UNIVERSIDAD DEL TURABO CONTAMINACIÓN DE LOS CUERPOS DE AGUA SUPERFICIALES POR SISTEMAS DE RELLENO SANITARIO EN PUERTO RICO Por Awilda Ortiz Pastor BS, Ciencias Ambientales, Universidad de Puerto Rico de Río Piedras TESIS Escuela de Ciencias y Tecnología Universidad del Turabo Requisito parcial para el grado de Maestría en Ciencias Ambientales Especialidad en Análisis Ambiental (Opción en Química) Gurabo, Puerto Rico junio, 2012 UNIVERSIDAD DEL TURABO Una tesis sometida como requisito parcial para el grado de Maestría en Ciencias Ambientales 14 de junio de 2012 fecha de defensa Contaminación de los Cuerpos de Agua Superficiales Por Sistemas de Relleno Sanitario en Puerto Rico Awilda Ortíz Pastor Aprobada: ____________________________ Guillermo Martínez Segura, PhD Asesor de Investigación ____________________________ Pedro Modesto Ortiz, MEM Miembro del Comité ____________________________ Ángel Rivera Collazo, PhD Miembro del Comité __________________________ Teresa Lipsett, PhD Decana ii © Copyright 2012 Awilda Ortiz Pastor. Todos los Derechos Reservados. Dedicatoria Esta tesis de maestría se la dedico especialmente a mi esposo Joel Vega y a mis hijas Amelia y Laura Vega porque han estado presentes en cada uno de los semestres de investigación. También, se la dedico a mi madre Awilda Pastor porque siempre ha sido el soporte principal de mi vida. No puedo dejar de mencionar a mi padre que siempre ha confiado en mi determinación y en mi fuerza de voluntad para realizar las cosas. iii Agradecimiento Inicialmente agradezco a la Escuela de Ciencias y Tecnología de la Universidad del Turabo por concederme una beca la cual utilicé para la compra del equipo para este estudio. Le doy gracias a mi asesor de investigación, el Dr. Guillermo Martínez y a los miembros del comité, el Dr. Ángel Rivera y Pedro Modesto MEM por apoyarme en todo momento. Reconozco a Israel Cruz, por ser parte de este grupo tan especial y ser un gran compañero de trabajo durante esta investigación. En especial, quiero agradecer a Maritza Merced del Laboratorio Central de la Autoridad de Acueductos y Alcantarillado de Caguas, y a Senén Guzmán del Servicio Geológico de los Estados Unidos, por lograr que se llevara acabo el análisis de mis muestras; a Fernando Gómez, Marylin Santiago, Carlos Figueroa y Pedro Díaz que de una manera u otra fueron parte del logro de esta tesis de maestría y a Héctor Rosario de la Vaquería Tres Monjitas por facilitarme las botellas de plástico que fueron utilizadas en la toma de muestras para este estudio. Por último, agradezco el apoyo y la colaboración de familiares y vecinos ya que con su ayuda, pude terminar este estudio. iv Tabla de Contenido página Lista de Tablas ....................................................................................................................vii Lista de Figuras ................................................................................................................. viii Lista de Apéndices ................................................................................................................ x Abstract ................................................................................................................................ xi Resumen .............................................................................................................................xii Capítulo Uno. Introducción ................................................................................................... 1 Fundamentos del problema ........................................................................................ 1 Origen de los contaminantes ...................................................................................... 1 Justificación del estudio ............................................................................................. 4 Hipótesis .................................................................................................................... 5 Capítulo Dos. Revisión de literatura ..................................................................................... 6 Historia de los Sistemas de Relleno Sanitario ............................................................. 6 Situación actual ......................................................................................................... 7 Reglamentaciones federales y estatales ...................................................................... 8 Capítulo Tres. Metodología ................................................................................................ 12 Lugares de estudio ................................................................................................... 12 Selección de los puntos de muestreo en los ríos........................................................ 13 Parámetros físicos y químicos .................................................................................. 14 Toma de muestras, preservación y almacenaje ......................................................... 19 Procedimiento químico de las muestras .................................................................... 21 Capítulo Cuatro. Resultados ............................................................................................... 22 v página Resultados del área de Guayama .............................................................................. 22 Resultados del área de Guaynabo ............................................................................. 27 Resultados del área de Humacao .............................................................................. 32 Resultados del área de Juana Díaz ............................................................................ 37 Resultados del área de Toa Alta ............................................................................... 41 Determinación de los parámetros físicos y químicos ................................................ 46 Capítulo Cinco. Discusión ................................................................................................... 58 Conclusiones ........................................................................................................... 62 Limitaciones ............................................................................................................ 63 Recomendaciones ................................................................................................... 63 Literatura Citada.................................................................................................................. 65 Apéndices ........................................................................................................................... 72 vi Lista de Tablas página Tabla 4.01 Datos de los parámetros físicos y químicos de GuayamaDS .............. 25 Tabla 4.02 Datos de los parámetros físicos y químicos de GuayamaUS .............. 26 Tabla 4.03 Datos de los parámetros físicos y químicos de GuaynaboDS ............. 30 Tabla 4.04 Datos de los parámetros físicos y químicos de GuaynaboUS ............. 31 Tabla 4.05 Datos de los parámetros físicos y químicos de HumacaoDS .............. 35 Tabla 4.06 Datos de los parámetros físicos y químicos de HumacaoUS .............. 36 Tabla 4.07 Datos de los parámetros físicos y químicos de Juana DíazDS ............ 39 Tabla 4.08 Datos de los parámetros físicos y químicos de Juana DíazUS ............ 40 Tabla 4.09 Datos de los parámetros físicos y químicos de Toa AltaDS ............... 44 Tabla 4.10 Datos de los parámetros físicos y químicos de Toa AltaUS ............... 45 Tabla A 1.01 Tabla de los SRS en Puerto Rico en operación .................................. 77 Tabla A 1.02 Tabla de SRS a menos de 200 metros de un cuerpo de agua .............. 79 Tabla A 1.03 Tabla de los puntos de muestreo seleccionados ................................. 80 Tabla A 2.01 Especificaciones del Instrumento EC500 Marca ExStik II ................ 86 Tabla A 2.02 Resumen de tipo de envase para toma de muestras de agua su preservación y su almacenamiento ................................... 87 vii Lista de Figuras página Figura 2.01 Diagrama de un SRS con capa impermeable ....................................... 7 Figura 3.01 Diagrama simulando a las áreas de estudio........................................ 13 Figura 3.02 Modelo de Instrumento EC500, ExStik II ......................................... 15 Figura 3.03 Método misceláneo utilizando un objeto flotante .............................. 16 Figura 3.04. Envase de plástico esterilizado de 1,000 mL utilizado para la toma de muestras de agua en los puntos de muestreo ..................... 21 Figura 4.01 Punto de muestreo río abajo, GuayamaDS ........................................ 23 Figura 4.02 Punto de muestreo río arriba, GuayamaUS ........................................ 24 Figura 4.03 Punto de muestreo río abajo, GuaynaboDS ....................................... 28 Figura 4.04 Punto de muestreo río arriba, GuaynaboUS....................................... 29 Figura 4.05 Punto de muestreo río abajo, HumacaoDS ........................................ 33 Figura 4.06 Punto de muestreo río arriba, HumacaoUS ........................................ 34 Figura 4.07 Punto de muestreo río abajo, Juana DíazDS ...................................... 38 Figura 4.08 Punto de muestreo río arriba, Juana DíazUS ..................................... 38 Figura 4.09 Punto de muestreo de escorrentía formada río abajo, Toa AltaDS ....................................................................... 42 Figura 4.10 Punto de muestreo río arriba, Toa AltaUS ......................................... 43 Figura 4.11 Determinación de la conductancia ..................................................... 46 Figura 4.12 Determinación del pH ....................................................................... 47 Figura 4.13 Determinación de la dureza total ....................................................... 48 Figura 4.14 Determinación de calcio ................................................................... 49 viii página Figura 4.15 Determinación de cloruro.................................................................. 50 Figura 4.16 Determinación de sulfato .................................................................. 51 Figura 4.17 Determinación de fósforo total .......................................................... 52 Figura 4.18 Determinación de arsénico ................................................................ 53 Figura 4.19 Determinación de cromo ................................................................... 54 Figura 4.20 Determinación de níquel ................................................................... 55 Figura 4.21 Determinación de plomo ................................................................... 56 Figura 4.22 Determinación de zinc ...................................................................... 57 Figura A 1.01 Mapa de la distribución de los SRS ................................................... 74 Figura A 1.02 Mapa de Hidrografía ......................................................................... 75 Figura A 1.03 Mapa de Topografía .......................................................................... 76 Figura A 1.04 Situación actual de los SRS............................................................... 78 Figura A 1.05 SRS de Guayama .............................................................................. 81 Figura A 1.06 SRS de Guaynabo ............................................................................. 82 Figura A 1.07 SRS de Humacao .............................................................................. 83 Figura A 1.08 SRS de Juana Díaz ............................................................................ 84 Figura A 1.09 SRS de Toa Alta ............................................................................... 85 ix Lista de Apéndices página Apéndice Uno. Recursos para la selección de los puntos de muestreo........................ 73 Apéndice Dos. Instrumento de campo y métodos de análisis ..................................... 86 Resumen del método del SOP-QA-049 ............................................. 88 Resumen del método del SOP-QP-017.............................................. 89 Resumen del método del SOP-QA-026 ............................................. 90 Resumen del método del SOP-QA-117 ............................................. 91 Resumen del método del SOP-QA-055 ............................................. 92 Resumen del método del SOP-QA-064 ............................................. 93 Apéndice Tres. Reporte de curva de calibración ....................................................... 94 Apéndice Cuatro. Cartas gestionadas para este estudio ................................................ 120 Apéndice Cinco. Lista de símbolos y abreviaturas ..................................................... 137 Apéndice Seis. Glosario .......................................................................................... 