio International Analytical Group

    Parmetro Unidad

    MAVDT Exposici

    n a Agua

    Subterr nea/Super

    ficial Potable

    Fecha de Muestreo: sep-6/2011

    Vcn-461 (Bomba

    del pozo)

    Vcn-459 (Bomba

    del pozo)

    Vcn-pm -34

    (Bailer)

    Vcn-pm -36

    (Bailer)

    BTEX

    Benceno mg/l 0.01 ND ND 12 1.9

    Tolueno mg/l 0.93 ND ND 5.0 0.043 Etilbence no mg/l 1.6 ND ND 1.2 0.17

    Xileno mg/l 0.27 ND ND 7.3 ND

    TPH GRO mg/l 0.32 ND ND 39 6.7

    TPH DRO mg/l 0.29 ND 0.14 5.9 3.2

    TPH ERO mg/l - ND 0.17 15 4.9

    TPH ORO mg/l - ND ND ND ND

    MTBE mg/l - ND 0.0061 5.9 0.11

    Concentracin que sobrepasa el lmite permisible. - Anlisis no realizado ND: No detectable Fuente: Informe de Geosub Ltda. del muestreo realizado en Sep/2011 presentado a la CVC. Conclusiones y Recomendaciones El sitio donde est ubicada la estacin de servicio Cavasa, presenta un pasivo ambiental por derrame de hidrocarburos, razn por la cual fue remodelada en el ao 1996. Se descarta la posibilidad de que la contaminacin por hidrocarburos haya sido ocasionada por el antiguo Aeropuerto de Cali Calipuerto o por la estacin de servicio Roraima que operaban anteriormente en la zona de estudio, por encontrarse aguas abajo del flujo subterrneo y por cuanto el rea que presenta afectacin est muy localizada en la estacin de servicio Cavasa. Al utilizar el programa Visual Modflow 2010.1 se observa que el flujo subterrneo local de la zona de estudio circula en sentido Este Sur, influenciado por la pendiente del terreno y por los radios de influencia que se generan por los pozos profundos (Vcn-155, Vcn-461 y Vcn-459). Los resultados de laboratorio muestran claramente la existencia de hidrocarburos en el agua subterrnea, lo cual puede afectar el abastecimiento de agua de las comunidades aledaas a la estacin de

    1.61

    5.06

    7.41

    1.48

    2.84

    5.42

    0.16

    5.31

    3.78

    0.39

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    Hid

    roca

    rbur

    os A

    rom

    tic

    os (

    g/L)

    Fechas de muestreo

    Pozo vcn-pm-34 Pozo vcn-pm-35 Pozo vcn-459 Pozo vcn-pm-36

    jul -2008 may-2009 sep-2011

  • servicio. Las mayores concentraciones de acuerdo a los lmites permisibles por el MAVDT de los parmetros: Hidrocarburos aromticos, BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno y xileno), Hidrocarburos totales (TPH) en rangos orgnicos de gasolina (GRO) y en rangos orgnicos de diesel (DRO), se presentaron en los pozos de monitoreo Vcn-pm-34, Vcn-pm-35 y Vcn-pm-36 ubicados en la estacin de servicio Cavasa, indicando que all est el foco del derrame por hidrocarburos. Es preocupante la concentracin de 39 mg/L en Hidrocarburos totales en rangos orgnicos de gasolina (TPH-GRO), registrada en la muestra de agua subterrnea del pozo de monitoreo Vcn-pm-34, siendo superior casi 100 veces al lmite establecido (0.32 mg/L) por el MAVDT para agua potable, teniendo en cuenta el alto grado de toxicidad de estas sustancias para la salud.

    Al generar la pluma de contaminacin o isolneas de concentracin del parmetro Hidrocarburos aromticos con los reportes (Sep/2011) del Laboratorio Ambiental de la CVC, se observa que el rango de concentracin est de 7.5 g/L a 3.5 g/L en las instalaciones de la estacin de servicio Cavasa, y en rangos de 1.0 g/L a 0.4 g/L en zonas ms apartadas. La muestra de agua subterrnea tomada del pozo de la empresa Carvajal S.A. no registr concentraciones de Hidrocarburos por encima de los lmites permisibles por el MAVDT. Sin embargo, se considera que la muestra que se llevo al laboratorio no es representativa, ya que fue colectada en el tubo de descarga de la bomba, instalada a 30 m de profundidad y capta acuferos profundos, el primer filtro est a 32 m de profundidad. Para ver el estado real de la afectacin que tiene dicho pozo es necesario sacar la bomba que ste tiene instalada. Cabe anotar que durante el muestreo se percibi un fuerte olor a hidrocarburo al ser bombeado el pozo. La razn por la que apareci hidrocarburo en el pozo Vcn-461 (propietario Carvajal S.A.), es que al ser ste bombeado genera un radio de influencia grande que posiblemente ha podido arrastrar el hidrocarburo derramado en la estacin de servicio Cavasa hacia el pozo. Aunque no se tiene certeza, se considera que el sello sanitario del pozo no fue bien construido o presenta fisuras que permiten la entrada del contaminante por la primera capa acufera que se localiza entre 3 y 6 m de profundidad, que fue aislada con este sello. Se recomienda extraer totalmente el producto libre de los pozos de monitoreo de la estacin de servicio Cavasa (Vcn-pm-34, Vcn-pm-35 y Vcn-pm-36), as como de los pozos secos ubicados en la zona de tanques (pmt-1 y pmt-4), para que de esta manera poder iniciar algn mtodo de remediacin en la zona impactada. Como se hace necesario encontrar la fuga de hidrocarburo que est activa en la estacin de servicio Cavasa, para lograr pararla y controlarla a tiempo, se recomienda hacer pruebas de estanqueidad en las tuberas de conduccin desde la zona de llenado remoto hasta los tanques y de los tanques hasta las islas de distribucin. Agradecimientos Esta investigacin se llevo a cabo con el apoyo tcnico y financiero de la Corporacin Autnoma Regional del Valle del Cauca. CVC. Bibliografa

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