Cuenca Kabul

8/18/2019 Cuenca Kabul

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Hidrogeología de la cuenca de Kabul (Afganistán), parte II geoquímica de las aguas

subterráneas

Georg Houben. Torque Tinnermeier. aim Iqrar. T!omas Himmelsbac!.

"esumen de aguas subterráneas poco profundas es la principal reserva de agua potable

en Kabul, Afganistán. se trata de una multitud de pozos de bombas manuales de pocaprofundidad que se distribuyen en todo el área de la ciudad. el agua subterránea secaracteriza por condiciones redox ligeramente tóxicos. interacciones con carbonatos deacuíferos conducen a pH casi neutro y altos grados de dureza. el balance de agua en sumayoría negativos de la cuenca de Kabul es el resultado de una fuerte evaporación queconduce a un aumento de la sal y tambin de algunos componentes no deseados, por e!emplo. borato. varios a"os de sequía #an agravado el problema. el agua subterráneapoco profunda en la ciudad #a recibido enormes cantidades de contaminación debido a lafalta de disposición easte adecuada y el tratamiento de aguas residuales. indicadorescomunes son elevadas concentraciones de nutrientes como el nitrato y bacterias fecales.

la alta mortalidad infantil, al menos parcialmente se puede atribuir a la #igiene del aguainsuficiente. ácido generado durante la mineralización de las aguas residuales se ocultadebido a las fuertes condiciones de pH impide importante movilización de metales traza ymetaloides.

Introduccion

los #abitantes de Kabul, Afganistán $fig.%& dependen en gran medida de las aguassubterráneas poco profundas para su abastecimiento de agua potable. debido a un largoperíodo de sequía $'((%)'((*& y la destrucción de la infraestructura como resultado de

las guerras y las guerras civiles, el agua subterránea es a#ora un recurso escaso. apenasel '(+ de los #abitantes están conectados al sistema central de abastecimiento de agua.en consecuencia, la ciudad tiene miles de pozos poco profundos bombas manuales quesuministran el agua potable de la mayoría de la población. ebido a la afluencia masivade refugiados que regresan despus de la caída del rgimen talibán, la población Kabul-s#a aumentado considerablemente.

aguas servidas se eliminan gran parte de en innumerables fosas de drena!e de aguasresiduales domsticas y canales abiertos de poca profundidad a lo largo de las calles deKabul. por lo tanto es probable que los acuíferos poco profundos están contaminados por la afluencia de contaminantes.

esto probablemente contribuye a la alta tasa de mortalidad infantil, que es en gran parteatribuible a las enfermedades transmitidas por el agua $/0123 '((4&. como parte de unproyecto financiado por el 5inisterio de Asuntos 2xteriores de la 6ep7blica 3ederal de

Alemania, el 0nstituto 3ederal de 8eociencias y 6ecursos /aturales $986&, !unto con suscolegas afganos, llevado a cabo una encuesta de muestreo de aguas subterráneas en lazona urbana de Kabul en '((: $986 '((* &. 2l ob!etivo de este análisis fue unacaracterización completa de la calidad del agua.


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;e prestó especial atención a la #igiene de beber agua y la contaminación de las aguassubterráneas antropognico la información adquirida de esta manera es una fuenteimportante.

#ateriales $ m%todos

e abril a agosto de '((:, '


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) 1onductividad elctrica específica $21&C etra1on) Dxígeno disueltoC B'* 1ellDx

?a concentración del bicarbonato de especies isuelto carbono inorgánico, se determinóel dióxido de carbono y carbonato, en su caso, mediante una valoración in situ. ?aalcalinidad de las muestras de agua se determinó a partir de una alícuota de %(( ml por

valoración con H1l (,% / #asta un punto final de pH E :,B. el punto final se determinóusando un aparato de medición de pH $@@)5ulti B:( i& eit# un electrodo de vidrio $@@sentix :%&. ?a concentración de 1D' isuelto se determina de manera análoga por valoración con /aDH (,% / a un punto final de pH E 4,'.