139 x Abstract Awilda Ortiz Pastor (Master of Environmental Sciences) Contamination of the Surface Waters by Municipal Landfill in Puerto Rico (Jun/2012) Abstract of a Master Degree Thesis at the Universidad del Turabo. Thesis supervised by Guillermo Martinez Segura, PhD No. of pages in text 144 This study is based on the analysis of water samples taken from April 2008 to April 2009 from rivers and brooks (upstream and downstream), close to five Municipal Landfill (SRS, for its initial in Spanish) in Puerto Rico, from the following municipalities: Guayama, Guaynabo, Humacao, Juana Diaz and Toa Alta. These systems are in operation since the 1970 decade. The general description for these selected SRS include geographic location, affected area, years of operation, projected life of the sites, types of waste received, daily amount received in kilograms and the observations performed on the selected systems for this study. Results for physical and chemical parameters identified for the analysis of the water samples taken from the sources close to the SRS are presented and discussed. These parameters are: conductivity, pH, total hardness, calcium, chlorides, sulfates, phosphorus, arsenic, chromium, nickel, lead and zinc. Finally, there are recommendations to help improve the operation of those SRS in the study in order to minimize the exposure of the adjacent water bodies to contaminants. xi Resumen Awilda Ortiz Pastor (Maestría en Ciencias Ambientales) Contaminación de los cuerpos de agua superficiales por sistemas de relleno sanitario en Puerto Rico. (Jun/2012) Resumen de una tesis de Maestría de la Universidad del Turabo. Tesis supervisada por Guillermo Martínez Segura, PhD Núm. de páginas en el texto 144 Este estudio se basa en los análisis de muestras de agua de ríos y quebradas cercanos a cinco Sistemas de Relleno Sanitario (SRS, en adelante) durante un año, desde abril de 2008 hasta abril de 2009. Las muestras de agua fueron tomadas en puntos localizados río arriba y río abajo con relación a los SRS de los siguientes municipios: Guayama, Guaynabo, Humacao, Juana Díaz y Toa Alta. Los mismos están operando desde la década del 1970. La descripción general de estos SRS seleccionados contiene su ubicación, las hectáreas impactadas, años de operación, la proyección de la vida útil, tipos de desperdicios que reciben, cantidad en kilogramos que reciben diariamente y las observaciones de los cuerpos de agua superficiales seleccionados para este estudio. Se presentan y discuten los resultados de los parámetros físicos y químicos que se identificaron para el análisis de las muestras de los cuerpos de agua superficiales cercanos a los SRS. Estos parámetros son: conductancia, pH, dureza total, calcio, cloruros, sulfatos, fósforo total, y los metales: arsénico, cromo, níquel, plomo y zinc. Por último, se hacen recomendaciones que ayudarán a mejorar la operación de los SRS y así minimizar la exposición de los cuerpos de agua superficiales a los contaminantes. xii 1 Capítulo Uno Introducción Fundamentos del problema Han pasado más de treinta años desde que el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS, por sus siglas en inglés) realizó unos estudios en lugares de depósito de desperdicios sólidos en Puerto Rico (PR, en adelante) (USGS 1979 y 1981). Esta investigación incluía análisis químicos, físicos y biológicos para los suelos y cuerpos de agua superficiales cercanos a lugares donde se detectaban lixiviados de los vertederos. El sistema de relleno sanitario (SRS, en adelante), es un método diseñado para la disposición final de desperdicios sólidos y es la práctica más utilizada en el mundo (Ahmed 2001, Giraldo 2001, Istrade et al. 2005). Es importante y necesario conocer la calidad del agua que está cerca de estos SRS, debido a que los acuíferos y los ríos son la principal fuente de abasto de agua potable en PR (Molina 2009). Al presente, se debe fomentar que se hagan más estudios para evaluar el potencial de contaminación de los lixiviados de los SRS a los cuerpos de agua superficiales de PR. Cada día hay mayor generación de desperdicios y lixiviados, lo que incrementa la dificultad para poderlos manejar. Como resultado, estos lixiviados que se generan en los SRS municipales tienen un alto potencial de contaminar los recursos de agua, al ambiente y a su vez aumentan los riesgos a la salud de las comunidades cercanas (AbuZeid et al. 2004, Ağdağ 2004, Ahmed 2001, Aluko 2005, Istrade et al. 2005, James 1977). Origen de los contaminantes Los SRS tienen que cumplir con las leyes y reglamentos que sean aplicables en PR, pero es muy probable encontrar algunos contaminantes de los lixiviados en el terreno, en las aguas subterráneas y hasta en las aguas superficiales cercanas a un SRS, según su 2 concentración y solubilidad (El-Gendy 2006, Mizumura 2003, Mor et al. 2006, Tałałaj 2006). Además, se ha encontrado que la composición y la concentración de los lixiviados es función de tres variables principales: el área rellenada, la cantidad de infiltración que se permita y el sistema de drenaje (Giraldo 2001). El área rellenada afecta porque es a través de ella que se realiza la entrada y el contacto del agua de infiltración con la basura. Por otra parte la cantidad de infiltración que se permita al SRS depende de la desviación de aguas de escorrentía, la cantidad de precipitación directa y la presencia de infiltraciones subterráneas. Por último, los sistemas de drenaje e impermeabilización son importantes porque son los que permiten que los lixiviados no contaminen los suelos y las aguas subterráneas (Giraldo 2001). En el Reglamento para el Manejo de Desperdicios Sólidos No Peligrosos de la Junta de Calidad Ambiental de PR de 1997 (JCA, en adelante), se define desperdicios sólidos como: “Cualquier basura, desecho, residuo, cieno u otro material descartado o destinado para su reciclaje, reutilización y recuperación, incluyendo materiales sólidos, semisólidos, líquidos o recipientes que contienen material gaseoso generado por la industria, comercio, minería, operaciones agrícolas o actividades domésticas.” Esta definición incluye: "materias que han sido desechadas, abandonadas, o dispuestas; material descartado o materias a las que les haya expirado su utilidad o que ya no sirven, a menos que sean procesadas o recuperadas." Por lo tanto, lixiviado se define como: cualquier contaminante líquido que se genera del agua que se ha infiltrado o ha drenado a través de los desperdicios sólidos y que contiene materiales o componentes de tales desperdicios que son solubles, parcialmente solubles o se encuentran suspendidos (Aluko 2005, El-Gendy et al. 2006, JCA 1997, McIsaac 2005). 3 En los SRS inactivos y activos se generan los lixiviados porque se infiltra el agua a través de estos. Por lo que cabe destacar, que los SRS cerrados tienen igual o mayor potencial de contaminación que los que están activos (Kumar 2005, Olofsson et al. 2006). Los lixiviados de los SRS contienen contaminantes que pueden caracterizarse en cuatro (4) grupos: materia orgánica disuelta, macro componentes inorgánicos, metales pesados y compuestos orgánicos (Kjeldsen et al. 2002). Globalmente, los lixiviados tienen implicaciones en la producción de alimentos en las granjas, desarrollo anormal, nacimientos de bajo peso, incidencia de leucemia y otros tipos de cáncer en comunidades cercanas (Aluko 2005). Otros estudios relacionados a los peces han demostrado que la exposición a los lixiviados afectan al desarrollo de los embriones y pueden presentar deformaciones en la espina dorsal (Osaki et al. 2006, Rutherford et al. 2000). En el presente estudio, se analizaron algunos parámetros químicos y físicos para evaluar la calidad del agua superficial de ciertas áreas de ríos que están cerca de los SRS. Es importante mantener niveles óptimos en los parámetros de calidad del agua en estos recursos, para evitar problemas de contaminación ambiental y no arriesgar la salud de las comunidades cercanas (Aluko 2005). También, se identificaron y se evaluaron los contaminantes que excedieron los niveles máximos permisibles de los estándares de calidad de agua de la JCA, para poder utilizarlos como indicadores de contaminación proveniente de lixiviados de un SRS. Si los contaminantes de lixiviados están presentes son detectables en las aguas superficiales (Osaki et al. 2006, Rutherford et al. 2000). Si no ha habido algún impacto puede que todavía no haya llegado a ese lugar en el momento del muestreo. En estudios anteriores se observaron concentraciones bajas de metales, que se pueden estar acumulando y a medida que pasa el tiempo aumentan las concentraciones (Kjeldsen et al. 2002). 4 Justificación del Estudio Los contaminantes presentes en el lixiviado pueden estar ya afectándonos, además es un problema a largo plazo (Ağdağ 2004, Kjeldsen et al. 2002, O’Leary 2002, Olofsson et al. 2006, Rosqvist et al. 2005, Ruiz et al. 2006, Wang 2006). Los SRS en PR han estado activos por más de treinta años. La Agencia Federal de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés) delegó el programa del manejo de los desperdicios sólidos no peligrosos a la JCA, basándose en la Ley Federal de Conservación y Recuperación de Recursos (RCRA, por sus siglas en inglés), que entró en vigor el 9 de abril de 1994, la cual exige que las áreas de disposición de desperdicios sólidos tengan una capa impermeable. Además, esta ley exige la instalación de pozos para el monitoreo y rastreo de los contaminantes cercano al lugar. Este mismo día, cesaron operaciones treinta y dos vertederos (32) en PR, ya fuera por no cumplir con las reglamentaciones federales, ni estatales, o porque se agotó su capacidad para recibir desperdicios (lo que fue el 50 por ciento de los vertederos). Al asumir su responsabilidad la JCA creó el Reglamento para el manejo de desperdicios no peligrosos y así poder monitorear a los SRS que continuaron sus operaciones. Otro aspecto no menos importante, al hacer más exigentes las regulaciones federales y estatales, se elevan los costos para el manejo de los lixiviados en los SRS (Rogoff et al. 1999). El presente estudio se desarrolló en cuerpos de agua superficiales cercanos a los SRS previamente identificados, para investigar si cumplen con los estándares de calidad de agua de la JCA, se evaluaron los siguientes parámetros: conductancia, pH, dureza total, calcio, cloruros, sulfatos, fósforo total, y los metales: arsénico, cromo, níquel, plomo y zinc. La exposición a los metales por encima de los estándares de calidad de agua potable afecta a la salud humana de la siguiente manera: el arsénico puede aumentar el riesgo de cáncer de la piel, del hígado, la vejiga y pulmones, problemas circulatorios y daños a la piel; el cromo ha 5 provocado en animales de estudio irritación y úlceras en el estómago y el intestino delgado y anemia; el níquel provocan alergias a la piel comúnmente, pero las personas que han tomado agua con altos niveles de níquel sufrieron dolores de estómago y efectos adversos en la sangre y los riñones; el plomo puede afectar casi todos los órganos y sistemas en el cuerpo tanto en niños como en adultos, el más sensible es el sistema nervioso; el zinc puede causar efectos como la decoloración de dientes o piel, y también puede afectar el sabor, olor y color del agua potable (ATSDR 2005, 2007 y 2008, EPA 2009). Por lo que se recomienda hacer estudios para saber de donde provienen los contaminantes que están afectando a los cuerpos de agua superficiales de PR. Hipótesis Los cuerpos de agua superficiales de Puerto Rico no han sido impactados o contaminados por lixiviados provenientes de los SRS de cinco (5) municipios previamente identificados y que por lo tanto cumplen con los estándares de calidad de agua de la JCA. Si se demuestra lo contrario, se mencionará que estos cuerpos de agua superficiales pueden estar contaminándose por lixiviados de los SRS y que no están en cumplimiento con los estándares de calidad de agua de la JCA. 6 Capítulo Dos Revisión de literatura Historia de los Sistemas de Relleno Sanitario En sus orígenes y hasta la década de los 60, la visión de una facilidad para disponer desperdicios sólidos era de un hoyo en la tierra o de un área confinada entre cerros en la que se depositaba la basura y se incineraba de manera semicontrolada. Esto dio origen al término de crematorio (ADS 1999). Este método que por un tiempo fue útil, con el transcurrir de los años y el aumento en la cantidad de desperdicios comenzó a crear serios problemas de disposición y contaminación ambiental, tanto de aire como de suelos y cuerpos de agua (Rohena 2006). Fue a consecuencia de este efecto que temprano en la década del 70 el gobierno de PR comenzó a promover legislación para proteger el ambiente y entonces se creó la JCA en el 1972. A través de la JCA, surgen leyes que reglamentan el área de recogido y disposición de desperdicios sólidos, con lo que se logró la transición de crematorio a vertedero (ADS 1999). Eventualmente, la JCA estableció reglamentaciones más exigentes, por lo que se comenzó a disponer eficientemente de los desperdicios; se fueron eliminando o controlando con esto, los fuegos y vectores (moscas, ratones, etc.) y logrando además cierto control de las aguas de escorrentías y lixiviados. Se fueron perfeccionando las leyes y los reglamentos hasta la conversión a los sistemas de relleno sanitario en la década de los 80 (ADS 1999, JCA 2003, Rohena 2006). El SRS consiste básicamente de una capa impermeable localizada en el fondo, utilizando un material geosintético (liner) de una conductividad hidraúlica (o coeficiente de permeabilidad) no mayor de 1 x 10-5 cm/s y un sistema de recolección de lixiviados diseñado para que los jugos de