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Tecnología y Ciencias del Agua
, vol. VIII, núm. 1, enero-febrero de 2017, pp. 115-132
Madrigal-Solís
et al.
,
Caracterización hidrogeoquímica de los acuíferos volcánicos Barva y Colima en el Valle Central de Costa Rica
•
ISSN 2007-2422
Introducción
Para que un acuífero sea importante para abas-
tecimiento humano debe poseer características
intrínsecas que se lo permitan, como ser capaz
de almacenar una cantidad de agua suficiente
para mantener un equilibrio entre su aprovecha-
miento y su recarga, y poseer una composición
química de sus aguas segura para consumo hu-
mano directo o alcanzarla a través de procesos
de tratamiento convencionales. La composición
química del agua subterránea está influenciada
por las interacciones con el material geológico
en que se encuentra (Fehdi, Rouabhia, Baali, &
Boudoukha, 2009) y también por las activida-
des antropogénicas que se desarrollen en las
zonas de recarga. Además, las características
hidrogeoquímicas pueden variar dependiendo
del tipo de acuífero, su litología, recarga, grado
de confinamiento, vulnerabilidad y uso del
suelo sobre éste; características que pueden ser
evidenciadas por medio de la caracterización
hidrogeoquímica en tiempo y espacio (Bortolini,
Roehe, Leão, & Schneider, 2014).
Las especies químicas presentes en el agua
subterránea son generalmente aniones y catio-
nes mayoritarios con otros elementos traza, lo
cual determina su calidad y las posibilidades
de uso del agua para abastecimiento. El que las
aguas naturales reproduzcan la composición
de las rocas que las rodean depende de varios
factores físicos y químicos. Entre los factores
físicos se encuentran la temperatura, el tiempo
de residencia y la tasa de flujo del agua; entre los
factores químicos está la meteorización de las
rocas, la precipitación de minerales secundarios
y la presencia de gases como el CO
2
; además, los
elementos químicos presentan movilidad que
se rige por propiedades como pH, temperatu-
ra, condiciones redox y presencia de materia
orgánica, entre otros (Parisi, Paternoster, Perri,
& Mongelli, 2011; Prasanna, Chidambaram,
Shahul & Srinivasamoorthy, 2011; Amalfitano
et al
., 2014).
El agua subterránea se encuentra en con-
tinuo movimiento y su composición química
evoluciona en espacio y tiempo. Por lo general,
el movimiento del agua es lento, con velocida-
des de flujo en intervalos de pocos a cientos de
metros por año, lo que permite que la litología
y ciertas condiciones naturales controlen el
equilibrio químico (Kania, Witczak, & Różański,
2011). La distribución espacio temporal de las
propiedades fisicoquímicas y concentraciones
de las especies químicas disueltas en el agua
se denomina campo hidrogeoquímico, y se ha
determinado que bajo condiciones naturales,
éste puede variar en el espacio, pero es muy
constante en el tiempo (Kania et al., 2011). Sin
embargo, en acuíferos libres y superficiales, la
variabilidad temporal de ese campo se debe
principalmente a actividades antropogénicas
de diversa naturaleza. Ante esta dinámica,
ciertos parámetros químicos, como los nitratos,
pueden servir como indicadores de contamina-
ción proveniente de zonas agrícolas y urbanas
sin alcantarillado sanitario. Por su parte, la
Organización Mundial de la Salud (OMS) ha
establecido una concentración máxima de nitra-
tos, como nitrógeno en las aguas, de consumo
humano de 11 mg/l, expresado como NO
3
-N, lo
cual es equivalente a 50 mg/l de nitrato (NO
3
-
),
con base en evidencia que relaciona el consumo
de agua con concentraciones de nitratos eleva-
das y el síndrome de los bebés azules, conocido
como metahemoglobinemia, el cual puede ser
fatal para los niños de menos de tres meses de
edad (WHO, 2011).
En la zona central y norte del Valle Central
de Costa Rica se encuentra un sistema multia-
cuífero de origen volcánico, conformado por
un acuífero superficial y libre, denominado
acuífero Barva, y dos acuíferos semiconfinados:
el acuífero Colima Superior y el acuífero Coli-
ma Inferior. Todo el sistema posee importancia
fundamental para el abastecimiento de agua de
las provincias de Heredia, Alajuela y San José.
Para 2011 existían unas 177 640 viviendas en los
distritos sobre el acuífero Barva (INEC, 2012).
Esto representaba más de 700 000 personas abas-
tecidas por medio de acueductos municipales,
Asociaciones de Acueductos Rurales (ASADAS)
o por la Empresa de Servicios Públicos de He-
redia (ESPH), con agua de los acuíferos Barva