2l análisis de elementos mayores y traza no podría llevarse a cabo de forma local debidoa la ausencia de un laboratorio en agua adecuada en Afganistán. =or lo tanto, lasmuestras de agua subterránea $%4F, 4& de las aguas superficiales 262 trasladados a

Alemania a los pocos días despus del muestreo y se analizaron en el laboratorio 986-s#idroquímica en Hannover.

?os aniones 3, 1l, 9r, /DB, ;D: se analizaron con cromatografía iónica $ionex G *((&usando detección de conductividad con una tcnica de supresor de membrana $eluyenteCKDH solución regeneranteC H';D:&. ?as concentraciones de los principales elementos/a, K, 1a, 5g, 9, Al, ;i, 5n y 3e y los oligoelementos 1d, 1o, 1r, 1u, /i, =b, ;c, i y Inse analizaron mediante 01=)D2; $inductiva acoplada espectrometría de emisión deplasma átomo, ;pectro 1iros 11&. ?as muestras se filtraron en el campo a travs de unfiltro de acetato de celulosa de (,:* micras, previamente acondicionada con agua simple.?as muestras se estabilizan con % ml de ácido nítrico $H/DB suprapure& por %(( ml demuestra. 2l nitrito, amonio y p#osp#are se analizaron por fotómetro $nicam J B((&.

n mapa de los puntos de muestreo y los resultados completos de campo y análisis de

laboratorio para todas las muestras se proporcionan $ver material complementarioelectrónico&

"esultados

?os análisis revelaron que un gran n7mero de muestras $:(+& superaron el límite de%.*(( ; > cm para 21 recomendada por la Drganización 5undial de la ;alud $D5;&, esdecir, tienen concentraciones de sal que son demasiado altas para el consumo #umano,por lo menos en el largo plazo $figura '. tambin ver material complementarioelectrónico&. 2l doce por ciento de las muestras fallaría el límite en agua potable europeode '*(( ; > cm pero debido a la aguda escasez de agua en Afganistán, 12, de #asta

B.((( ; > cm son tolerados para el consumo #umano.


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?as razones de la elevada 12 podrían incluirC

) ?a percolación de las aguas residuales con altas concentraciones de sal de lospozos de drena!e, cunetas, etc en el agua subterránea poco profunda.

) ?a incineración de residuos domsticos en las cunetas roud.) 2nriquecimiento relativo de sales durante la recarga de aguas subterráneas $o

uso& como resultado de la fuerte evaporación.) 1ontaminación $ant#ropogenie& a travs de la infiltración del río Kabul y el río

?ogar.

1omo una generalización, el pH de las aguas subterráneas en la cuenca de Kabul seencuentra en la zona de base muy dbil en más moreno


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?as concentraciones medidas de calcio, magnesio y bicarbonato en la cuenca de Kabulponen de manifiesto que la interacción de las aguas subterráneas con minerales decarbonato debe desempe"ar un papel clave en su calidad. ?os valores de pH neutro

circum)tambin apoyan esta conclusión. ?as rocas carbonatadas son conocidos de lazona que rodea la cuenca $calizas 5A?5& y desde la base de la cuenca $calizas y margasdel =lioceno de la serie de Kabul, ver la parte % de este estudio, Houben et al.'((4&.

2l agua en contacto con piedra caliza tienen típicamente 1a molar > 5g relaciones deaproximadamente ',(C % a %,*C % $5andel y ;#iftan % 5g se encuentra a aprox. (,C %. ?asinvestigaciones del ; 8eological ;urvey revelaron un cuadro similar $9ros#ears et al.,'((*&.

2sto indica que debe #aber otra fuente de magnesio o un sumidero de calcio. na fuentede magnesio podrían ser las rocas metamórficas del =recámbrico que rodean losmárgenes de las cuencas del norte y oeste, así como los 3ilitas =alaeozoie en el sur y eleste.