lixiviación corran sobre el revestimiento (Figura 2.01). Luego se cubre 7 con una capa de arcilla y otra de barro, las cuales están al fondo de la excavación. Luego se deposita la basura, se rellena con tierra y se compacta (JCA 1997). Figura 2.01 Diagrama de un SRS con capa impermeable. Fuente: Ambiental Blog 2010 Situación actual Para principios de los años de 1990, el manejo y disposición de los desperdicios sólidos representaba una amenaza económica y ambiental en PR (ADS 2004). En abril de 1993, treinta y dos (32) vertederos fueron cerrados por la JCA y la Autoridad de Desperdicios Sólidos (ADS, en adelante) por incumplimiento con el Reglamento para el Manejo de Desperdicios Sólidos No Peligrosos de la JCA y las disposiciones del 40 CFR Parte 258.55(i)(3), (EPA 1976). Los vertederos restantes tuvieron que hacer ajustes en el diseño, manejo y operación del vertedero para que pudieran convertirse en SRS (ADS 2004). El sistema de manejo de desperdicios sólidos en PR sirve a los setenta y ocho municipios que generan alrededor de cuatro billones de kilogramos de desperdicios residenciales, industriales y comerciales. Este sistema consiste de varios programas de reducción y reciclaje de estos desperdicios; nueve (9) facilidades de recobro de materiales; cuatro (4) plantas de composta; 8 diecisiete (17) estaciones de transferencia y treinta y dos (32) rellenos sanitarios operando. La proyección del estudio de la caracterización de desperdicios reporta que se generan 2.52 kilogramos por persona por día (ADS 2008). Algunos estudios realizados en cuerpos de agua superficiales cercanos a los SRS han demostrado que las concentraciones de sodio, potasio y cloruro, son mayores aguas abajo de un SRS que aguas arriba, es posible encontrar el ion cloruro porque no es reactivo, no se precipita en los cuerpos de agua superficiales (Ahmed 2001, Mizumura 2003, Mor et al. 2006). La conductancia también presenta concentraciones altas aguas abajo de un SRS (Ahmed 2001, Mizumura 2003). Los iones de calcio y magnesio que representan los iones principales en la determinación de dureza del agua también las concentraciones se encuentran más altas aguas abajo de un SRS (Ahmed 2001). El fosfato y el nitrito se han encontrado en niveles bajos (Ahmed 2001). Las concentraciones de los metales trazas de arsénico, cobre, cromo, níquel, plomo y zinc se han utilizado en los estudios como indicadores de contaminación porque se encuentran comúnmente en los lixiviados (Ahmed 2001, Aluko 2005, El- Gendy 2006, Istrade et al. 2005, Mor et al. 2006). Reglamentaciones federales y estatales Para controlar los problemas relacionados a la disposición y manejo de desperdicios sólidos, surgen las leyes y reglamentaciones ambientales de PR basadas en las leyes de los Estados Unidos (EEUU, en adelante). Para el 1965, en EEUU se establece la Ley para la Disposición de Desperdicios Sólidos (SWDA, por sus siglas en inglés) para suministrar agua potable al público. Pero esta ley sentó las bases para la investigación en los SRS, la construcción de unidades de manejo de desperdicios y recuperación de materiales, además de adiestramiento y guías para la recolección, transferencia y disposición de los desperdicios sólidos. Para el 1970, en EEUU surge la Ley para la Recuperación de Recursos (RRA, por 9 sus siglas en inglés), que es una enmienda a la SWDA haciendo énfasis en el reuso y reciclaje de materiales y convertirlos a energía. Más adelante, en el 1976, en EEUU surge la Ley Federal de Conservación y Recuperación de Recursos (RCRA, por sus siglas en inglés), reglamenta y controla los desperdicios peligrosos desde su origen hasta su eliminación. Por último, surgió la Ley Comprensiva de Respuestas Ambiental, Compensación y Responsabilidad de 1980, mejor conocida como Ley de Superfondo (CERCLA, por sus siglas en inglés), la cual autoriza al gobierno federal a limpiar contaminantes tóxicos o peligrosos de SRS o terrenos cerrados o abandonados. El gobierno obtiene los medios económicos de un gran fondo que se creó por el gobierno federal para financiar la limpieza de estos depósitos con dinero proveniente de arbitrios de impuestos a materiales tóxicos o peligrosos (López 1999). Las leyes ambientales que regulan la actividad humana en PR tienen dos fuentes: las leyes federales y las leyes locales. Las leyes federales surgen cuando el asunto es de interés de los Estados Unidos, ya que afecta a los ciudadanos de todos los estados y sus territorios. En PR, surge la Ley Número 9 sobre Política Pública Ambiental de 1970 y la propia Constitución lo afirma (ADS 1992). La Ley Núm. 23 de 20 de junio de 1972, según enmendada, creó el Departamento de Recursos Naturales y Ambientales (DRNA, en adelante). La Ley 70 del 23 de junio de 1978, creo a la ADS para servir como la agencia responsable de manejar los desperdicios sólidos en PR. En sus primeros esfuerzos, la ADS elaboró un Plan Integral para la Recuperación de Recursos en 1986. El 18 de septiembre de 1992 se aprobó la Ley Número 70 para la Reducción, Reuso y Reciclaje de los Desperdicios Sólidos en PR. Se establece que será política pública del Gobierno de PR el desarrollo e implantación de estrategias económicamente viables y ambientalmente seguras que resulten en la disminución del volumen de los desperdicios sólidos que requieran disposición final. 10 La Ley de RCRA en el 1993, estableció unos requisitos más estrictos para los SRS, por lo que la EPA delegó el programa del manejo de desperdicios sólidos no peligrosos a la JCA. En ese mismo año se cerraron más del 50 por ciento de los sesenta y dos (62) vertederos existentes en la isla, los cuales tenían una vida útil estimada de seis años al momento de cerrar. Posteriormente, el Plan de Reorganización Número 1 del 9 de diciembre de 1993, reestructuró al DRNA e incorporó la ADS y aunque conserva su autonomía administrativa, debe reportar sus ejecutorias al mismo DRNA. Dicho Plan contempló el desarrollo de siete facilidades de recuperación de energía como posible alternativa al problema de los desperdicios en PR, pero no tuvo el respaldo gubernamental necesario. La Ley 13 del 20 de enero de 1995, estableció los requisitos para la planificación e implantación del Plan de Infraestructura de la ADS. También, esta Ley enmendó la Ley Número 70 para ampliar el Programa para la Reducción y el Reciclaje de los Desperdicios Sólidos, crear nuevos incentivos económicos, especificar responsabilidades de las agencias y municipios y promover la reducción, la reutilización y separación de los desperdicios sólidos en la fuente de materiales reciclables. En ese mismo año, la Ley de Incentivos Contributivos de 1987 fue revisada por la Ley 14 del 20 de septiembre de 1995 para promover la expansión de actividades de reciclaje. Para el año 2000 se hizo una enmienda a la Ley Número 70 convirtiéndose en la Ley Número 411. Los fines de esta ley eran extender al año 2006 la meta de reciclar un 35 por ciento de los desperdicios sólidos y para este fin hacer mandatorio que los municipios nombren un Coordinador de Reciclaje a tiempo completo y que asignen presupuesto a la Oficina de Reciclaje Municipal, además de rendir informes durante la implementación del Plan. Ante las Juntas del DRNA y la ADS se encuentra el Reglamento para la Reducción, Reutilización y el Reciclaje de los Desperdicios Sólidos en PR imponiendo responsabilidades a los municipios de tener un Plan de reciclaje, presentar 11 informes trimestrales, nombrar el coordinador de reciclaje e integrar la responsabilidad de las agencias gubernamentales correspondientes. Por último, la JCA enmendó el Reglamento de estándares de calidad de agua de PR en el 2010, que fue radicado originalmente en el 1974. La meta de este Reglamento es preservar, conservar y restaurar la calidad de aguas de PR, de manera que sean compatibles con las necesidades sociales y económicas del Estado Libre Asociado de PR (JCA 2010). Las leyes ambientales en PR se refieren a la salud humana porque la protección del ambiente repercute en la calidad de vida y en la salud del ser humano (López 1999). 12 Capítulo Tres Metodología Lugares de estudio Los lugares de estudio se seleccionaron examinando mapas hidrográficos, topográficos y de distribución de los SRS del año 2002 de la Oficina de Gobierno de Plan y Uso de Terrenos de la Junta de Planificación de PR (Figura A 1.01, A 1.02 y A 1.03). Los SRS que estaban en operación en el 2002 se presentaron en una tabla (Tabla A 1.01) (Figura A 1.04). La selección de los SRS para este estudio está basada en los siguientes criterios: 1. El SRS debía estar a 200 metros o menos de distancia de un cuerpo de agua superficial (Figura 3.01). Por lo que se utilizó el programa de Sistema de Información Geográfica en la computadora para saber cual río estaba a menos de 200 metros de distancia de un SRS. Los diecinueve (19) SRS que se encontraban a menos de 200 metros de un río o quebrada se presentaron en una segunda tabla (Tabla A 1.02). 2. El SRS debía estar activo actualmente. 3. Se llevaron a cabo una serie de visitas de campo para localizar los cuerpos de agua superficiales que indicaba el mapa hidrográfico, pero la mayoría de los SRS visitados las quebradas eran intermitentes y no tenían flujo de agua, por lo que no se podía considerar para este estudio. 4. No podía tener influencia de agua salada. 5. Los SRS tenían comunidades cercanas y tomas para agua potable. La selección final de los SRS que tenían cerca un cuerpo de agua superficial y que cumplieron con estos criterios se encuentran localizados en los municipios de: Guayama, Guaynabo, Humacao, Juana Díaz y Toa Alta (Tabla A 1.03). 13 Figura 3.01. Diagrama simulando a las áreas de estudio (Rutherford et al. 2000). Selección de los puntos de muestreo en los ríos Para este estudio se seleccionaron cinco SRS que tuvieran un cuerpo de agua superficial a una distancia menor de 200 metros, antes del muestreo de agua para probar la hipótesis. Algunos estudios han tomado muestras de agua entre 30 a 175 metros de distancia de un SRS y luego comparan los resultados con aguas arriba, utilizándolo como punto de control (Ahmed 2001, Rutherford et al. 2000). Para este estudio, se estableció el punto de muestreo río abajo de cada uno de los SRS, luego, se determinó el punto de muestreo río arriba de cada uno como punto de control. Se nombraron estos puntos de muestreo con el nombre del municipio y con las letras DS de Downstream para los puntos de muestreo río abajo y con las letras US de Upstream para los puntos de muestreo río arriba. Si un SRS no contamina con sus lixiviados a las aguas del río, entonces los parámetros químicos y físicos del agua deberían ser estadísticamente indistinguibles en las aguas arriba y abajo de dicho SRS. Ocurriría lo contrario, si las aguas río abajo muestran niveles estadísticamente mayores para los contaminantes y alta conductividad, y dichos contaminantes estarían presentes en las 14 aguas superficiales cerca del vertedero, entonces quedaría demostrado que el SRS es la fuente de contaminación. Para la selección de cada punto de muestreo río abajo, se evaluó si la medida con el instrumento para medir conductividad era mayor o igual a 600 µS/cm a 25 °C para determinar el área contaminada. En cuanto a los puntos de muestreo río arriba que se utilizaron como control (que no estaba impactado con la contaminación que pudiera recibir de un SRS), se encuentran a una distancia entre 300 y 3,000 metros del punto de muestreo de río abajo (Figuras A 1.05, A 1.06, A 1.07, A 1.08 y A 1.09). Además, en este lugar el agua debía tener la conductividad cerca de 400 µS/cm a 25 °C, que es lo normal para aguas naturales no contaminadas (USGS 1979). Las muestras de agua fueron tomadas para análisis químicos y físicos de acuerdo a los métodos y procedimientos establecidos en el Método Estándar (SM 1998), la Compilación de la EPA (Keith 1996), los SOP del Laboratorio Central del Departamento de Acueductos y Alcantarillado de Caguas (Laboratorio de AAA, en adelante) (SW-846 - EPA) y los Procedimientos del Laboratorio Nacional de Calidad de Agua del USGS. Parámetros físicos y químicos La contaminación se determinó comparando valores promedio (río arriba versus río abajo, Figura 3.01) de parámetros físicos y químicos asociados a lixiviados presentes en los SRS (Ahmed 2001, Rutherford et al. 2000, USGS 1981). Las operaciones de recolección, preservación y análisis de las muestras se efectuaron conforme a los procedimientos previamente identificados (SM 1998, Keith 1996, SW-846 - EPA). Los parámetros que se midieron tres veces al año fueron los siguientes: 1. Parámetros físicos: 15 a. Temperatura (°T) - Se midió directamente en el río utilizando el termómetro integrado al instrumento Modelo EC500 Marca ExStik II, antes y después de la colección de las muestras (Figura 3.02). Un alza en temperatura sobre los 32.2°C (90°F) en los cuerpos de agua perjudica a la vida acuática (JCA 2010). Para especificaciones del instrumento Tabla A 2.01. b. Conductividad – Es la medida de la habilidad de una solución a conducir la corriente eléctrica a unas condiciones específicas, estos valores son altos cuando hay un aumento en la concentración de los iones en la solución. Los cuerpos de agua superficiales no contaminados en PR no exceden 400 μS/cm (USGS 1981). Esta se midió directamente en el río utilizando el instrumento para medir conductividad Modelo EC500 Marca ExStik II. Figura 3.02. Modelo de Instrumento EC500, ExStik II 16 Figura 3.03. Método misceláneo utilizando un objeto flotante (Rantz et al. 1982). Fotografía por: Awilda Ortiz 2008 c. Descarga (Q) - Se midió directamente en el río. Se utilizó un método misceláneo del USGS (Rantz et al. 1982); en donde, se calculó la descarga (m3/s) con las medidas del ancho del río o quebrada, su profundidad y la distancia de 3.05 metros que el objeto flotante se desplazaba por un periodo de tiempo (Figura 3.03). 