REGADêO CON AGUAS RESIDUALES TRATADAS EN LA ISLA DE MALLORCA. AFECCIîN A LAS AGUAS SUBTERRçNEAS

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1 REGADêO CON AGUAS RESIDUALES TRATADAS EN LA ISLA DE MALLORCA. AFECCIîN A LAS AGUAS SUBTERRçNEAS MATEOS RUêZ, Rosa Mar a 1 ; CRESPê BESTARD, Damiˆ1; GALMƒS DêAZ- PLAJA, Antonio 2 y GONZçLEZ CASASNOVAS, Concepci n 3 1 Instituto Geol gico y Minero de Espa a. Oficina de Proyectos en Baleares. Avda. Ciudad QuerŽtaro s/n Palma de Mallorca. Mallorca@itge.mma.es 2 HIDROMA, S.L. C/ Costa de Sa Pols, 6, 2¼-3» Palma de Mallorca 3 Direcci Gnal. de Recurs H drics del Govern Balear. Gran V a Asima, 4B, 1¼ Dcha Palma de Mallorca PALABRAS CLAVE: Aguas depuradas, aguas subterr neas, contaminaci n, Mallorca, reutilizaci n. RESUMEN En el a o 1970 comenz la reutilizaci n de las aguas residuales tratadas de la ciudad de Palma para el regad o del Pol gono I ( 250 ha) en la zona del Pla de Sant Jordi (Mallorca). Esta pr ctica se increment notablemente en el a o 1990 al extenderse a otras zonas regables del Pol gono II (900 ha), con un volumen anual de reutilizaci n de 12 Hm 3. A lo largo de los œltimos 10 a os se ha realizado un control cont nuo de la piezometr a y calidad qu mica del acu fero Pliocuaternario de la zona. Se ha observado una clara recuperaci n de los niveles piezomžtricos y un descenso importante del contenido en i n cloruro en el acu fero, lo cual pone de manifiesto un retroceso de la intrusi n marina. No obstante, la presencia de i n nitrato se ha incrementado notablemente y se han detectado contenidos an malos en metales pesados, tales como Fe, Mn y Zn. La distribuci n de contenidos an malos en determinados par metros microbiol gicos indica procesos puntuales en este tipo de contaminaci n, no estando muy clara su relaci n con la reutilizaci n de las aguas depuradas INTRODUCCIîN En las islas Baleares la capacidad de depuraci n de aguas residuales sobrepasa los 100 Hm 3 anuales, de los cuales se reutiliza un 20% aproximadamente. La Propuesta del 243

2 Plan Hidrol gico de las Islas Baleares prevž elevar la cifra de reutilizaci n a 74 Hm 3, destinados principalmente a la agricultura. Desde principios de la džcada de los 70 se lleva a cabo una reutilizaci n de las aguas depuradas de la Ciudad de Palma para regad o de la zona agr cola del Pla de Sant Jordi. Son abundantes los trabajos que, a lo largo de la œltima džcada, estudian la incidencia de este regad o en los suelos y aguas subterr neas, destacando autores como IRYDA (1976,1994); IGME (1980); SANTARRUFI- NA et. al.(1996); SGOP (1991); JUNTA D«AIG ES DE BALEARS (1995,1996,1997, 1998). En el presente trabajo se muestran los resultados obtenidos en el seguimiento del acu fero pliocuaternario en la zona regable, en base a los datos del Instituto Geol gico y Minero de Espa a y la Dr. Gnal. de Recursos H dricos del Gobierno Balear LOCALIZACIîN GEOGRçFICA El Pla de Sant Jordi ocupa una rea de 370 km 2 y se sitœa al SE de la isla de Mallorca, dentro del tžrmino municipal de Palma de Mallorca y a escasos 3 km del nœcleo urbano de la ciudad de Palma. En el rea de estudio se encuentran las poblaciones de Son Ferriol, Sant Jordi y Sa Casa Blanca, as como el aeropuerto de Son San Joan (Fig. 1). La zona constitu a un antiguo humedal que comenz a desecarse para fines agr colas a finales del Siglo XVIII. La utilizaci n de los recursos subterr neos para el regad o de los cultivos de la zona ha sido sustituido en los œltimos 30 a os por la reutilizaci n de las aguas depuradas de las E.D.A.R. Palma I y Palma II, con un volumen anual de reutilizaci n de 12 Hm 3. Figura 1. Localizaci n del Pla de Sant Jordi en la Isla de Mallorca. Sectores de regad o en el Pla de Sant Jordi y red de control de las aguas subterr neas 244