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6íos minerales metamórficos magnesio incluyen, por e!emplo serpentina $5gF $DH& 4 >;i:D%(&&. alco $5gB $DH& ' > ;i'D%(&&, cordierita, granate, clorito y montmorillonita lapresencia de tales minerales pueden dar lugar a altas concentraciones de magnesio en elagua subterránea $por e!emplo Hem %


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2l potencial redox se puede utilizar para deducir el estado redox del agua, es decir, si elagua se oxidantes o reducir.

=arte de Ana 5aría

;in embargo, la mayoría de las muestras mostraron considerables concentraciones de

nitratos. ?a nitrificación del amonio por lo tanto probable que ya se lleva a cabo en laletrina y la zona no saturada y sólo en menor medida en las aguas subterráneas pocoprofundas. ?os potenciales redox medidos apoyan la probabilidad para esta reacción.

?os procesos que consumen oxígeno de la nitrificación y la oxigenación de la materiaorgánica disuelta de las aguas residuales explican por qu el agua subterráneamuestreada en la cuenca de Kabul muestra clara canta el agotamiento del oxígeno es apesar de la posición cerca de la superficie. 2l ácido generado durante esta reacción tienecasi ning7n efecto sobre de pH debido a la considerable capacidad de memoria tampónen el agua subterránea.

2l nitrato es un parámetro muy importante la #igiene del agua potable debido aconcentraciones superiores al límite de la D5; de *( mg > l pueden conducir a laformación de nitrosaminas tóxicas a travs de nitrito.

2sto representa un considerable riesgo particular para los ni"os peque"os. 2l nitrato sereduce por las bacterias en el estómago a nitrito que se puede desplazar de formairreversible de oxígeno unido a las clulas ro!as de la sangre en los ni"os peque"os ybebs. =or lo tanto, los ni"os sufren de una falta de oxígeno e incluso pueden asfixiarseen casos extremos $ Menfermedad del beb azulM& #aemaglobulinanaemia.

esde :'+ de las muestras exceden el límite, es considerablemente algunos casos, es

posible que el nitrato $!unto a la contaminación microbiana& es una de las causas de la altamortalidad infantil. @ells pizca de concentraciones excesivas de nitratos no deben ser utilizados para abastecer de agua potable. 2n % ? esmuc#o menor que el límite para nitrato. ebido a que el agua subterránea en la cuenca deKabul es oxidante casi largo, aunque dbilmente, es nitrato raro que se reducirá a nitrato.2sto tambin está indicado por los potenciales redox medidos y el #ec#o de que sólo %:de %4F muestras tienen concentraciones de nitratos superiores a (,' mg > ?. 2xistecorrelación entre nitratro planteadas y las concentraciones de nitratos.

2l fosfato es un oligoelemento esencial para el crecimiento de la fauna y flora. ebido asu alta densidad de carga, las molculas de fosfato se absorben fuertemente en lossuelos de manera que las aguas subterráneas suelen tener valores ba!os. ?os óxidos de#ierro son particularmente buenos absorviendo. ales fenómenos que limitan tambinparecen estar presentes en las aguas de la cuenca de Kabul porque las concentracionesde fosfato en el agua subterránea de muy ba!a a pesar de la afluencia evidente de lasaguas residuales domsticas y las contaminaciones de fosfato asociados. 3osfato por lotanto no se 1onsidere ser un riesgo para el agua potable aquí.