2. Parámetros químicos a. Aniones (cloruro y sulfato) – Las muestras de agua se tomaron directamente del río, 1,000 mililitros para cada punto de muestreo y se analizaron en el Laboratorio de AAA. Cloruro (Cl-): Está presente en la mayoría de las aguas naturales pero su concentración es usualmente menor que sulfato o bicarbonato. Las investigaciones han demostrado que naturalmente los procesos del cloruro no 17 tienen efectos significativos. Las actividades humanas pueden ser un factor principal en la circulación del cloruro (USGS 1979). El límite permitido por la JCA en aguas superficiales es 250 mg/L de cloruro, (JCA 2010, Resumen del SOP-QA-026 en Apéndice Dos). Sulfato (SO4-2): Es uno de los constituyentes de la corteza terrestre exterior. El azufre es uno de los componentes principales de los bloques de proteínas. Durante la descomposición se produce sulfito y puede enlazarse con los iones de metales, los cuales son insolubles (USGS 1981). El límite permitido por la JCA en aguas superficiales es 250 mg/L de sulfato, (JCA 2010, Resumen del SOP-QA-117 en Apéndice Dos). b. Catión (calcio) - Las muestras de agua se tomaron directamente del río, 1,000 mililitros para cada punto de muestreo y se analizaron en el Laboratorio de AAA. Calcio (Ca): En la mayoría de las aguas naturales el catión principal es el calcio. Su solubilidad en las aguas es esencialmente controlada por la presión parcial del dióxido de carbono. El calcio y el magnesio son los contribuyentes principales de la dureza en aguas naturales (USGS 1979). El límite permitido por la EPA en aguas superficiales es de 100 mg/L de calcio (EPA 1985, Resumen del SOP-QP-017 y SOP-QA-049 en Apéndice Dos). c. pH – Es la medida de la concentración del ión de hidrógeno. El pH en los ríos y aguas subterráneas de PR es mayor de 7.0 (USGS 1979), la JCA exige valores entre 6.0 y 9.0. Este se midió directamente en el río utilizando el instrumento Modelo EC500 Marca ExStik II. 18 d. Nutrientes (fósforo total) – Las muestras de agua se tomaron directamente del río, en un segundo envase de 1,000 mililitros para cada punto de muestreo y se analizaron en el Laboratorio de AAA. Fósforo total - El fósforo está presente en el ambiente de ambas formas orgánico e inorgánico. Al igual que el nitrógeno, el fósforo es uno de los macro nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas. El enriquecimiento de las aguas naturales con nitrógeno y fósforo induce el rápido crecimiento de plantas y algas acuáticas (USGS 1979). El límite permitido por la JCA en aguas superficiales es de 1 ppm (mg/L) de fósforo total (JCA 2010, Resumen del SOP-QA-055 en Apéndice Dos). e. Metales traza (arsénico, cromo, níquel, plomo y zinc) - Las muestras de agua se tomaron directamente del río, en un tercer envase de 1,000 mililitros para cada punto de muestreo y se analizaron por los Laboratorios de AAA y USGS. Arsénico (As): En el ambiente se encuentra en su forma elemental. A largo plazo el arsénico es venenoso y tiene efectos crónicos y letales en los organismos acuáticos y las especies de mamíferos (USGS 1979). El límite permitido por la JCA en aguas superficiales es de 10 µg/L de arsénico (JCA 2010, Resumen del SOP-QA-064 en Apéndice Dos). Cromo (Cr): Es un elemento relativamente común, pero el cromato y el dicromato solamente se encuentran en aguas contaminadas. Ambos se encuentran estables en sus ambientes de agua (USGS 1979). El límite permitido por la JCA en aguas superficiales es de 100 µg/L de cromo (JCA 2010, Resumen del SOP-QA-064 en Apéndice Dos). 19 Níquel (Ni): Está presente en la corteza terrestre, en minerales y los suelos. Los iones de níquel son particularmente tóxicos para las plantas, y pueden exhibir sinergismo cuando están presentes con otros iones metálicos (USGS 1979). El límite permitido por la JCA en aguas superficiales es de 100 µg/L de níquel (JCA 2010, Resumen del SOP-QA-064 en Apéndice Dos). Plomo (Pb): El plomo se encuentra en la forma de carbonato o sulfato, ambos con solubilidades limitadas. El plomo que entraba al ambiente venía principalmente de la gasolina (USGS 1979). El límite permitido por la JCA en aguas superficiales es de 15 µg/L de plomo (JCA 2010, Resumen del SOPQA-064 en Apéndice Dos). Zinc (Zn): En aguas naturales el zinc no está presente normalmente, pero cuando es detectable se debe a fuentes antropogénicas (USGS 1979). El límite permitido por la JCA en aguas superficiales es de 5,000 µg/L de zinc (JCA 2010, Resumen del SOP-QA-064 en Apéndice Dos). Toma de muestras de agua, su preservación y su almacenaje El protocolo para la toma de muestras de agua, su preservación y su almacenaje en este estudio está basado en el Método Estándar (SM 1998), la Compilación de la EPA (Keith 1996), los SOP del Laboratorio de AAA (SW-846 de la EPA) y los procedimientos del Laboratorio Nacional de Calidad de agua del USGS. Los cinco (5) cuerpos de agua superficiales cercanos a los SRS y sus diez (10) puntos de muestreo se visitaron tres (3) veces en un período de un año. Se localizaron los diez (10) puntos de muestreo utilizando el sistema de posicionamiento global portátil (GPS, por sus siglas en inglés), y en cada visita se obtuvieron dos (2) muestras de 1,000 mililitros de agua cada una, porque el análisis del laboratorio químico requería separar la muestra del análisis de metales de los aniones. Se 20 designó por número de ruta, la visita completa a los cinco (5) cuerpos de agua superficiales cercanos a un SRS. Cada ruta no se extendió más de quince (15) días, como mínimo se visitaron dos (2) lugares de muestreo por día. Se realizaron tres (3) rutas en un periodo de un año. En cada una de las visitas a los cinco (5) cuerpos de agua superficiales se tomaron dos (2) muestras de agua de 1,000 mililitros cada una, tanto para río arriba como río abajo para un total de cuatro (4) muestras de agua, tres (3) veces al año. En la primera ruta se tomó una (1) muestra de 1,000 mililitros de agua adicional para determinar los nutrientes. Al final del estudio se obtuvieron siete (7) muestras de agua de cada punto de muestreo, es decir catorce (14) muestras de agua por cada uno de los SRS, para un total de setenta (70) muestras. En cada punto de muestreo se tomaron las muestras en el lugar con mayor flujo de agua a 50 por ciento de la profundidad total del río. En cada punto de muestreo se determinó la acidez (pH), la conductividad y la temperatura con el instrumento Modelo EC500 Marca ExStik II. Durante la segunda ruta se tomaron muestras de agua en periodos de lluvia para Guaynabo y Toa Alta. El flujo del agua del río era mayor a su flujo normal, esto aumenta la probabilidad de que lleguen más contaminantes al río. Para cada una de las muestras de agua se utilizaron recipientes de plástico esterilizados de 1,000 mililitros provenientes de la Vaquería Tres Monjitas (Figura 3.04). Cada recipiente fue identificado. El volumen de cada muestra de agua era de 1,000 mL y se refrigeraron a 4 °C en una nevera portátil. Para el análisis de metales, calcio y dureza se preservaron las muestras de agua y los respectivos blancos de campo añadiéndole ácido nítrico (HNO3) y para el análisis de fósforo total se le añadió ácido sulfúrico (H2SO4) hasta que ambos alcanzaran un pH < 2. Para el análisis de sulfatos y cloruros residuales en las muestras tomadas no se necesitaba añadir preservativos. Cada vez que se terminaba la Ruta, se entregaban las muestras de agua y los blancos de campo al 21 Laboratorio de AAA y se llenaban las hojas de cadena de custodia para éstas, (Resumen de la toma de muestras de agua, su preservación y su almacenamiento en la Tabla A 2.02). Figura 3.04. Envase de plástico esterilizado de 1,000 mililitros utilizado para la toma de muestras de agua en los puntos de muestreo. Procedimiento químico de las muestras La mayoría de las muestras fueron analizadas en el Laboratorio de AAA. Los metales en la segunda Ruta fueron analizados en el Laboratorio Nacional de Calidad de Agua del USGS. Ambos realizaron los procedimientos químicos, cálculos e informe de resultados para las muestras que se tomaron en los ríos y quebradas. El Laboratorio de AAA y el Laboratorio Nacional de Calidad de Agua del USGS llevaron a cabo sus análisis con sus Procedimientos de Operación Estándar (SOP, por sus siglas en inglés), (Garbarino et al. 1998 y 2005, Resumen de los SOP en Apéndice Dos). 22 Capítulo Cuatro Resultados Resultados del área de Guayama El SRS de Guayama está localizado en la carretera número 7711, en el kilómetro 138.3 del Barrio Pozo Hondo. Se encuentra en la latitud 17°59'10"N y longitud 66°08'19"W. Es una finca de 21.8 hectáreas (218,115 m2) donde actualmente son utilizadas 2 hectáreas (7,860 m2) de terreno para el manejo de desperdicios sólidos. Este SRS está en operación desde el año 1977 y para el 2007 se proyectaba que solamente tenía una vida útil de 5 a 6 años, le quedaba por impactar 10.2% de su terreno (Figura A 2.01). Este SRS recibe principalmente desperdicios domésticos, industriales, comerciales y escombros de la población de Guayama. Diariamente se depositan en promedio 77,000 kilogramos de desperdicios sólidos (Gil 2003). El dueño del SRS es el municipio y la operación es por parte de la compañía Carlos Rental Equipment. El municipio se encarga del mantenimiento y la supervisión del mismo (ADS 2008, JCA 2002). Durante una inspección que llevó a cabo la JCA en el 2002 se observó la presencia de lixiviados pero estaba en cumplimiento. Además, los operadores del SRS habían sometido un plan de muestreo de aguas subterráneas. En relación a los puntos de muestreo para este estudio, podemos describir que los tres (3) días estaban soleados cuando se tomaron las muestras. El punto de muestreo río abajo se denominó GuayamaDS en una quebrada intermitente. Se observó una quebrada de flujo de agua lento, de agua clara y con manchas de aceite dispersas en la superficie; las hojas y el suelo de los alrededores estaban de color negro. El promedio del flujo de descarga era 10 L/s (Figura 4.01). Las aguas de esta quebrada llegan hasta el Lago Melanía, el cual es utilizado como reserva para el sistema de riego. También, esta quebrada llega hasta el área de las farmacéuticas. A una distancia de 372 m del punto de muestreo río abajo, se localizó el 23 punto de muestreo río arriba en el canal de Patillas y se denominó GuayamaUS. Esto debido a que la quebrada no tenía flujo continuo de agua. En este punto de muestreo se observó el agua clara y de flujo continuo. El promedio del flujo de descarga en el canal era 27 L/s (Figura 4.02). Figura 4.01 Punto de muestreo río abajo en quebrada intermitente, GuayamaDS. Fotografía por: Awilda Ortiz 2008 24 Figura 4.02 Punto de muestreo río arriba en el canal de Patillas, GuayamaUS. Fotografía por: Awilda Ortiz 2008 25 Tabla 4.01 Datos de los parámetros físicos y químicos de GuayamaDS. PARAMETROS Fecha (mes, día, año) RUTA 4/9/2008 2/6/2009 4/16/2009 16:52 12:40 12:40 26.0 28.6 28.8 10 10 10 Conductancia específica (µS/cm) 1948 1667 1962 pH 7.80 7.72 7.69 Dureza total (mg/L) 600 ----- 514 Calcio (mg/L) 176.4 ----- 112.0 Cloruros (mg/L) 146.0 228.9 179.0 Sulfatos (mg/L) 20.5 220.0 150.0 0.1 ----- ----- Arsénico (µg/L) 4.10 1.69 ----- Cromo (µg/L) <1.4 0.7 ----- Níquel (µg/L) 8.3 0.6 ----- Plomo (µg/L) ----- 0.1 ----- Zinc (µg/L) ----- 1.0 ----- Hora de la toma de muestra Temperatura,°C Flujo de descarga (L/s) Fósforo total (mg/L) NOTA: Los valores subrayados exceden el nivel máximo permisible de la JCA, EPA y/o USGS. 26 Tabla 4.02 Datos de los parámetros físicos y químicos de GuayamaUS. PARAMETROS Fecha (mes, día, año) RUTA 4/9/2008 2/6/2009 4/16/2009 16:35 13:25 13:00 28.3 28.3 28.6 13 40 27 Conductancia específica (µS/cm) 255 195 139 pH 7.75 8.76 8.90 Dureza total (mg/L) 218 ----- 60 Calcio (mg/L) 9.6 ----- 16.0 Cloruros (mg/L) 38.5 15.5 22.2 Sulfatos (mg/L) 11.8 15.6 7.5 0.1 ----- ----- Arsénico (µg/L) 1.60 0.34 ----- Cromo (µg/L) <1.4 0.1 ----- Níquel (µg/L) 0.9 0.1 ----- Plomo (µg/L) ----- 0.1 ----- Zinc (µg/L) ----- 0.5 ----- Hora de la toma de muestra Temperatura, °C Flujo de descarga (L/s) Fósforo total (mg/L) NOTA: Los valores subrayados exceden el nivel máximo permisible de la JCA, EPA y/o USGS. 27 Resultados del área de Guaynabo El SRS de Guaynabo está localizado en la carretera número 1, en el kilómetro 21.7 del Sector La Muda y la entrada del Barrio Camarones del municipio de Guaynabo. Se encuentra en la latitud 18°19'32"N y longitud 66°06'08"W. Es una finca de 19.7 hectáreas (196,500 m2) donde actualmente son utilizadas 9.8 hectáreas (98,250 m2) de terreno para el manejo de desperdicios sólidos. Se proyectaba un crecimiento en las operaciones de otras 17.7 hectáreas (176,850 m2) adicionales durante la primera mitad del año. El SRS de Guaynabo está en operación desde el año 1977, se le ha permitido continuar operando bajo un plan de rehabilitación y cierre, según ADS en el 2007 se proyectaba el cierre dentro de 1 a 5 años, porque