3 3. GEOLOGêA DEL LLANO DE PALMA La zona de estudio se localiza en la Cuenca del Llano de Palma. Se trata de una cuenca sedimentaria subsidente formada por materiales postorogžnicos desde el Serravaliense hasta la actualidad, con espesores que pueden alcanzar los 450 m y bordeada por los relieves de la Serra de Tramuntana y las Serres Centrals. En el Llano de Palma se identifican las siguientes formaciones (POMAR et al. 1983, BARîN y GONZçLEZ, 1984), de edad m s moderna a m s antigua: Cuaternario. Limos rojos y conglomerados con intercalaciones de gravas y arenas. Su espesor medio en el rea de estudio es de unos 40 m, con potencias m ximas de hasta 200 m. Plioceno. Calcarenitas muy porosas y carstificadas con niveles de lumaquelas y dunas que pueden alcanzar los 100 m de espesor. Localmente se denominan ÒCalcarenitas de Sant JordiÓ y descansan sobre un paquete de margas y calcisiltitas grises con Ammussium denominadas ÒCalcisiltitas de Son MirÓ, que en el centro de la cuenca pueden alcanzar los 200 m de espesor. Messiniense. Calizas macrocristalinas grises muy carstificadas en el rea occidental, denominadas ÒCalizas de Pont d«incaó, con espesores que oscilan entre 20 y 80 m. En el rea oriental se caracteriza por un r pido cambio de facies de calizas ool ticas y estromatol ticas a margas blanquecinas con restos de peces. Estos materiales pasan hacia el centro de la cuenca a yesos masivos. Tortoniense Superior Ð Messiniense. Calizas y calcarenitas arrecifales. En el centro de la cuenca se reduce al talud arrecifal que se acu a hacia el O y desaparece. El conjunto se denomina Ò Unidad arrecifaló y puede alcanzar espesores de hasta 200 m. Tortoniense. Margas y calcisiltitas con Heterosteginas, que no afloran en superficie. Langhiense-Serravaliense. Potentes dep sitos de margas grises con yesos y algunos retazos de calizas y calcarenitas. Localmente este conjunto de materiales se denomina ÒMargas de PinaÓ. En la figura 2 se representa un corte geol gico del Llano de Palma, donde se observa la disposici n de los materiales anteriormente descritos. En la zona del Pla de Sant Jordi œnicamente afloran los materiales pliocuaternarios, con espesores variables que oscilan entre 20 y 85 m HIDROGEOLOGêA En la Unidad del Llano de Palma se identifican de forma general dos acu feros: el superficial o pliocuaternario y el profundo o mioceno (Fig.2). a) Acu fero superior pliocuaternario Constituido por dunas, arenas y gravas con limos cuaternarios y calcarenitas pliocenas. Se localiza en el llano "sensu stricto" y posee un espesor medio de unos 40 m. 245

4 Figura 2. Corte geol gico-hidrogeol gico del Llano de Palma Se trata de un acu fero de ržgimen libre cuyo z calo impermeable est formado por las margas y calcisiltitas grises pliocenas. La trasmisividad de este acu fero, en la zona de Sant Jordi, oscila entre 150 y 5000 m 2 /d a, siendo mayores los valores en los tramos de calcarenitas. El coeficiente de almacenamiento se estima entre 0,01 y 0,03 (ITGE, 1980). La direcci n del flujo subterr neo es N-S, con sentido hacia el S. b) Acu fero inferior mioceno Formado por las calizas messinienses y las calcarenitas del Tortoniense-Messiniense. Este acu fero se localiza en toda la unidad hidrogeol gica del Llano de Palma, salvo en el centro de la misma, donde se produce un cambio lateral de facies de calizas a margas y yesos, tal y como ocurre en la zona de estudio. Ambas unidades litol gicas del acu fero mioceno pueden estar conectadas hidr ulicamente entre s o independizadas por las margas messinienses. Este acu fero es libre en el borde oriental y suroriental del Llano de Palma y confinado por las margas pliocenas en el centro del mismo. Las calizas messinienses tienen una trasmisividad alta, entre 500 y 2500 m 2 /d a. Las calcarenitas ofrecen valores inferiores de transmisividad, comprendidos entre 200 y 1000 m 2 /d a. El coeficiente de almacenamiento del acu fero en ržgimen libre se estima entre 0,02 y 0,04 e inferior a 0,001 cuando est confinado. En algunos sectores del Llano de Palma los acu feros superficial y profundo est n conectados hidr ulicamente. 246