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Hierro y manganeso tienen un comportamiento similar y geoquímica, por tanto, puedenser discutidos aquí en forma con!unta. 2n sus formas oxidisid $#ierro frrico, 3e 000& ymanganeso manganic, 5n $000. 0J& que a partir de óxidos sólidos. 2stos se disuelven encondiciones de potencial redox ba!o como especies solubles reducción de #ierro ferroso$3e 'N& y manganeso manganeso $5n N '&.

ebido a la tendencia a oxidar y precipitar cuando entran en contacto con la pizca de aireque puede bloquear los pozos y tuberías $ MincrustaciónM& y altera el color de la ropaC losniveles de #ierro ferroso y manganeso están restringidos a pesar de que no son realmenteper!udiciales para los seres #umanos. ?as condiciones redox del agua subterránea en lacuenca de Kabul descritos anteriormente indican que prácticamente no #ay planc#apuede movilizarse desde el acuífero en el potencial redox medido. ?as concentracionesdisueltas son por lo tanto muy ba!a y muy rara vez exceden los límites. 2sto esprobablemente debido a la falta de óxidos de manganeso en el acuífero. 1larificación finalde este #allazgo requiere un análisis geoquímico de la matriz del acuífero sólido.

;ulfato es un importante constituido de las aguas subterráneas. Que es relativamentemóvil en el agua subterránea, ya que apenas se ve afectado por porción. ?a fase limitantepuede de nuevo por yeso si se supera el equilibrio de disolución. na concentraciónelevada no son deseables por varias razonesC el yeso puede precipitar cuando sulp#ate)agua rica se calienta y, por tanto, bloquear las calderas de agua, por e!emplo. ?as altasconcentraciones de sulfato tambin tienen un efecto laxante, aunque el cuerpo #umanopuede desarrollar una tolerancia a concentraciones a aproximadamente *(( mg > ?.iecisiete por ciento de las muestras de la cuenca Kabul supera el límite,considerablemente en algunos casos.

3ig. %( iagrama de 9ox)@#isRer de concentraciones de sulfato en el agua subterráneade la cuenca de Kabul en el '((:, ;ímbolo leyendaC cuadrado se refiere a la media, x esequivalente a los valores % y el


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sulfuro no se analizaron como parte de la campa"a de muestreo discutido aquí, no seencontraron muestras libres de sulfato, como sería el caso con aguas reductores clásicossulp#ate). Además, no #ay olor de M#uevo podridoM se notó en el campo. ados estos#allazgos, y el potencial redox, es evidente que la reducción de sulfato no !uega un papelen la 1uenca groundLaters) Kabul al menos no con respecto a las aguas subterráneas

poco profundas.

2l agua subterránea en la cuenca de Kabul tiene concentraciones de sodio y clorurocuyos valores promedio son muc#o más altos que los de las aguas naturales de lasregiones #7medas a cabo aquí como fuentes, las concentraciones de sal medidos aquíque cubre la cuenca de Kabul $vase la =arte 0 de este estudio, Houben y col. '((4&apoyar esta teoría. ;in embargo, alguna influencia de las aguas residuales no se puedeexcluir. Jeinte y seis de las muestras investigadas tienen niveles excesivos de sodio,mientras que '* muestras tienen cantidades excesivas de cloruro, es decir aprox. %:+ detodas las muestras $3ig. %%&. ?os dos grupos son congruentes con una sola excepción.

Algunas de las concentraciones de cada uno de los iones superan %((( mg > l. 2l agua

con estas concentraciones no es adecuada para el consumo #umano, además de ser corrosivo.

2n cuanto a la distribución espacial, el grupo de elevada concentración de 1l /a N y > o enla zona al oeste del aeropuerto de Kabul se destaca del resto. 2sta área era previamenteuna zona pantanosa con una mesa de agua poco profunda que se #a secado a cabo enlos 7ltimos a"os como consecuencia de la sequía. 2sto #a provocado que las salesdisueltas precipitan y se volverá más concentrada en la capa superior del suelo. ?as salestambin pueden llegar a ser concentrada por la subida capilar del agua subterránea pocoprofunda a la superficie.