le quedaba por impactar 37.4% de su terreno (Figura A 2.01). Este SRS recibía principalmente desperdicios domésticos, industriales, comerciales y agrícolas de los municipios de Gurabo, Trujillo Alto y Guaynabo. Diariamente se depositaban un promedio 200,000 kilogramos de desperdicios sólidos (Gil 2003). El dueño del SRS es el municipio y la operación es por parte de la compañía Landfill Technologies. El municipio se encarga del mantenimiento y la supervisión del mismo (ADS 2008, JCA 2002). Según cartas emitidas por la JCA dirigidas al alcalde de Guaynabo, Héctor O’Neill, el Río de Guaynabo se estaba afectando por las operaciones del SRS desde el 1994. En las facilidades tienen una charca de recolección de lixiviados, donde luego estos líquidos son transportados por tuberías a través del terreno hasta los tanques de recolección en el cual se devuelven al terreno por sistema de riego. Pero el tanque de lixiviación tenía filtraciones hacia el terreno que no estaba protegido por la membrana geosintética. Actualmente, este SRS está operando como una estación de transferencia desde el año 2010. En relación a los puntos de muestreo para este estudio, podemos describir que dos (2) de los tres (3) días estaban soleados cuando se tomaron las muestras. El punto de muestreo 28 río abajo se denominó GuaynaboDS en la Quebrada Margarita, cerca de este punto se encuentra una charca de retención de aguas de escorrentías y lixiviados. Se observó que el agua era clara pero tenía limo marrón y negro, y al caminar por las piedras de la quebrada estaba resbaloso, había peces pequeños e insectos en el agua. El promedio del flujo de descarga era 20 L/s (Figura 4.03). A una distancia de 745 m del punto de muestreo río abajo, se localizó el punto de muestreo río arriba que se encontraba en la misma quebrada, éste se denominó GuaynaboUS. Se pudo observar el agua clara, con limo marrón en las piedras y la vegetación en los alrededores estaba verde. El promedio del flujo de descarga era 10 L/s. (Figura 4.04). El día lluvioso en el que se tomaron las muestras, el agua estaba opaca en los dos puntos de muestreo. Este SRS tiene residencias y comercios a menos de 1,000 metros de distancia. Figura 4.03 Punto de muestreo río abajo de la Quebrada Margarita, GuaynaboDS. Fotografía por: Awilda Ortiz 2009 29 Figura 4.04 Punto de muestreo río arriba de la Quebrada Margarita, GuaynaboUS. Fotografía por: Awilda Ortiz 2009 30 Tabla 4.03 Datos de los parámetros físicos y químicos de GuaynaboDS. PARAMETROS Fecha (mes, día, año) RUTA 4/12/2008 2/7/2009 4/17/2009 16:16 08:30 13:00 24.6 22.9 28.2 20 30 10 Conductancia específica (µS/cm) 1420 782 787 pH 7.94 8.05 8.21 Dureza total (mg/L) 312 ----- 250 Calcio (mg/L) 32.1 ----- 68.1 Cloruros (mg/L) 272.4 115.0 106.0 Sulfatos (mg/L) 23.8 12.5 15.8 0.2 ----- ----- Arsénico (µg/L) 2.40 1.64 ----- Cromo (µg/L) <1.4 0.9 ----- Níquel (µg/L) 4.6 1.8 ----- Plomo (µg/L) ----- 1.3 ----- Zinc (µg/L) ----- 6.9 ----- Hora de la toma de muestra Temperatura, °C Flujo de descarga (L/s) Fósforo total (mg/L) NOTA: Los valores subrayados exceden el nivel máximo permisible de la JCA, EPA y/o USGS. 31 Tabla 4.04 Datos de los parámetros físicos y químicos de GuaynaboUS. PARAMETROS Fecha (mes, día, año) RUTA 4/12/2008 2/7/2009 4/17/2009 16:52 08:50 13:30 24.5 22.7 27.8 10 20 10 Conductancia específica (µS/cm) 429 445 423 pH 8.06 8.60 8.33 Dureza total (mg/L) 218 ----- 176 Calcio (mg/L) 24.0 ----- 44.1 Cloruros (mg/L) 32.5 38.4 54.4 Sulfatos (mg/L) 13.5 13.6 12.0 0.2 ----- ----- Arsénico (µg/L) 1.60 1.64 ----- Cromo (µg/L) <1.4 1.1 ----- Níquel (µg/L) 2.4 1.3 ----- Plomo (µg/L) ----- 0.8 ----- Zinc (µg/L) ----- 4.8 ----- Hora de la toma de muestra Temperatura, °C Flujo de descarga (L/s) Fósforo total (mg/L) NOTA: Los valores subrayados exceden el nivel máximo permisible de la JCA, EPA y/o USGS. 32 Resultados del área de Humacao El SRS de Humacao está localizado en la carretera número 923, en el kilómetro 1.7 del Barrio Buena Vista. Se encuentra en la latitud 18°07'44"N y longitud 65°48'33"W. Es una finca donde actualmente han sido impactadas 24.8 hectáreas (247,590 m2) de terreno para el manejo de desperdicios sólidos. Este SRS está en operación desde el año 1972 y para el 2007 se encontraba en expansión, se proyectaba una vida útil de 10 a 15 años, porque le quedaba por impactar 30.2% de su terreno (Figura A 2.01). En el 1996 el SRS fue comprado por la compañía privada Waste Management. Reciben principalmente desperdicios domésticos, industriales, comerciales, escombros y vegetativo de los municipios de Gurabo, Caguas, San Juan, Las Piedras, San Lorenzo y Humacao (ADS 2008, JCA 2002). Diariamente se depositan en promedio 2,600,000 kilogramos de desperdicios sólidos (Gil 2003). En las facilidades tienen tres charcas de recolección de lixiviados, donde luego estos líquidos son transportados por tuberías a través del terreno hasta dos tanques de recolección en el cual se devuelven al terreno por sistema de riego, pero habían tenido problemas con el control de estos. Este SRS cuenta con varios pozos de monitoreo. Este SRS no tiene residencias a su alrededor. Pero este SRS no está en cumplimiento porque se encuentra cercano a un aeropuerto. En relación a los puntos de muestreo para este estudio, podemos describir que los tres (3) días estaban soleados cuando se tomaron las muestras. El punto de muestreo río abajo se denominó HumacaoDS en la Quebrada Cataño. El promedio del flujo de descarga era 47 L/s. Se puede describir como una quebrada de agua clara con limo y algas verdes, en el fondo tenía sedimento oscuro, peces pequeños, crustáceos muertos y vacas en los predios (Figura 4.05). A una distancia de 2,163 m del punto de muestreo de río abajo, se localizó el punto de muestreo de río arriba en la misma Quebrada Cataño y se denominó HumacaoUS. 33 El promedio del flujo de descarga era 47 L/s. Se observó que el agua estaba clara, con limo marrón en las piedras, mucha basura y en una de las ocasiones que se tomaron las muestras había unas vacas tomando agua (Figura 4.06). Figura 4.05 Punto de muestreo río abajo en la Quebrada Cataño, HumacaoDS. Fotografía por: Awilda Ortiz 2008 34 Figura 4.06 Punto de muestreo río arriba en la Quebrada Cataño, HumacaoUS. Fotografía por: Awilda Ortiz 2008 35 Tabla 4.05 Datos de los parámetros físicos y químicos de HumacaoDS. PARAMETROS Fecha (mes, día, año) RUTA 4/25/2008 2/6/2009 4/16/2009 11:53 09:15 14:30 29.8 24.2 29.3 30 60 50 Conductancia específica (µS/cm) 524 504 561 pH 8.21 7.85 8.27 Dureza total (mg/L) 186 ----- 172 Calcio (mg/L) 19.2 ----- 46.5 Cloruros (mg/L) 56.8 48.5 55.2 Sulfatos (mg/L) 15.8 17.3 17.3 0.1 ----- ----- 0.52 0.23 ----- Cromo (µg/L) 0.5 0.2 ----- Níquel (µg/L) 1.2 0.4 ----- Plomo (µg/L) < 0.1 < 0.1 ----- Zinc (µg/L) < 0.1 0.5 ----- Hora de la toma de muestra Temperatura, °C Flujo de descarga (L/s) Fósforo total (mg/L) Arsénico (µg/L) NOTA: Los valores subrayados exceden el nivel máximo permisible de la JCA, EPA y/o USGS. 36 Tabla 4.06 Datos de los parámetros físicos y químicos de HumacaoUS. PARAMETROS Fecha (mes, día, año) RUTA 4/25/2008 2/6/2009 4/16/2009 13:27 10:00 15:10 28.6 24.8 28.9 20 80 40 Conductancia específica (µS/cm) 482 450 457 pH 8.80 8.06 8.12 Dureza total (mg/L) 182 ----- 190 Calcio (mg/L) 17.6 ----- 52.1 Cloruros (mg/L) 33.5 35.4 40.4 Sulfatos (mg/L) 10.7 13.5 11.9 0.1 ----- ----- 0.36 0.28 ----- Cromo (µg/L) 0.3 0.2 ----- Níquel (µg/L) 0.9 0.1 ----- Plomo (µg/L) 0.1 < 0.1 ----- Zinc (µg/L) 2.2 0.5 ----- Hora de la toma de muestra Temperatura, °C Flujo de descarga (L/s) Fósforo total (mg/L) Arsénico (µg/L) NOTA: Los valores subrayados exceden el nivel máximo permisible de la JCA, EPA y/o USGS. 37 Resultados del área de Juana Díaz El SRS de Juana Díaz está localizado en la carretera número 510, en el kilómetro 0.75 del Barrio Amuelas. Se encuentra en la latitud 18°02'17"N y longitud 66°31'01"W. Es una finca de 14.5 hectáreas (145,410 m2) donde actualmente han sido impactadas 7.8 hectáreas (78,600 m2) de terreno para el manejo de desperdicios sólidos. Este SRS está en operación desde el año 1979 y para el 2007 se proyectaba la vida útil de 1 a 5 años, porque le quedaba por impactar 37.4% de su terreno (Figura A 2.01). Reciben principalmente desperdicios domésticos, industriales, comerciales, escombros y vegetales de los municipios Villalba, Coamo y Juana Díaz (ADS 2008). Diariamente se depositan un promedio de 200,000 kilogramos de desperdicios sólidos (Gil 2003). El dueño del SRS es el municipio y la operación es por parte de la compañía L&M Waste. El municipio se encarga del mantenimiento y la supervisión del mismo (ADS 2008, JCA 2002). Durante el periodo de estudio este SRS no estaba en cumplimiento el sistema de control de escorrentía, el manejo de lixiviados y no tenía pozos para monitoría de aguas subterráneas. Este SRS no tiene residencias cercanas, pero la escorrentía pluvial afecta directamente al río. En relación a los puntos de muestreo para este estudio, podemos describir que los tres (3) días estaban soleados cuando se tomaron las muestras. El punto de muestreo río abajo se denominó Juana DíazDS en el Río Jacaguas. El promedio del flujo de descarga era 500 L/s. Se observó que el agua del río estaba clara pero con limo verde en las piedras, en la orilla del río había jacintos y otro tipo de vegetación de agua (Figura 4.07). A una distancia de 3,323 m del punto de muestreo río abajo, se localizó el punto de muestreo río arriba en el mismo río y se denominó Juana DíazUS. Se observó que el agua estaba clara y con menos limo verde que Juana DíazDS. El promedio del flujo de descarga era 580 L/s (Figura 4.08). 38 Figura 4.07 Punto de muestreo río abajo en el Río Jacaguas, Juana DíazDS. Fotografía por: Awilda Ortiz 2008 Figura 4.08 Punto de muestreo río arriba en el Río Jacaguas, Juana DíazUS. Fotografía por: Awilda Ortiz 2008 39 Tabla 4.07 Datos de los parámetros físicos y químicos de Juana DíazDS. PARAMETROS Fecha (mes, día, año) RUTA 4/21/2008 2/6/2009 4/16/2009 09:45 15:00 10:45 Temperatura, °C 27.4 27.9 27.8 Flujo de descarga (L/s) 710 530 270 Conductancia específica (µS/cm) 339 383 393 pH 8.08 8.56 8.43 Dureza total (mg/L) 148 ----- 188 Calcio (mg/L) 16.0 ----- 54.5 Cloruros (mg/L) 14.5 15.3 35.2 Sulfatos (mg/L) 21.3 20.5 30.0 0.1 ----- ----- 81.00 0.79 ----- Cromo (µg/L) 0.2 0.2 ----- Níquel (µg/L) 1.1 0.3 ----- Plomo (µg/L) < 0.1 0.1 ----- Zinc (µg/L) < 0.1 0.7 ----- Hora de la toma de muestra Fósforo total (mg/L) Arsénico (µg/L) NOTA: Los valores subrayados exceden el nivel máximo permisible de la JCA, EPA y/o USGS. 40 Tabla 4.08 Datos de los parámetros físicos y químicos de Juana DíazUS. PARAMETROS Fecha (mes, día, año) RUTA 4/21/2008 2/6/2009 4/16/2009 10:50 14:30 10:15 Temperatura, °C 27.7 27.7 27.6 Flujo de descarga (L/s) 440 820 470 Conductancia específica (µS/cm) 309 360 452 pH 8.55 8.55 8.44 Dureza total (mg/L) 142 ----- 172 Calcio (mg/L) 17.3 ----- 58.5 Cloruros (mg/L) 13.5 15.4 41.2 Sulfatos (mg/L) 14.4 10.1 11.9 0.3 ----- ----- 0.89 0.92 ----- Cromo (µg/L) 0.2 0.2 ----- Níquel (µg/L) 1.1 0.3 ----- Plomo (µg/L) < 0.1 0.1 ----- Zinc (µg/L) < 0.1 0.9 ----- Hora de la toma de muestra Fósforo total (mg/L) Arsénico (µg/L) NOTA: Los valores subrayados exceden el nivel máximo permisible de la JCA, EPA y/o USGS. 41 Resultados del área de Toa Alta El SRS de Toa Alta está localizado en la carretera número 165, en el kilómetro 8.2 del Barrio Contorno. Se encuentra en la latitud 18°22'15"N y longitud 66°15'51"W. A excepción de los otros SRS, este se encuentra en terrenos cársticos donde la topografía es de piedra caliza en la costa norte y es parte de un sumidero que se encuentra a 100 m aproximadamente sobre el nivel del mar. Es una finca de 43.2 hectáreas (432,300 m2) que actualmente son utilizadas para el manejo de desperdicios sólidos. Este SRS está en operación desde la década de los años 1970, según ADS en el 2007 se encontraba en expansión, se proyectaba la vida útil de 5 a 10 años, porque le quedaba por impactar 22.2% de su terreno (Figura A 2.01). Reciben principalmente desperdicios domésticos, comerciales y vegetales de los municipios de Comerío, Cataño, Naranjito, Vega Alta, Corozal, Toa Baja y Toa Alta. Diariamente se depositan en promedio 333,000 kilogramos de desperdicios sólidos (Gil 2003). El dueño del SRS es el municipio y la operación es por parte de la compañía Landfill Technologies. El municipio se encarga del mantenimiento y la supervisión del mismo (ADS 2008, JCA 2002). Según los informes de la JCA este SRS no contaba con un sistema de recolección de aguas de escorrentías ni control de lixiviados. Durante el periodo de estudio estaba afectando directamente a las comunidades cercanas. Este SRS cuenta con varios pozos de monitoreo para aguas subterráneas. En relación a los puntos de muestreo para este estudio, podemos describir que dos (2) de los tres (3) días estaban soleados cuando se tomaron las muestras. El punto de muestreo río abajo se denominó Toa AltaDS en Quebrada Arenas. La primera muestra se tomó en la quebrada y el agua estaba clara aunque tenía limo marrón y verde. Pero el segundo día, estaba lluvioso, el agua estaba color marrón en los dos puntos de muestreo y se había formado una escorrentía pluvial que pasaba por el frente de las casas llegando hasta la 42 quebrada, de la cual se tomaron las muestras de agua por insistencia de la comunidad afectada. En el último día también se