5 5. INCIDENCIA DEL REGADêO CON AGUAS TRATADAS EN EL ACUêFERO PLIOCUATERNARIO La Junta de Aguas de Baleares y el IGME controlan bimensualmente, desde 1994, la calidad y piezometr a del acu fero Pliocuaternario en las reas regables del Pla de Sant Jordi. Los datos obtenidos permiten establecer la evoluci n de ambos factores en el acu- fero a lo largo de la œltima džcada Situaci n del acu fero previo a la reutilizaci n de las aguas depuradas. A consecuencia de los bombeos para abastecimiento urbano en el Llano de Palma comenz, a finales de la džcada de los 60, el proceso de intrusi n marina en los acu feros costeros de esta Unidad Hidrogeol gica. El acu fero pliocuaternario en el Pla de Sant Jordi presentaba contenidos en i n cloruro superiores a 6000 mg/l cerca del aeropuerto y la isol nea de 2000 mg/l se localizaba a 7 Km de la l nea de costa. Respecto a la piezometr a, teniendo en cuenta el entonces uso de las aguas subterr neas para la agricultura, exist an reas en el actual Pol gono II de regad o con niveles piezomžtricos algunos metros por debajo del nivel del mar. La presencia muy puntual en el acu fero de contenidos an malos en compuestos nitrogenados (NO 3-, NO 2 - y NH 4+ ), principalmente al Norte del Pla de Sant Jordi, podr an estar relacionados con la presencia de fosas sžpticas u otras actividades muy localizadas de contaminaci n Evoluci n de la piezometr a y calidad qu mica del acu fero durante la reutilizaci n. Situaci n actual Piezometr a La evoluci n de la piezometr a de los pozos de la red de control en la zona a partir del inicio del regad o del Sector II (Fig.3) muestra una clara tendencia ascendente, recuper ndose niveles negativos que exist an antes de la reutilizaci n. Los picos de ascenso corresponden a per odos de mayores precipitaciones, tal y como se refleja en las gr ficas en los meses oto ales de La media de ascenso del nivel piezomžtrico de los pozos controlados se estima en 0,81m. En el mapa de la figura 4 se muestra el mapa de isopiezas de abril del 2000, donde los niveles se sitœan a cotas entre 0 y 3m. La direcci n general de flujo subterr neo es N-S, hacia la costa (Sur). Existen deformaciones sectoriales debido a bombeos o a una mayor o menor aplicaci n de aguas residuales para regad o (segœn cultivos). Calidad Cloruros En la figura 5 se refleja la evoluci n del contenido en i n clururo (ppm) en tres pozos representativos de la red de control. Se observa una tendencia generalizada al descenso, 247

6 Figura 3. Evoluci n del nivel piezomžtrico en el acu fero pliocuatrenario desde que comenz el regad o en el Pol gono II del Pla de Sant Jordi Figura 5. Evoluci n del contenido en i n cloruro en el acu fero Pliocuaternario del Pla de Sant Jordi durante la œltima džcada 248

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8 m s brusca al inicio de la reutilizaci n en el Pol gono II (1994). La disminuci n media del contenido en i n cloruro del acu fero pliocuaternario en el Pla de Sant Jordi se estima en 1450 ppm. En la figura 6 se representa el mapa de isocloruros correspondiente a la campa a de abril Los valores m ximos se localizan en el extremo oriental de la zona, cerca de la localidad de Sant Jordi, donde se tiene constancia de una mayor explotaci n del acu- fero para regad o. Al N de la zona regable, a unos 7 km de la costa, se detectan contenidos inferiores a 1000 ppm en este par metro. Las l neas de isoclururos presentan un trazado sinuoso debido a las variaciones locales en las extracciones y en la aplicaci n de agua tratada para regad o. Es un hecho que el regad o con aguas tratadas en el Pla de Sant Jordi ha producido un retroceso de la intrusi n marina en el acu fero y una mejora en cuanto a contenidos en i n cloruro se refiere. Nitratos En la figura 7 se representa la evoluci n del contenido en i n nitrato en 4 pozos representativos de la zona de estudio. Se observa una tendencia generalizada ascendente, m s acusada al inicio de la reutilizaci n en el Pol gono II (1991). Existe una clara relaci n entre el contenido en i n nitrato y las precipitaciones. En el a o 1997, el m s Figura 7. Evoluci n del contenido en i n nitrato (mg/l) en el acu fero Pliocuaternario del Pla de Sant Jordi durante la œltima džcada 250