2l elemento de boro por lo general ocurre en el agua subterránea en forma de aniónborato $9D'&. ebido a su toxicidad para los seres #umanos es bastante ba!o, tiene unlímite relativamente alto $2uropea& de % mg > 0 $D5; (,* mg > 0 9 E aprox. ' mg > 0 9D'&. 2lboro es un oligoelemento esencial para la fauna y la flora. ;in embargo, altasconcentraciones en el agua de riego pueden afectar negativamente el crecimiento de lasplantas. ambin puede llegar a ser tóxicos para los peces a concentraciones más altasen las aguas superficiales $%() B(( mg > 0&. 9orato es un ion de gran movilidad. ebido ala alta solubilidad de los minerales de boro, borato puede extenderse ampliamente, ya queno precipita más que en ambientes extremadamente evaporación. ;e evita la propagaciónen un grado menor por adsorción, por e!emplo, de minerales de óxido de #ierro.

9orato se puede derivar de varias fuentesC

) 5uc#os detergentes contienen perborato de sodio $/a 9D'& $DH& '. B H'D& comoagente de oxidación. ebido borato se forma por la liberación de peróxido de#idrógeno del perborato, se utiliza con frecuencia como un indicador para aguasresiduales domsticas que muestra frecuentemente concentraciones de (,% mg > 0de boro $E (,: mg > 0 de borato&.


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) 9orato se enriquece en las soluciones residuales durante la evaporación porquelos minerales de boro son altamente solubles y precipitan #asta muy tarde en lasecuencia de la evaporación.

) ?os gases volcánicos o manantiales termales volcanognicos.) 2l agua del campo petrolífero.) 2rosión de boro)minerales que contienen, por e!emplo, turmalina, biotita, anfibolita.) 3ertilizante agrícola $(,(%)(,*+ en peso de boro&.

?os primeros dos procesos mencionados anteriormente podrían tener lugar en la cuencade Kabul. ada la gran población y la falta de cloacas o tratamiento de aguas residuales,es probable que el boro representa la contaminación de las aguas residuales domsticas.ebido a que el uso de detergentes modernos es muc#o más ba!a en Kabul que en elmundo desarrollado, las concentraciones en las aguas residuales en Kabul sonprobablemente muy peque"a. ;in embargo, los 7ltimos datos medidos en el aguasubterránea de la cuenca de Kabul son en promedio casi un orden de magnitud por encima de las cifras de las aguas residuales en 2uropa central $3ig. %'&. 2llos por lo tantocasi alcanzan la cifra media de agua de mar de :)* mg.>0. 2sto significa que no es o bienotra fuente natural de boro o que la entrada de boro se #a concentrado por MrecicladoM, esdecir, que se bombea en mano bombeada de pozos y luego se filtra #acia aba!o de nuevocon las aguas residuales. 2l enriquecimiento de borato aquí es probablemente debido alos procesos de evaporación. ?a evapotranspiración potencial en la cuenca de Kabulexcede significativamente precipitaciones durante todo el a"o $vase la primera parte deeste estudio, Houben et al., '((4&. ?as concentraciones de borato en los pocos resortesMprístinaM y Rarezes $canales de agua subterránea& en la muestra fuera de la ciudad, queno se ven afectados por las aguas residuales, ni muc#o evaporación, son por lo tanto másba!a $ (.* mg > l&.˂

na característica notable de las muestras de agua de la cuenca de Kabul es que sólounas pocas muestras se encuentran por deba!o del límite de (,* mg > 0 9or ' mg > 0 9D'$3ig. %'&. ?a encuesta de muestreo 8eológico de 2stados nidos por 9ros#ears et al.$'((*& puso de manifiesto una imagen similar, aunque los valores fueron ligeramenteinferiores. ?os valores en las áreas urbanas son, sin embargo, mayor que en la zona másrural circundante. ?a relación molar de boro $borato& a cloro $cloruro& se puede utilizar como un indicador para determinar el origen del agua. e acuerdo con avies y e @iest$% 1l de (,(((', mientrasque las aguas de yacimientos petrolíferos tienen una relación de (,(', y aguas termalesvolcanognicos una proporción de (,%. 2l agua subterránea en la cuenca de Kabul tieneun promedio que se encuentra entre los dos 7ltimos valores.