tomaron las muestras de agua en el lugar que se forma la escorrentía. El promedio del flujo de descarga en la escorrentía era 1.14 L/s (Figura 4.09). A una distancia de 554 m del punto de muestreo río abajo, se localizó el punto de muestreo río arriba en la quebrada, éste se denominó Toa AltaUS. Se pudo observar que el agua era clara y similar al otro punto de muestreo. El promedio del flujo de descarga era 47 L/s (Figura 4.10). Figura 4.09 Punto de muestreo de escorrentía pluvial formada en río abajo, Toa Alta DS. Fotografía por: Awilda Ortiz 2008 43 Figura 4.10 Punto de muestreo río arriba en Quebrada Arenas, Toa Alta US. Fotografía por: Awilda Ortiz 2008 44 Tabla 4.09 Datos de los parámetros físicos y químicos de Toa AltaDS. PARAMETROS Fecha (mes, día, año) RUTA 4/12/2008 2/7/2009 4/17/2009 13:55 11:15 10:40 24.7 24.1 26.3 40 1.7 0.6 Conductancia específica (µS/cm) 518 657 780 pH 8.34 7.75 7.72 Dureza total (mg/L) 252 ----- 340 Calcio (mg/L) 35.0 ----- 115.4 Cloruros (mg/L) 28.0 46.5 49.2 Sulfatos (mg/L) 23.7 16.4 28.5 0.1 ----- ----- Arsénico (µg/L) 1.30 1.59 ----- Cromo (µg/L) <1.4 1.6 ----- Níquel (µg/L) 3.5 2.8 ----- Plomo (µg/L) ----- 0.6 ----- Zinc (µg/L) ----- 9.9 ----- Hora de la toma de muestra Temperatura, °C Flujo de descarga (L/s) Fósforo total (mg/L) NOTA: Los valores subrayados exceden el nivel máximo permisible de la JCA, EPA y/o USGS. 45 Tabla 4.10 Datos de los parámetros físicos y químicos de Toa AltaUS. PARAMETROS Fecha (mes, día, año) RUTA 4/12/2008 2/7/2009 4/17/2009 14:48 10:30 10:05 Temperatura, °C 25.2 22.7 28.0 Flujo de descarga (ft 3/s) 1.00 ----- 2.34 Conductancia específica (µS/cm) 488 201 595 pH 8.20 8.06 8.14 Dureza total (mg/L) 256 ----- 250 Calcio (mg/L) 32.7 ----- 92.2 Cloruros (mg/L) 21.2 46.5 30.2 Sulfatos (mg/L) 21.6 14.2 19.8 0.1 ----- ----- Arsénico (µg/L) 1.70 0.28 ----- Cromo (µg/L) <1.4 1.0 ----- Níquel (µg/L) 4.0 0.1 ----- Plomo (µg/L) ----- 0.1 ----- Zinc (µg/L) ----- 2.0 ----- Hora de la toma de muestra Fósforo total (mg/L) NOTA: Los valores subrayados exceden el nivel máximo permisible de la JCA, EPA y/o USGS. 46 Determinación de los parámetros físicos y químicos Figura 4.11 Determinación de la conductancia. El rango de la conductancia de las áreas de estudio estuvo dentro de los valores de 139 µS/cm a 1962 µS/cm, que corresponden a GuayamaUS y GuayamaDS, respectivamente. La mayoría de las determinaciones de conductancia en GuayamaDS, GuaynaboDS y Toa AltaDS excedieron el rango aceptable del USGS para aguas no contaminadas de 400 µS/cm a 600 µS/cm para la conductancia (USGS 1979) (ver Figura 4.11). 47 Figura 4.12 Determinación de pH. El rango del pH de las áreas de estudio estuvo dentro de los valores de 7.69 a 8.9, que corresponden a GuayamaDS y GuayamaUS, respectivamente. Todas las determinaciones de pH se mostraron dentro del rango establecido de los estándares de calidad de agua de la JCA entre 6 y 9 (JCA 2010) (Figura 4.12). 48 Figura 4.13 Determinación de la dureza total. El rango de la dureza total de las áreas de estudio estuvo dentro de los valores de 60 mg/L a 600 mg/L, que corresponden a GuayamaUS y GuayamaDS, respectivamente. La mayoría de las muestras excedieron el límite permitido por la EPA de 100 mg/L para la dureza total (EPA 1986) (Figura 4.13). 49 Figura 4.14 Determinación de calcio. El rango del calcio de las áreas de estudio estuvo dentro de los valores de 9.6 mg/L a 176.4 mg/L, que corresponden a GuayamaUS y GuayamaDS, respectivamente. La mayoría de las muestras no excedieron el límite permitido por la EPA de 100 mg/L de calcio y se clasificaron con dureza suave (EPA 1986) (Figura 4.14). 50 Figura 4.15 Determinación de cloruro. El rango del cloruro de las áreas de estudio estuvo dentro de los valores de 13.5 mg/L a 272.4 mg/L, que corresponden a Juana DíazUS y GuaynaboDS, respectivamente. La mayoría de las muestras no excedieron los estándares de calidad de agua de la JCA de 250 mg/L de cloruro (JCA 2010) (Figura 4.15). 51 Figura 4.16 Determinación de sulfato. El rango del sulfato de las áreas de estudio estuvo dentro de los valores de 7.5 mg/L a 220.0 mg/L, que corresponden a GuayamaUS y GuayamaDS, respectivamente. Ninguna de las muestras excedió los estándares de calidad de agua de la JCA de 250 mg/L de sulfato (JCA 2010) (Figura 4.16). 52 Figura 4.17 Determinación de fósforo total. El rango del fósforo total de las áreas de estudio estuvo dentro de los valores de 0.1 mg/L a 0.3 mg/L. La mayoría de las muestras obtuvieron el valor más bajo y Juana DíazUS obtuvo el valor más alto. Ninguna de las muestras excedió los estándares de calidad de agua de la JCA de 1 mg/L de fósforo total (JCA 2010) (Figura 4.17). 53 Figura 4.18 Determinación de arsénico. El rango de arsénico de las áreas de estudio estuvo dentro de los valores de 0.22 µg/L a 81.00 µg/L, que corresponden a HumacaoDS y Juana DíazDS, respectivamente. Solamente, una de las muestras excedió los estándares de calidad de agua de la JCA de 10 µg/L de arsénico (JCA 2010) (Figura 4.18). 54 Figura 4.19 Determinación de cromo. El rango de cromo de las áreas de estudio estuvo dentro de los valores de 0.1 µg/L a 1.6 µg/L, que corresponden a GuayamaUS y Toa AltaDS, respectivamente. Ninguna de las muestras excedió los estándares de calidad de agua de la JCA de 100 µg/L de cromo (JCA 2010) (Figura 4.19). 55 Figura 4.20 Determinación de níquel. El rango de níquel de las áreas de estudio estuvo dentro de los valores de 0.1 µg/L a 8.3 µg/L, que corresponden a GuayamaUS y GuayamaDS, respectivamente. Ninguna de las muestras excedió los estándares de calidad de agua de la JCA de 100 µg/L de níquel (JCA 2010) (Figura 4.20). 56 Figura 4.21 Determinación de plomo. El rango de plomo de las áreas de estudio estuvo dentro de los valores de 0.1 µg/L a 1.3 µg/L. La mayoría de las muestras presentaron valores por debajo del límite de detección, pero la que obtuvo el valor más alto fue en GuaynaboDS. Ninguna de las muestras excedió los estándares de calidad de agua de la JCA de 15.0 µg/L de plomo (JCA 2010) (Figura 4.21). 57 Figura 4.22 Determinación de zinc. El rango de zinc de las áreas de estudio estuvo dentro de los valores de 0.1 µg/L a 9.9 µg/L. Las muestras de HumacaoDS, Juana DíazDS y Juana DíazUS presentaron valores por debajo del límite de detección, pero la que obtuvo el valor más alto fue en Toa AltaDS. Ninguna de las muestras excedió los estándares de calidad de agua de la JCA de 5,000 µg/L de zinc (JCA 2010) (Figura 4.22). 58 Capítulo Cinco Discusión Este estudio se llevó a cabo durante un periodo de un año entre abril de 2008 a abril de 2009, en el cual se analizó la calidad de agua de cinco (5) cuerpos de agua que se encuentran adyacentes a los SRS en los municipios de Guayama, Guaynabo, Humacao, Juana Díaz y Toa Alta. A continuación, se comparan los datos obtenidos entre río arriba y río abajo de cada SRS. Guayama. Según los datos obtenidos en las Tablas 4.01 y 4.02, se presentaron valores más altos en GuayamaDS en comparación con GuayamaUS en los siguientes parámetros: conductancia específica, dureza total, calcio, cloruros, sulfatos, arsénico, cromo, níquel y zinc; donde la mayoría de estos excedieron los límites permitidos por los estándares de calidad de agua de la JCA y de la EPA. Sin embargo, los resultados de pH fueron más bajos en GuayamaDS que en GuayamaUS. En ambos lugares no hubo diferencia en las determinaciones de fósforo total ni plomo. Guaynabo. Según los datos obtenidos en las Tablas 4.03 y 4.04, se presentaron valores más altos en GuaynaboDS en comparación con GuaynaboUS en los siguientes parámetros: conductancia específica, dureza total, calcio, cloruros, sulfatos, arsénico, níquel, plomo y zinc; donde la mayoría de estos no excedieron los límites permitidos por los estándares de calidad de agua de la JCA ni de la EPA. Sin embargo, los resultados de pH y cromo fueron más bajos en GuaynaboDS que en GuaynaboUS. En ambos lugares no hubo diferencia en la determinación de fósforo total. Humacao. Según los datos obtenidos en las Tablas 4.05 y 4.06, se presentaron valores más altos en HumacaoDS en comparación con HumacaoUS en los siguientes parámetros: conductancia específica, cloruros, sulfatos, arsénico, cromo y níquel; donde la 59 mayoría de estos no excedieron los límites permitidos por los estándares de calidad de agua de la JCA. Sin embargo, los resultados de pH, plomo y zinc fueron más bajos en HumacaoDS que en HumacaoUS. En ambos lugares no hubo diferencia en las determinaciones de dureza total, calcio ni fósforo total. Pero, los valores de la dureza total excedieron los estándares de la EPA. Juana Díaz. Según los datos obtenidos en las Tablas 4.07 y 4.08, se presentaron valores más altos en Juana DíazDS en comparación con Juana DíazUS en los siguientes parámetros: dureza total, sulfatos y arsénico; donde la mayoría de estos excedieron los límites permitidos por los estándares de calidad de agua de la JCA y de la EPA. También, la mayoría de los resultados de la conductancia específica fueron más altos en Juana DíazDS que en Juana DíazUS. Lo contrario ocurrió con los resultados de calcio, fósforo total y zinc que fueron más bajos en Juana DíazDS que en Juana DíazUS, y también, la mayoría de los resultados de pH. En ambos lugares no hubo diferencia en las determinaciones de cloruro, cromo, níquel ni plomo. Toa Alta. Según los datos obtenidos en las Tablas 4.09 y 4.10, se presentaron valores más altos en Toa AltaDS en comparación con Toa AltaUS en los siguientes parámetros: conductancia específica, calcio, cloruros, sulfatos, arsénico, cromo, níquel, plomo y zinc; donde la mayoría de estos no excedieron los límites permitidos por los estándares de calidad de agua de la JCA ni de la EPA. También, uno de los valores de la dureza total de Toa AltaDS era más alto que en Toa AltaUS y la mayoría de los valores de pH eran más bajos en Toa AltaDS que en Toa AltaUS. En ambos lugares no hubo diferencia en la determinación de fósforo total. Interpretación de los parámetros físicos y químicos. Cuando encontramos valores altos en la conductancia, como en GuayamaDS (1962 µS/cm), es un indicativo del efecto a la 60 calidad del agua (Mor et al. 2006). Este valor incrementa con un aumento en la concentración de iones en solución (USGS 1979). Los resultados del pH en este estudio demostraron que las aguas abajo de un SRS son más ácidas que aguas arriba, aunque estaban dentro del rango aceptable de la JCA. Estudios han demostrado que los ácidos grasos volátiles y el amonio bajan el pH y contribuyen a la disolución de los metales presentes en los SRS (Giraldo 2001). La mayoría de los datos de calcio mostraron una dureza suave, pero en GuayamaDS alcanzó el nivel de agua dura (176.4 mg/L), excediendo el límite permitido por la EPA. El calcio y el magnesio son los principales contribuyentes a la dureza en las aguas naturales (USGS 1979). El calcio principalmente proviene de los minerales basados en carbonato. También, este puede venir de la disolución del concreto de las aceras y carreteras (Mor et al. 2006). La mayoría de las muestras no alcanzaron el nivel máximo permisible para cloruro, pero en GuaynaboDS (272.4 mg/L) excedió el estándar de calidad de agua de la JCA. La circulación del cloruro proviene principalmente de fuentes de contaminación como descargas de aguas usadas, desperdicios sanitarios domésticos, fertilizantes y de fuentes naturales como la lluvia (USGS 1979). Los datos disponibles indican que las plantas son más resistentes a altas concentraciones de cloruro que los peces e invertebrados (EPA 1986). Para sulfatos, la mayoría de las muestras alcanzaron un promedio de 17 mg/L, pero en GuayamaDS una de las muestras alcanzó 220.0 mg/L, pero ninguna muestra excedió los estándares de calidad de agua de la JCA. Los sulfatos aunque es uno de los principales constituyentes de la corteza terrestre exterior; también, son los componentes de los desperdicios industriales, tales como: curtidurías (talleres donde se trabaja con pieles de animales), molinos de papel y fábricas de productos químicos (EPA 1986). Para el fósforo total, la mayoría de las muestras tenían un promedio de 0.1 mg/L y el valor más alto se obtuvo en Juana DíazUS (0.3 mg/L), por lo que ninguna muestra excedió los estándares de 61 calidad de agua de la JCA. Al igual que el nitrógeno, el fósforo es uno de los macro nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas. El enriquecimiento de las aguas naturales con nitrógeno y fósforo induce el rápido crecimiento de plantas y algas acuáticas (EPA 1986, USGS 1979). En cuanto a los metales trazas analizados en este estudio, una de las muestras excedió los estándares de calidad de agua de la JCA de 10 µg/L de arsénico. El arsénico es utilizado en la manufactura de vidrios, telas, papel, adhesivos de metal, cerámicas y espejos. También se utiliza en los pesticidas, preservativos de madera, pinturas y semiconductores eléctricos. A largo plazo, el arsénico se acumula en los organismos y en plantas acuáticas, causando efectos crónicos a estos y a los mamíferos (USGS 1979). La exposición al arsénico aumenta el riesgo de desarrollar cáncer (EPA 1986). Las muestras en este estudio presentaron bajas concentraciones en los niveles de cromo, níquel, plomo y zinc, donde ninguna excedió los estándares de calidad de agua de la JCA. El cromo es un elemento relativamente común, pero el cromato y el dicromato solamente se encuentran en aguas contaminadas. Ambos se