Hidroquímica de aguas subterráneas de un sector de la cuenca del río Duero con elevados niveles de As

Abstract

Las aguas subterráneas de algunas áreas de la Cuenca del río Duero contienen niveles anormalmente altos de arsénico, metaloide tóxico cuya concentración en aguas destinadas al consumo humano no debe superar los 10 μg/L. La intensa explotación de los acuíferos de algunas comarcas de la cuenca puede estar favoreciendo la movilización de As y otros elementos traza geogénicos, contribuyendo a empeorar la calidad de los recursos hídricos de la región. Para entender los mecanismos que originan los elevados niveles de As en estas aguas subterráneas se ha llevado a cabo un estudio en una extensa área localizada entre los ríos Cega y Eresma, comprendiendo numerosos municipios de Valladolid y Segovia. Se han recogido 74 muestras, provenientes de 19 manantiales y 55 sondeos profundos, en las que se han analizado más de 25 parámetros físico-químicos. Los resultados analíticos se han interpretado mediante técnicas hidroquímicas clásicas y técnicas analíticas multivariantes (Análisis de Conglomerados Jerárquicos y Análisis en Componentes Principales), identificándose tres tipos de aguas: sulfatadas-cálcicomagnésicas, bicarbonatadas-cálcicas y bicarbonatadas-sódicas con elevado pH. Las aguas bicarbonatadas-sódicas con pH>8,5 presentan los mayores niveles de As y otros elementos traza de carácter aniónico como B, F, V o W. Existe una gran variabilidad en la distribución espacial de arsénico en las aguas subterráneas del área estudiada, siendo muy difícil predecir la concentración del elemento en un pozo concreto a partir de los resultados de los pozos circundantes. El 67% de las muestras analizadas sobrepasa el límite máximo de 10 μg/L de As en agua potable, establecido por la OMS y las directivas nacionales, y un 13,5% contienen más de 100 µg/L. Las concentraciones más altas de As se hallaron en aguas alcalinas oxidantes con alto contenido de bicarbonato y sodio, localizadas preferentemente en el municipio de Olmedo. La especie predominante de As en las aguas es la forma pentavalente monoprotonada, HAsO42-. Se evidenció que la movilización de As en los acuíferos de la región está controlada por una desorción alcalina (pH> 8,5) de arsenato en condiciones oxidantes, en la cual el ion hidróxido desplaza al anión arsenato de la superficie de los minerales mediante un intercambio iónico competitivo. Otros aniones mayoritarios (sulfato, bicarbonato), podrían asimismo favorecer la desorción competitiva de As. La intensa recirculación del agua provocada por la sobreexplotación del acuífero causa salinización de las aguas, con el consiguiente agravamiento del problema.