=or tanto, los valores muestran un enriquecimiento en boro en comparación con clorurode como resultado del medio ambiente por evaporación. ?o mismo se aplica a bromuro.2n el agua de mar y la mayoría de las aguas subterráneas, la proporción de cloruro >bromuro molar es de alrededor de B((C %. ebido a sales de bromuro son incluso mássolubles que las de cloruro, cloruro precipita primero, por lo general en forma de clorurode sodio $/a1l&. 2sto enriquece la solución residual con bromuro. ?a relación de 1l > 9r


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molar de las aguas Kabul se encuentra alrededor de %, (((C % y por lo tanto es muc#omás alta que para el agua de mar y las aguas subterráneas normales.

A pesar de la presencia de rocas cristalinas en la zona circundante $vase la primeraparte de este estudio, Houben et al., '((4&, los acuíferos de la cuenca de Kabul casi nocontiene ni libera cualquier fluoruro. ?a concentración en las aguas subterráneas superael límite de %,* mg > 0 ligeramente sólo en un caso. =or lo tanto, el fluoruro no es relevanteaquí para beber #igiene del agua.

2l agua con un pH ba!o puede disolver los constituyentes sólidos de suelo y > o desorber sorbida ion de metal en la matriz del suelo. Sxido de #ierro y óxido de manganeso puedeabsorber grandes cantidades de metales pesados y metaloides. 2!emplos bien conocidosson el níquel y arsnico. 2stos oligoelementos pueden movilizarse de las aguassubterráneas por disolución en condiciones ácidas. ebido a la estabilidad relacionadaredox de los óxidos de #ierro y óxidos de manganeso en los acuíferos, lasconcentraciones de níquel son muy ba!os. ;ólo una muestra supera el límite de (,(* mg >

0. ?a mayoría de las muestras están muy por deba!o del límite y algunos incluso por deba!o del límite de detección. 1oncentraciones

e níquel, zinc, cobre y cobalto de la inmensa mayoría de todas las muestras están muypor deba!o del agua de bebida y, a menudo incluso por deba!o de los límites de detección.?os límites de agua potable solamente se exceden ligeramente a muy pocas muestras. ?omismo se aplica para el arsnico, que está su!eta a un límite en agua potable ba!a de (,(%mg > l debido a la alta toxicidad de 0;. e las %F muestras analizadas, sólo tresmostraron concentraciones !usto por encima de los límites de agua potable. odos losanálisis para el plomo y el cadmio dieron valores por deba!o del límite de detección de(,((* y (,(B mg > l, respectivamente.

#icrobiología

?os microorganismos patógenos, bacterias y virus que causan enfermedades es decir,pueden pasar al agua como resultado de las influencias antropognicas, por e!emplo, lasemisiones de las #eces, aguas residuales y toxinas. ?a mayoría de las enfermedadescausadas por el agua subterránea contaminada son atribuibles a la entrada de talesmicroorganismos. ?a contaminación bacteriana de los acuíferos casi siempre se refiere ala contaminación fecal. 2l #abitante intestinal más importante de criaturas de sangrecaliente es la bacteria 2sc#eric#ia coli. 2sta bacteria sólo puede multiplicarse dentro de

los intestinos de su #usped y tiene un tiempo de vida limitado fuera de su #ábitat naturalde :()F( días. 2s por lo tanto un buen indicador de la contaminación faccal reciente. ?osdatos del estudio 8eológico de 2stados nidos mostraron la presencia de bacteriascoliformes en < $B+& de las %(4 muestras investigadas $9ros#ears et al., '((*& '*muestras $aproximadamente 'B+& tambin mostraron 2. coli. 2l estudio 8eológico de2stados nidos tambin mostró que la contaminación microbiana tambin afecta a lospozos en la zona rural circundante de Kabul. 5uc#os de estos casos se asocia