encuentran estables en sus ambientes de agua (USGS 1979). El níquel es utilizado en los materiales resistentes a corrosión, en baterías de larga duración, contactos eléctricos, receptáculos y electrodos. También, las sales del níquel se usan para pintar en cerámicas, fábricas y manufactura de tinta (USGS 1979). La presencia de plomo indica que hay desperdicios de baterías, compuestos químicos utilizados para el procesamiento de fotos, pinturas con base de plomo y tuberías del mismo SRS (Moturi et al. 2004). La presencia de zinc indica que el SRS recibe desperdicios de baterías y lámparas fluorescentes (Mor et al. 2006). Todavía no hay suficientes datos disponibles de los niveles de toxicidad del zinc. Tampoco, se ha demostrado los efectos de éste a la salud humana (EPA 1986). Por último, se puede mencionar que el color marrón que se pudo observar en GuayamaDS, se atribuye a 62 la oxidación de hierro (Chu et al. 1994), pero este metal no fue analizado para confirmar este dato. Conclusiones El SRS es la única alternativa que tenemos actualmente en PR para la disposición de los desperdicios sólidos. A medida que se fueron estableciendo las leyes y reglamentos que aplicaban a los SRS, en 1994 la mitad de ellos fueron cerrados por la JCA, porque la mayoría no cumplían con estos. Como la JCA les exige a los operadores de los SRS controlar la contaminación ambiental, tuvieron que instalar una capa impermeable y unos tanques de recolección para el tratamiento de los lixiviados, para evitar que estos pasen a través del terreno y contaminen los cuerpos de agua superficiales. Las concentraciones de calcio, cloruros y arsénico en aguas debajo de los SRS de Guayama, Guaynabo, Juana Díaz y Toa Alta, que excedieron los estándares de calidad de agua de la JCA, deterioran la calidad del agua y aumentan el riesgo de la salud humana. Pero, las concentraciones de fósforo total, sulfato, cromo, níquel, plomo y zinc, que no excedieron los estándares, también afectan a la calidad de éstas porque las concentraciones eran mayores aguas debajo de los SRS. Cabe destacar, que la mayoría de los valores de fósforo total de cada SRS eran similares entre aguas arriba y aguas abajo. Según los estudios relacionados, estos contaminantes que excedieron los límites establecidos, están asociados a los lixiviados de los SRS (Ahmed 2001, Rutherford et al. 2000). En relación a los metales de cromo, níquel, plomo y zinc que no excedieron los estándares de calidad de agua, existen estudios que demuestran que se pueden estar acumulando y a medida que pasa el tiempo aumentan las concentraciones (Kjeldsen et al. 2002). Si estas aguas se utilizan para toma de agua potable podrían representar un peligro a la salud humana. 63 Limitaciones Durante los periodos de lluvia, la descarga era mayor a su flujo normal y no se debían tomar muestras, porque aumentaría la concentración de los contaminantes al entrar las escorrentías de los terrenos cercanos al río. Pero, el último día de muestreo se tomaron muestras en los puntos de muestreo de los SRS de Guaynabo y Toa Alta con un flujo mayor en las respectivas quebradas, debido a que no se pronosticaba una mejoría en las condiciones del tiempo en los próximos días. El acceso a los SRS de Humacao y Juana Díaz era limitado, por lo cual la distancia entre cada punto de muestreo fue de más de 2,000 metros, por lo que no se pudo determinar si existen otras fuentes de contaminación en aguas arriba que afectaron las concentraciones de los contaminantes para este estudio. El punto de muestreo en HumacaoDS no se pudo localizar en la parte activa de este. Además, la topografía del terreno en Juana DíazDS y Toa AltaDS es de piedra caliza y los lixiviados se infiltran a través del terreno. Para este estudio, no se realizaron algunos análisis de metales, dureza total y calcio a las muestras tomadas, debido a que se había dañado el instrumento plasma acoplado inducido con un detector de espectrometría de masas (ICP/MS, por sus siglas en inglés) del Laboratorio de AAA, por esta razón las muestras de la segunda ruta se analizaron en el laboratorio de calidad de agua del USGS utilizando un equipo similar. Para las muestras de agua que se tomaron en la tercera Ruta, las recibió el Laboratorio de AAA pero el equipo estaba defectuoso durante el almacenamiento y no se analizaron las mismas. Recomendaciones Es recomendable que se hagan más estudios relacionados a la calidad de aguas superficiales, aguas subterráneas, suelos y aguas de escorrentía a comunidades 64 cercanas a los SRS en PR para determinar si la contaminación proviene de los lixiviados generados en estos. Para obtener la mayor información posible y actualizada de las condiciones de estos ambientes, se recomienda incluir más parámetros como: amoniaco, nitrato, hierro, magnesio, manganeso, sodio, potasio, oxígeno disuelto, sólidos totales, coliformes fecales, cadmio, cobre y mercurio, con el fin de minimizar la contaminación de los cuerpos de agua superficiales. Es necesario evaluar cual es el grado de contaminación de los demás SRS en PR. Es importante establecer sistemas alternos a los SRS, porque se está agotando la capacidad de estos, para recibir desperdicios sólidos. Es necesario fortalecer la educación ambiental y el programa de reciclaje en PR, para minimizar la liberación de los contaminantes al ambiente y prolongar la vida de los SRS. 65 Literatura Citada 40CFR. Definition and Procedure for the Determination of the Detection Limit. Apendix BTO Part 136. Abu-Zeid N, Bianchini G, Santarato G, Vaccaro C. 2004. 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Report: anaerobic digestion of a sulphate-rich high-strength landfill leachate: the effect of differential dosing with FeCl3. Waste Management and Research 24 (3): 289-294. 72 APÉNDICES 73 Apéndice Uno Recursos para la selección de los puntos de muestreo 74 75 76 77 Tabla A 1.01 Tabla de los SRS en Puerto Rico en operación. Fuente: Oficina de Plan de Uso de Terrenos, Junta de Planificación 2002. SRS de PR en operación 2002 Aguadilla/Moca Florida Lajas Añasco Guánica/Yauco Mayagüez Arecibo Guayama Ponce Arroyo/Patillas Guaynabo Salinas Barranquitas Hormigueros San Juan Cabo Rojo Humacao Toa Alta Carolina Isabela Toa Baja Cayey/Cidra Jayuya/Utuado Vega Baja Culebra Juana Díaz Vieques Fajardo Juncos Yabucoa 78 79 Tabla A 1.02 Tabla de SRS a menos de 200 metros de un cuerpo de agua. SRS OBSERVACIONES Arecibo Canales / Esta sobre Caño Tiburones / Suelo pantanoso Arroyo/Patillas Quebrada intermitente / No tiene agua / Visitado Carolina Quebrada cerca / No tiene agua / Visitado Cayey/Cidra Quebrada intermitente / No tiene agua / Visitado Guánica/Yauco Quebrada intermitente / No tiene agua / Visitado Guayama Quebrada intermitente / Visitado / Excelente condiciones Guaynabo Quebrada y río cerca / Visitado / Excelente condiciones Hormigueros Quebrada intermitente Humacao Parte inactiva a 45 m del río y la activa a 550m Juana Díaz Río cerca / Visitado / Único acceso por el propio SRS Juncos Quebrada intermitente / No tiene agua/ Visitado / El agua de escorrentía del lixiviado se queda en el terreno Lajas Quebrada intermitente Mayagüez Quebrada intermitente Ponce Quebrada intermitente Salinas Solo una laguna / No tiene agua / Visitado San Juan Cerca de bahía / Zona de mezcla de agua dulce y salada Toa Alta Río cerca / Piedra caliza Vega Baja Río cerca / Área húmeda / Prohibidas las entradas a las propiedades privadas Yabucoa Quebrada cerca / Platanal en toda la colindancia / Visitado 80 Tabla A 1.03 Tabla de los puntos de muestreo seleccionados. Punto de muestreo Descripción LON (NAD_83) LAT (NAD_83) GuayamaDS Quebrada BLW MSW Guayama, Guayama, PR 66 08 21.38 17 59 03.46 GuayamaUS Quebrada ABV MSW Guayama at Canal, 66 08 27.60 Guayama, PR 17 59 12.92 GuaynaboDS Quebrada Margarita BLW MSW Guaynabo, Guaynabo, PR 66 06 05.01 18 19 45.90 GuaynaboUS Quebrada Margarita ABV MSW Guaynabo, Guaynabo, PR 66 06 24.55 18 19 32.13 HumacaoDS Quebrada Cataño BLW MSW Humacao, Humacao, PR 65 48 15.18 18 08 02.99 HumacaoUS Quebrada Cataño ABV MSW Humacao, Humacao, PR 65 49 12.90 18 07 35.00 Juana DíazDS Río Jacaguas BLW MSW Juana Díaz, Juana Díaz, PR 66 30 46.34 18 02 13.95 Juana DíazUS Río Jacaguas ABV MSW Juana Díaz, Juana Díaz, PR 66 30 36.84 18 03 07.00 Toa AltaDS Quebrada Arenas BLW MSW Toa Alta, Toa Alta, PR 66 16 05.06 18 22 17.45 Toa AltaUS Quebrada Arenas ABV MSW Toa Alta, Toa Alta, PR 66 16 01.72 18 22 00.86 81 Figura A 1.05 SRS de Guayama 82 Figura A 1.06 SRS de Guaynabo 83 Figura A 1.07 SRS de Humacao 84 Figura A 1.08 SRS de Juana Díaz 85 Figura A 1.09 SRS de Toa Alta 86 Apéndice Dos Instrumento de campo y métodos de análisis Tabla A 2.01. Especificaciones del Instrumento EC500 Marca ExStik II Especificaciones Rango Resolución Máxima Exactitud Conductividad 0 a 199 µS, 200 a 1999 µS, 2.00 a 19.99 mS 0.1 µS ±2% FS* TDS/Salinidad 0 a 99.9 ppm (mg/L), 100-999 ppm (mg/L), 1.00 a 9.99 ppt 0.1 ppm (mg/L) 2% FS* pH 0.00 a 14.00 0.01 0.001 Temperatura 32° a 149 °F (0 a 65 °C) 0.1 °F/°C 1.8 °F / 1 °C Impermeable IP67 Memoria 25 base de datos Dimensiones 1.4 x 7.3 x 1.6” (36 x 186 x 41 mm) Peso 3.8 oz. (110 g) * FS - por sus siglas en ingles, significa de la escala completa 87 Tabla A 2.02 Resumen de tipo de envase para la toma de muestras de agua, su preservación y su almacenamiento. Fuente: SOP del Laboratorio de AAA 2007. Contaminante Tipo de envase Preservación Almacenaje Fósforo total 1 L Cristal ó Plástico pH < 2.0 2 mL/L de H2SO4 Refrigerar a 4 °C Retención 28 días Metales en aguas residuales y blanco de campo 1 L Cristal ó Plástico pH < 2.0 3 mL/L HNO3 1+1 Verificar a las 16hr que el pH < 2.0 Llevar no más tarde del próximo día laborable Dureza total y calcio en agua potable 1 L Cristal ó Plástico pH < 2.0 3 mL/L HNO3 1+1 Llevar no más tarde del próximo día laborable Refrigerar a 1 - 4 °C Retención 6 meses Sulfatos en aguas residuales 1 L Cristal ó Plástico No preservativos Refrigerar a 1 - 4 °C Retención 28 días Cloruro en aguas residuales Cristal ó Plástico min 100 mL No preservativos Retención 28 días 88 Resumen del método del SOP-QA-049 Análisis de dureza en aguas residuales Método SM 2340C, Edición 20 1. Este método aplica a muestras de aguas superficiales, aguas salinas, desperdicios domésticos e industriales. El método se puede utilizar para todos los rangos de concentración de dureza, sin embargo, para reducir la concentración de carbonato de calcio (CaCO3) la muestra es diluida con agua deionizada. 2. Los iones de calcio y magnesio presentes en las muestras se acomplejan con el agente titulante Na2EDTA. El punto final de la titulación se detecta usando Negro de eriocromo T como indicador. Este indicador es rojo en presencia de calcio y magnesio y cambia a color azul cuando los dos iones se acomplejan. 3. La adición de una solución de cianuro de sodio (NaCN) previene la interferencia de metales pesados. 4. Al añadir una pequeña cantidad de sal de magnesio de EDTA, se introduce suficiente magnesio para obviar la necesidad de corrección de blanco. 5. Se realizan los cálculos correspondientes para la determinación de la dureza utilizando la siguiente fórmula: Dureza EDTA (mg/L) = A = volumen de EDTA que se utilizó en la titulación, en mL B = mg CaCO3 equivalentes a 1.00 mL EDTA 89 Resumen del método del SOP-QP-017 Análisis de calcio y dureza de calcio de agua potable Método SM 3500-Ca D, Edición 18 1. Cuando el EDTA se añade al agua que contiene calcio y magnesio, este se combina primero con calcio. El calcio se puede determinar directamente con EDTA, cuando el pH se hace suficientemente alto de modo que el magnesio se precipita como hidróxido y se utiliza el indicador Azul-negro de eriocromo R que sólo se combina con calcio. 2. Este indicador es de color rojo y da un cambio a color azul cuando todo el calcio es acomplejado con EDTA a un pH entre 12 y 13. 3. La concentración de calcio se obtiene con la siguiente fórmula: Calcio total (mg/L Ca) = A = volumen de EDTA que se utilizó en la titulación, en mL B = mg CaCO3 equivalentes a 1.00 mL EDTA en el punto final del indicador de calcio Titulante EDTA equivalente a 1,000 mg CaCO3 /1.00 mL EDTA 90 Resumen del método del SOP-QA-026 Determinación de cloruro en aguas residuales por el método de nitrato mercúrico Método SM 4500-Cl- C, Edición 20 1. El cloruro en forma de ión cloruro (Cl-) es uno de los principales aniones inorgánicos en agua y aguas usadas. La concentración de cloruro es alta en aguas usadas porque el cloruro de sodio, una sustancia común en la dieta humana, pasa sin sufrir ningún cambio a través del sistema digestivo. 2. El método de nitrato mercúrico se basa en la titulación de una muestra con nitrato mercúrico (Hg(NO3)2 0.141 N), formándose cloruro mercúrico. a. Para concentraciones de cloruro menores de 100 mg/L, se utiliza como indicador difenilcarbazona y xileno-cianol FF en alcohol etílico o isopropílico al 95%, el punto final de la titulación cambia de color azul a violeta. b. Para concentraciones de cloruro mayores de 100 mg/L, se utiliza como indicador difenilcarbazona y azul de bromofenol en alcohol etílico o isopropílico al 95%, el punto final de la titulación cambia de color amarillo a violeta. 