Identificación de las fuentes de nitratos mediante métodos hidrogeoquímicos e isotópicos en el agua subterránea del Bajío Guanajuatense

Abstract

La subprovincia del Bajío Guanajuatense, ubicado en el Centro de México es una de las zonas agrícolas más importantes del país, lo cual ha provocado el uso de grandes volúmenes de agua. El panorama actual de Guanajuato indica un incremento, en más del triple, del uso del agua subterránea respecto a la extraída hace 30 años, usada para maximizar el rendimiento de cultivos, así como una aplicación desmedida de fertilizantes nitrogenados. Este contexto se torna más grave dado que en la zona de estudio existen problemas de sobreexplotación, abatimiento del nivel estático, y presencia de fallas y fracturas, y aunado a ello contaminación en distintos niveles de profundidad del acuífero por compuestos nitrogenados. El objetivo de este trabajo consistió en evaluar la presencia de compuestos de nitrógeno en los distintos flujos del acuífero, identificar isotópica e hidrogeoquímicamente las fuentes, sus transformaciones y los procesos relacionados con el elevado contenido de NO3 - en el agua subterránea. Con base en los resultados obtenidos de NO3 - , elementos químicos mayores, menores, traza e isótopos, se han identificado dos fuentes de contaminación; una relacionada con la agricultura y la segunda con el tratamiento de agua residual. Esto ha ocasionado que el contenido de NO3 - supere los valores permitidos por la NOM-127, de acuerdo a los datos de muestreo del 2017 y 2019, no solo en el acuífero somero también el profundo. Se llevaron a cabo dos campañas de muestreo de agua subterránea en 32 pozos urbanos y agrícolas de los municipios de Vill y JR en Guanajuato, en temporada de lluvias y de estiaje, siguiendo métodos nacionales e internacionales. Se determinaron elementos mayores, menores y algunos elementos traza, así como isotopos estables. El origen de los elevados contenidos de NO3 - es antropogénico; los valores más elevados se cuantificaron en época de estiaje. Los nitratos migran más fácilmente a través de fallas y fracturas profundas, principalmente en la zona centro-sur del área de estudio hacia el acuífero medio y posiblemente al profundo, este proceso es relevante ya que la zona es reconocida como un medio impermeable debido a la presencia de extensas capas de arcillas. Una planta de tratamiento de agua residual es un foco de contaminación, la aplicación de fertilizantes sería el otro posible foco de contaminación. La transformación de los compuestos nitrogenados pudieran afectar el comportamiento isotópico del ?18O, aunque no se descarta que podría deberse a procesos de evaporación e infiltración de agua somera. Esta información debe ser considerada ya que la presencia de nitratos en el medio pudiera poner en riesgo la salud de la población que se abastece del mismo sistema acuífero donde se desarrollan estas actividades.

Calidad de fuentes de agua para consumo humano en la comunidad El Frutillo, Bambamarca-Cajamarca

“…Referente al volumen de nitratos, el P1 tuvo 8,36 mg/L en promedio (mayor contenido), esto se debe a que dicha fuente de agua se ubica a menor altitud (parte baja), respecto a las demás fuentes de agua; interpretándose que el colapso e infiltración del agua de las letrinas, pozos ciegos, corrales de animales, cultivo y ayudado por las fuertes precipitaciones podrían haber contribuido; de modo que los altos valores registrados son trasladados por el flujo del agua, infiltrándose luego mediante el perfil del terreno, apoyados por la textura del suelo, que no tiene la aptitud de retenerlos, encontrándose concentraciones elevadas en las fuentes de agua (Guanglu et al, 2023). Tal es así que, concentraciones superiores a 10 mg/L de nitratos, señala que la fuente de agua es perjudicada por actividades antrópicas (Wong-Arguelles et al, 2021); como el funcionamiento de establos y granjas, cuyas excretas son incorporadas en terrenos arables, la incorporación de agroquímicos especialmente los nitrogenados y pesticidas en terrenos con irrigación y la existencia de cisternas sépticas (Pérez-Gómez et al, 2019); contrariamente, en condiciones naturales, el contenido o concentración de nitratos en aguas subterráneas es menor a 1mg/L, dependiendo del tipo de suelo y la disposición geológica (Morales Arredondo et al, 2020).…”

Hydrogeochemical Characterization of Groundwater at the Boundaries of Three Aquifers in Central México

“…The water temperature in these wells ranges between 36 and 50 °C [16]. It is also assumed that high-temperature wells are located near faults and fractures and coincide with high levels of other elements, such as arsenic and fluoride, as in this study region [15][16][17]. The thermal springs of the Comanjilla spa (M-22) and the well in El Salto de Abajo (M-14) have similar hydrogeochemical characteristics.…”

“…According to the investigations in the surrounding areas, the groundwater with the highest temperature corresponds to bicarbonate facies (Na HCO 3 ), indicating that it has interacted with thermal fluids and could be controlled by faults and deep regional scale water flow [37]. The water temperature in these wells ranges between 36 and 50 • C [16]. It is also assumed that high-temperature wells are located near faults and fractures and coincide with high levels of other elements, such as arsenic and fluoride, as in this study region [15][16][17].…”

“…The water temperature in these wells ranges between 36 and 50 • C [16]. It is also assumed that high-temperature wells are located near faults and fractures and coincide with high levels of other elements, such as arsenic and fluoride, as in this study region [15][16][17].…”

“…Some works have characterized low-temperature thermal systems in central Mexico or water-rock interaction processes using hydrogeochemistry [15][16][17] and using a multivariate statistical analysis of geochemical data to determine the processes that control the geochemical evolution of groundwater [18,19]. On the other hand, the authors of [9] investigated the impact of geological faults on thermalism and the levels of fluoride and arsenic in the groundwater of the Laguna Seca aquifer in Guanajuato State.…”