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probablemente la pizca de forma inadecuada pozos sellados, en particular, para los pozosde e!e.

abla % 2. coli en la contaminación del agua domstica de Kabul en %


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parte de la M5isión geológico alemán en AfganistánM, realizado por 986. ?as muestrasfueron analizadas en el laboratorio del ;ervicio 8eológico de Afganistán en Kabul, que esdonde tambin fueron arc#ived) los datos originales y se perderán. ?os análisis sellevaron a cabo para el cloruro, sulfato, dureza total, dureza de carbonatos, calcio ydureza de magnesio. ?a investigación en ese momento incluye ' Rarezes B:F pozos de

e!e $aguas subterráneas poco profundas& y %( pozos de agua subterránea de tubería$más profundo&.

?os valores estaban presentes en los mapas como los gráficos de barras. 1oordenadasexactas y el n7mero de los puntos de medición no se documentaron. ebido a que losdatos originales se perdieron como consecuencia de la guerra, los valores tuvieron queser leído fuera de los gráficos de barras utilizando una regla. 2ste mtodo, por supuesto,les de algunas imprecisiones inevitables.

;in embargo, los resultados de las 7ltimas investigaciones peinador en parte muysignificativa de las aguas subterráneas analizadas en '((: por 986 y el ; 8eological

;urvey. ?as diferencias incluyenC• T Aumento de la concentración de sal.• T Aumento considerable de calcio y magnesio $dureza&.• T Aumento considerable de nitrato.• T claro aumento de sulfato.• T de sodio y cloruro de 1riado.• T 5ayor contaminación con bacterias fecal.

2stas diferencias pueden explicarse por la contaminación con aguas residuales, aunqueinfuinces climáticas tambin pueden !ugar alg7n papel.

?os datos recientes y la #istoria tienen las siguientes similitudes significativasC

• T neutro a dbil pH básico.• T ?oL 1a > 5g proporciones.• T concentraciones de metales ba!o $pesado&.• T amonio y nitrito concentraciones similares.

2sto indica que el entorno redox no #a cambiado muc#o a pesar de la mayor contaminación con aguas residuales que agota el oxígeno. 2l pH constante revela que lacapacidad de amortiguación de las aguas subterráneas, y el contenido de carbonato delacuífero en particular, #a sido lo suficientemente grande como para amortiguar por

completo, incluso una importante aportación de ácido derivada de la nitrificación.

&iscusi'n

?os datos recientes de calidad de agua obtenidos a partir de este estudio permiten unasecuencia de reacción que se deriva de la comparación con los datos #istóricos decalidad, que pueden ser utilizados para explicar la gnesis de la #idroquímica $fig. %B&. eimportancia crítica aquí es el agua residual que tiene un enorme impacto en la calidad del


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agua subterránea natural. ?os constituyentes principales de las aguas residuales son labiomasa y las sales de amonio, tales como de la descomposición de comounds orgánicosde nitrógeno $por e!emplo urea& de la biomasa se deriva principalmente de caras $4(+&,mientras que las sales de nitrógeno provienen principalmente de la orina $


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Actualmente no es posible estimar el grado en que los procesos que descomponen elnitrato reducen la contaminación por nitratos. ?a vía desnitrificación más probable esdesnitrificación #eterótrofa por materia orgánica.

*--1H'D-- N :/DB) P))W '/' N :H1DB) N 1D' N BH'D

2ste proceso sólo se iniciará despus de que la mayor parte del oxígeno que se #ayaconsumido. 2sta ecuació podría explicar la eliminación de grandes cantidades de carbonoorgánico disuelto en el agua por la degradación de la biomasa fecal. 2l carbono orgánicose convierte en la desnitrificación #eterótrofa orgánica, esto al mismo tiempo de espera alendurecimiento adicional del agua. 2l nitrógeno en forma de nitrato se transforma ennitrógeno gaseoso $/'& en este proceso se escapa en gran medida el gas del suelo yfinalmente a la atmósfera. =or lo general, la cantidad de biomasa $biomasa fecal y lavazas

de cocina& es mayor que la cantidad de carbono orgánico consumida por desnitrificación#eterótrofa. =or lo tanto el carbono orgánico se libera en el suelo y>o agua subterráneadonde se consume el oxígeno. ?os procesos generales se representan en la 3ig. %: y separecen muc#o a los procesos que ocurren en las plantas de tratamiento de aguasresiduales.