3. La concentración de cloruro se obtiene con la siguiente fórmula: Cloruro (mg Cl-/L) = A = volumen de titulante consumidos por la muestra, en mL B = volumen de titulante consumidos por el blanco, en mL N = normalidad del Hg(NO3)2 mg NaCl/L = (mg Cl-/L) 1.65 91 Resumen del método del SOP-QA-117 Análisis de sulfatos en aguas residuales Método ASTM-D516-90, 1995 1. Este método aplica a aguas superficiales y a desperdicios de agua domésticos e industriales. El ión sulfato es precipitado en un medio ácido (HCl) mediante la utilización de cloruro de bario (BaCl2) formando cristales uniformes de sulfato de bario (BaSO 4). La absorbancia por el sulfato de bario (BaSO4) es medida utilizando un espectrofotómetro. La concentración de sulfato (SO42-) es determinada preparando una curva de calibración con los resultados reportados directamente del equipo. 2. La concentración de sulfato se obtiene con la siguiente fórmula: Sulfato [SO42-] (mg/L) = 92 Resumen del método del SOP-QA-055 Determinación de fósforo total Método LACHAT 10-115-01-1-c 1. Este método se utiliza para la determinación de fósforo total en muestras de aguas usadas. 2. Las muestras acuosas son tratadas con ácido sulfúrico en un bloque digestor. Utilizando un catalítico de óxido mercúrico, el fósforo de las muestras es convertido al anión ortofosfato, se añade sulfato de potasio para elevar la temperatura de ebullición de la digestión y acelerar la reacción. La solución final es diluida con agua. 3. El ión ortofosfato (PO43-) reacciona con molibdato amónico y tartrato de antimonio y potasio bajo condiciones ácidas para formar un complejo, que luego es reducido con ácido ascórbico para formar un complejo azul que absorbe energía de 880 nm. La absorbancia es directamente proporcional a la concentración de ortofosfato en la muestra. El rango aplicable es de 0.1 a 5.0 mg P/L. 4. El espectrofotómetro reporta los resultados de fósforo total directamente. 93 Resumen del método del SOP-QA-064 Análisis de metales en aguas residuales por ICP/MS Método EPA 200.8 (Rev. 5.4) 1994 1. Para análisis de metales totales de una muestra acuosa que contiene material no disuelto, primero se le añade ácido nítrico (HNO3) hasta tener un pH < 2. También se requiere un blanco de campo y se analiza igual que las muestras. 2. Luego hay que determinar la turbiedad para decidir si la muestra se hace por análisis directo o si se tiene que digerir la muestra. 3. Luego se procede a analizar la muestra en el instrumento de plasma acoplado inducido con detector de espectrometría de masas (ICP-MS). Este equipo permite analizar varios metales simultáneamente, es capaz de hacer barridos del rango de masa de 5 a 250 unidades de masa. 4. El Laboratorio Nacional de Calidad de Agua del USGS utilizó el ICP-MS para analizar los metales: arsénico, cromo, níquel, plomo y zinc (Garbarino 1998, Garbarino et al. 2005). 5. Los resultados se obtienen directamente del instrumento, ya sea por impresión de un documento o directo en una pantalla del equipo. 94 Apéndice Tres Reporte de curva de calibración 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 Apéndice Cuatro Cartas gestionadas para este estudio 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 Apéndice Cinco Lista de símbolos y abreviaturas Abreviatura/ Símbolo Significado °C grados Celsius µS/µg microsiemens / microgramo ADS Autoridad de Desperdicios Sólidos ATSDR Agencia para Sustancias Tóxicas y el Registro de Enfermedades CERCLA Comprehensive Environmental Response, Compensation and Liability Act (Ley Comprensiva de Respuestas Ambiental, Compensación y Responsabilidad) CFR Code of Federal Regulations (Código de Reglamentos Federales) DRNA Departamento de Recursos Naturales y Ambientales EEUU EPA Estados Unidos de América U.S. Environmental Protection Agency (Agencia Federal de Protección Ambiental) GPS Global Positioning System JCA Junta de Calidad Ambiental Laboratorio de AAA Laboratorio Central del Departamento de Acueductos y Alcantarillado de Caguas ppm partes por millón RCRA Resource Conservation and Recovery Act (Ley Federal de Conservación y Recuperación de Recursos) RRA Resource Recovery Act (Ley para Recuperación de Recursos) 138 SM Standard Method (Método Estándar) SOP Procedimientos de Operación Estándar SRS Sistema de Relleno Sanitario SWDA Solid Waste Disposal Act (Ley para la Disposición de Desperdicios Sólidos) USGS U.S. Geological Survey (Servicio Geológico Federal) 139 Apéndice Seis Glosario acuífero - Formación geológica, grupo de formaciones o parte de una formación hidráulicamente interconectada, capaces de suministrar un rendimiento mínimo sostenido de 0.10 galones por minuto por pie de largo de cedazo de agua subterránea a pozos. agua subterránea - Agua bajo la superficie del terreno, presente bajo el nivel freático, incluyendo aguas en cuevas y cavernas cuando la presencia de agua resulta de la manifestación de las características de la zona saturada bajo el nivel freático. aguas superficiales - Cualquier fuente de agua, natural o artificial, incluyendo todas las corrientes, lagos, estanques, embalses, corrientes y canales interiores, manantiales, sistemas de irrigación, sistema de drenaje, cuerpos de agua superficiales con flujo intermitente y todos los cuerpos internos de agua o de aguas acumuladas. Para los propósitos del Reglamento de estándares de calidad de agua, el término no incluye las aguas costaneras, y aguas estuarinas. blanco de campo - Agua purificada, tipo II, que es puesta en un envase de muestra y es tratada como una muestra en todos los aspectos, incluyendo envío al lugar de muestreo, exposición a las condiciones, almacenaje, preservación y todos los procesos analíticos. El propósito del blanco es determinar si hay analitos del método u otras interferencias presentes en el ambiente del campo. cierre parcial - Clausura de una o más unidades de manejo cumpliendo con todos los requisitos de cierre aplicables, ubicadas en una instalación de desperdicios sólidos que contenga varias unidades activas de manejo de desperdicio. 140 conductividad hidráulica (o coeficiente de permeabilidad) - es la característica determinante de la impermeabilidad del material. contaminación - La presencia de uno o más contaminantes en niveles que no se cumpla con los usos designados. contaminante - las substancias contaminantes incluyen pero no se limitan a: desechos de dragados, basura, desperdicios sólidos, residuos provenientes de incineradores, lavados de filtros, aguas grises, aguas negras, aguas usadas, lodos, municiones, materiales químicos, material biológico, material radioactivo, calor escombros, piedras, arena, desperdicios industriales, municipales, domésticos, desperdicios de animales o agrícolas, cualquier sustancia o materia, incluyendo sedimentos u otras substancias acarreados por escorrentía pluvial que haya sido inducida por la mano del hombre. cuerpo de agua con flujo intermitente - Cuerpo de agua cuyo flujo, a parte del que pudiese ocurrir por la contribución de una descarga, solo ocurre durante y después de una precipitación pluvial en su área de captación. desperdicios agrícolas - Desperdicios sólidos producidos como resultado de actividades agrícolas, que no se utilicen para fertilizar o mejorar la estructura del suelo. desperdicios comerciales - desperdicios sólidos no peligrosos generados por negocios, oficinas, restaurantes, almacenes, hospederías y por actividades que no sean industriales o domésticas. desperdicios domésticos - Desperdicios sólidos generados en residencias independientes o múltiples, áreas de acampar o áreas recreativas como resultado de las actividades básicas de los seres humanos y de los animales mediante su uso. Esta definición incluye basura, desechos y desperdicios sanitarios. 141 desperdicios industriales - Desperdicios sólidos generados en procesos industriales, tales como pero sin limitarse a: - generación de energía eléctrica; - aplicación de productos químicos para fertilización y fines agrícolas; - elaboración de alimentos y sus derivados; - químicos inorgánicos; - manufactura de hierro y acero; - producción de cueros y productos derivados; - manufactura de metales no ferrosos; - producción de papel y pulpa; - manufactura de plásticos y resinas; - producción de gomas y productos plásticos misceláneos; - producción de productos de piedra, vidrio, arcilla, hormigón y cemento; - manufactura de textiles; - equipos de transportación; - tratamientos de aguas. Esta definición no incluye desperdicios peligrosos. desperdicios sólidos - Cualquier basura, desecho, residuo, cieno u otro material descartado o destinado para su reciclaje, reutilización y recuperación, incluyendo materiales sólidos, semisólidos, líquidos o recipientes que contienen material gaseoso generado por la industria, comercio, minería, operaciones agrícolas o actividades Esta definición incluye: materias que han sido desechadas, abandonadas, domésticas. o dispuestas; material descartado o materias a las que les haya expirado su utilidad o que ya no sirven, a menos que sean procesadas o recuperadas. Esta definición no 142 incluye materiales sólidos o disueltos en el alcantarillado sanitario o en el reflujo de la irrigación de terrenos. Tampoco incluye descargas industriales de las fuentes precisadas sujetas aun permiso requerido por la Ley Federal de Agua Limpia del 1973, ni fuentes nucleares especiales o productos derivados, según definidos por la Ley Federal de Energía Atómica de 1954. desperdicios sólidos no peligrosos - Cualquier desperdicio sólido que no esté conforme con la definición de desperdicios sólidos peligrosos del Reglamento de manejo de desperdicios sólidos no peligrosos. desperdicio vegetal - Totalidad o porción de árboles, ramas de árboles, hojas, desechos de jardines, arbustos, grama, yerba o cosechas. disposición - Desechar definitivamente desperdicios sólidos mediante descarga, destrucción, depósito, inyección, dispersión o filtrado que se realice dentro del terreno o sobre éste, a un cuerpo de agua o al aire. También se considera disposición como el procesamiento de desperdicios sólidos para convertirlo en materia prima para otro proceso o convertirlo en un producto reutilizable. La exportación también se considera disposición. escorrentías pluvial - Flujos de agua resultante de precipitación pluvial, que entran a los cuerpos de agua. estándares de calidad de agua - Los usos designados y clasificaciones de cuerpos de agua, los criterios utilizados para proteger esos y la política de anti-degradación. fuente de contaminación - Cualquier actividad, edificio, estructura, embarcación o instalación generando, emitiendo, descargando, almacenando o transportando contaminantes. 143 Junta de Calidad Ambiental - Organismo del Gobierno de Puerto Rico creada por la Ley Número 9 de junio de 1970, según enmendada (12 L.P.R.A. §1121 et seq.), conocida como la Ley sobre Política Pública Ambiental. lixiviado - cualquier contaminante líquido que se genera del agua que se ha infiltrado o ha drenado a través de los desperdicios sólidos y que contiene materiales o componentes de tales desperdicios que son solubles, parcialmente solubles o se encuentran suspendidos. manejo de desperdicios sólidos no peligrosos - Administración y control sistemático del almacenamiento, separación en la fuente, recolección, transportación, trasbordo, tratamiento, recuperación y disposición de desperdicios sólidos no peligrosos. monitoría - Todas las medidas tomadas para inspeccionar, obtener y verificar información relacionada con el cumplimiento del Reglamento de manejo de desperdicios sólidos no peligrosos y con los permisos concedidos bajo el mismo. muestra - muestras crudas de agua de ríos o quebradas. municipio - Entidad gubernamental creada de acuerdo con el Artículo 6, Sección 1 de la Constitución del Estado Libre Asociado de Puerto Rico. nivel freático - La profundidad del suelo a la cual la presión de la zona saturada es igual a la presión atmosférica. parte activa - Aquella parte de una instalación para desperdicios sólidos donde se llevan o se han llevado a cabo operaciones de almacenamiento, tratamiento, recuperación o disposición después de la fecha de vigencia del Reglamento de manejo de desperdicios sólidos no peligrosos, y que no haya sido sujeta a los procedimientos de cierre establecidos en el Reglamento. parte inactiva - Véase cierre parcial. 144 punto de monitoría - lugar aprobado por la JCA donde está o será instalado el sistema de monitoría para muestrear el agua del acuífero superior o el agua subterránea cercana a la superficie. recuperación - Proceso mediante el cual las materias, que ya no sirven para los propósitos para los que fueron producidas originalmente, son convertidas en un producto útil. sistema de relleno sanitario - Cualquier instalación o parte de ella, en la que se disponen desperdicios sólidos no peligrosos. Dicha disposición se realiza mediante el esparcimiento en capas. Cada una es compactada al volumen práctico más pequeño y separada por la aplicación diaria de material de relleno o material alterno aprobado, para reducir al mínimo los riesgos para la salud, la seguridad pública y el ambiente, y minimizar lo que sea desagradable a los sentidos humanos. terrenos cársticos - Áreas donde la topografía, la superficie, las características y sus rasgos subterráneos se han desarrollado como resultado de la disolución de piedra caliza, dolomita y rocas solubles. U.S. Environmental Protection Agency (Agencia Federal de Protección Ambiental) Organismo del gobierno de los EEUU encargado de la protección del ambiente creado bajo el Plan de Reorganización Número 3 del 1970 (40 CFR Parte 1).