9 lluvioso de la džcada, se corresponde con valores m nimos en este par metro. Se puede estimar en 100 ppm el incremento medio en i n nitrato en el acu fero pliocuaternario, consecuencia del regad o con aguas depuradas. En el mapa de la figura 8 se representa el mapa de isonitratos de la zona regable, con contenidos en i n nitrato comprendidos entre 50 Ð 300 ppm. Se detectan dos zonas con mayores concentraciones, al NE y NO, que parecen corresponder con reas con mayor intensidad de riego. Nitritos Los contenidos an malos en este par metro se localizan muy puntualmente en la zona, con valores m ximos de 0,30 ppm al N del aeropuerto. Esta contaminaci n tan localizada parece estar relacionada con la ubicaci n de algunas granjas y /o fosas sžpticas sin aislamiento. Metales pesados En la Tabla 1 se muestran los valores de metales pesados obtenidos en la campa a correspondiente a abril del Destacan contenidos an malos en Zn, en el 45% de los pozos analizados, con valores de hasta 778 ppb. Se detectan contenidos an malos muy puntuales en Mn, Fe, as como un pozo con valores de Pb ligeramente por encima del nivel gu a. Tabla 1. Contenidos en metales pesados La presencia m s difusa del Zn puede deberse al regad o con aguas residuales. El resto de los valores an malos en Fe y Mn, muy localizados, parecen indicar procesos puntuales de contaminaci n asociados a actividades agropecuarias. Par metros microbiol gicos En la Tabla 2 se presentan los resultados de una campa a de an lisis (abril, 2000) de los principales par metros microbiol gicos, en una selecci n de pozos diseminados por 251

10 el rea de estudio. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto una clara contaminaci n por aguas fecales, m s acusada en el extremo NO de la zona regable. El recuento de aerobios en los pozos 21, 28 y 36 parece indicar contaminaci n puntual por actividades pecuarias y/o fosas sžpticas cercanas. Tabla 2. Resultados microbiol gicos 6. CONCLUSIONES Como consecuencia del regad o con aguas residuales depuradas en el Pla de Sant Jordi, se ha observado un aumento de los niveles piezomžtricos en el acu fero pliocuaternario, con una media de ascenso de 0,81 m. Por otro lado, se ha producido un notable descenso en el contenidos en i n cloruro en las aguas subterr neas, una media de casi 1500 ppm, lo cual pone de manifiesto un claro retroceso de la intrusi n marina y una mejora de la calidad en este par metro del acu fero. Como aspecto negativo, la presencia de i n nitrato se ha incrementado de forma generalizada en el acu fero, estim ndose un incremento medio de 100 ppm. En relaci n a la presencia de metales pesados, destacan contenidos an malos en Zn en casi la mitad de los pozos analizados y valores ligeramente elevados de Mn, Fe y Pb en zonas muy puntuales, lo cual no parece estar relacionado con la reutilizaci n. Existe una clara contaminaci n por microorganismos fecales en el extremo NO de la zona regable, probablemente ligada a la mayor presencia de granjas en Žste rea, no siendo en un principio atribuible esta contaminaci n al regad o con aguas depuradas. BIBLIOGRAFêA BARîN, A. y GONZçLEZ, C. (1984). Distribuci n espacial del Mioplioceno en la isla de Mallorca. I Congreso Espa ol de Geolog a, IGME (1980). Evaluaci n de los efectos del empleo de aguas residuales urbanas en el Llano de Palma. Sector de Sant Jordi. Informe interno. IRYDA (1976). Zona regable del Pla de Sant Jordi (Baleares). Utilizaci n de aguas residuales con fines de riego.infrome interno. IRYDA (1994). Caracterizaci n de los suelos del Sector II de la zona regable del Pla de Sant Jordi (Mallorca). Informe interno. 252

11 JUNTA DÕAIG ES DE BALEARS (1995). Seguimiento de la incidencia en el acu fero del regad o con aguas residuales depuradas en el Llano de Sant Jordi (Mallorca). Mayo 1994-Abril Infrome interno. JUNTA DÕAIG ES DE BALEARS (1996). Seguimiento de la incidencia en el acu fero del regad o con aguas residuales depuradas en el Llano de Sant Jordi (Mallorca). Mayo 1995-Abril Informe interno. JUNTA DÕAIG ES DE BALEARS (1997). Seguimiento de la incidencia en el acu fero del regad o con aguas residuales depuradas en el Llano de Sant Jordi (Mallorca). Mayo 1996-Agosto Informe interno. MATEOS, R.M., CRESPê, D. y SALGOT, M. (1999). Water reuse in the Mallorca island (Spain). First annual report. Work Package 1, Chapter II.1. Catch Water. ENV4-CT POMAR, L., MARZO, M. y BARîN, A. (1983). El Terciario de Mallorca. Pomar, L., Obrador, A., Forn s, J., Rodr guez-perea, A. Editores. El Terciario de las Baleares. Gu a de Excursiones. X Congreso Nacional de Sedimentolog a, SANTARRUFINA, E., DURBçN, F., PƒREZ, P. and ULLOA, J.J. (1996) ÒAn lisis de la situaci n actual de suelos, producci n vegetal y producci n animal de la zona del Pla de Sant Jordi (Mallorca) regada con aguas residuales depuradasó. SGOP (1991) ÒEstudio de la situaci n actual de las aguas subterr neas del Pol gono II del Pla de Sant JordiÓ. Informe interno. 253