?a evaluación de la importancia de la contaminación en la cuenca de Kabul, es prudentepara observar a los principales flu!os de materiales, al menos cualitativamente $3ig. %:&. 2lsistema cerrado de la cuenca de Kabul como una cuenca de intra)montano, permite un

equilibrio tal que se delimita. 2l ?ogar, Kabul y ríos =ag#man transportan sólo unapeque"a cantidad de mineralización con ellos cuando entran en la cuenca. Además de lafiltración de los ríos y algo de infiltración al pie de las pendientes. ?a mineralización delagua subterránea aumenta ligeramente más como resultado de las interacciones roca)agua dentro del acuífero. 2l gran aumento en el n7mero de #abitantes en Kabul da lugar aun aumento considerable de la carga de material a causa de la eliminación de aguasresiduales directamente en el agua subterránea. ?a reacción de las aguas residuales conel suelo y los acuíferos tambin causan cambios adicionales en la calidad del agua.

2l enriquecimiento de la carga de sal se agrava a7n más por la fuerte evaporación y laimportación de alimentos, bebidas, materiales de construcción y combustible y lasimportaciones de minerales netos asociados. 1uantitativamente, la 7nica vía de descargasignificativa de contaminantes es el río de Kabul y>o el agua subterránea en la salida de lacuenca en angi 8#aru. ?a descarga en tiempos de sequía es de muy ba!a mineralizacióny se concentra más. ?os #abitantes contin7an extrayendo las aguas subterráneas y seinfiltra en cantidades más peque"as debido a las prdidas por evaporación. 2sto reducelos niveles de agua y reduce la cantidad de agua almacenada. ebido a que la mayor


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parte del agua que se infiltra es de aguas residuales, esto debe dar lugar a una fuerteacumulación de sales en particular cuando se reciclan muc#as veces.

?os datos del estudio 8eológico de 2stados nidos $9ros#ears et al., '((*& #a #ec#o que

a#ora los datos del análisis #idroquímicos sean disponibles en la zona rural que rodeaKabul. ?as comparaciones son necesarias debido a que estas áreas tienen básicamentela misma geología como las áreas urbanas, pero tienen menor densidad de población y eluso del suelo. 2n trminos simples, las zonas rurales tienen cualidades de aguassubterráneas cuasi)geognica debido a la escasa población y los ba!os niveles de uso defertilizantes nos dice que no #an sufrido ning7n impacto antropognico. ;ólo las muestrasque ponen fuera de las áreas urbanas investigados por 986 fueron seleccionados a partir de los datos de la 2ncuesta 8eológica de 2stados nidos fi!ados $n E F'&. ?a 3igura %*resume la diferencia entre las zonas urbanas $muestras 986& y el entorno rural $muestras; 8eological ;urvey seleccionados&.

2sto revela que la concentración de la contaminación está relacionada con las aguasresidualesC los contaminantes de nitrato y sulfato son casi dos veces mayor en el áreaurbana como en las zonas rurales. 2sto tambin está asociado con grandes diferenciasen las concentraciones de la formación de iones de dureza de calcio, magnesio ybicarbonato que son muc#o más altas en las zonas urbanas. 2sto proporciona unaexcelente confirmación de la teoría presentada en la figura %B, que propone que el ácidoresultante de la mineralización de la urea y la materia orgánica de las aguas residuales estamponado por la reacción con los carbonatos. 2l magnesio !uega un papelextraordinariamente importante aquí tambin.


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