contenido - 148.206.53.84148.206.53.84/tesiuami/uam7963.pdf · límites para los constituyentes...

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CONTENIDO

INTRODUCCI~N ............................................................................................................... 1 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 2 METODOLOGÍA GENERAL ............................................................................................ 2 Actlvldades Realizadas ........................................................................................................ 2

Actividades de Laboratorio ...................................................................................... 4 Actlvldades de Gabinete .......................................................................................... 6

ESTUDIO DE DIFERENTES VALLES DE MÉXICO ..................................................... 8

LOCALIZACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO ........................................... 8 DESCRIPCIóN DE LA ZONA ................................................................... 9 RESULTADOS ............................................................................................ 15

LOCALIZACIóN DEL ÁREA DE ESTUDIO ........................................... 26 DESCRIPCIóN DE LA ZONA ................................................................... 26 RESULTADOS ............................................................................................ 32

. . Actividades de Campo ............................................................................................. 2

. .

ZONA A: LEóN, GUANAJUATO ......................................................................... 8

ZONA B: ZIMAPÁN, HIDALGO .......................................................................... 26

ZONA C: SAN LUIS POTOSÍ ................................................................................ 40 LOCALIZACIóN DEL ÁREA DE ESTUDIO ........................................... 40 DESCRIPCIóN DE LA ZONA ................................................................... 42 RESULTADOS ............................................................................................ 44

OBJETIVOS Y METAS ALCANZADAS ......................................................................... 53

BIBLIOGRAF~A ................................................................................................................. 56 CONCLUSIONES ............................................................................................................... 54

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Debido a sus características climáticas, en México, las aguas subterráneas constituyen una fuente muy importante de abastecimiento del líquido. Con el crecimiento de la población y el desarrollo industrial, se han llegado a contaminar algunos acuíferos.

Entre las principales fuentes contaminantes en México pueden señalarse las aguas residuales urbanas, los basureros, las descargas industriales, principalmente de las industrias petroquímica, celulosa y papel, curtiduría, madera, productos de hule, minera, alimenticia, azucarera, productos químicos y textil; así como la utilización de fertilizantes, pesticidas y herbicidas en la agricultura.

Aunque el término contaminación se ha definido en función de la actividad humana, la calidad de las aguas subterráneas también puede alterarse localmente por causas geológicas como la presencia de yacimientos minerales, emanaciones volcánicas, cuerpos intrusivos, etc.

Por lo tanto se han establecido estándares relativos a las características fisico-químicas del agua, que en México están contenidas en las NOM, los cuales comprenden tablas de concentraciones y valores máximos permisibles para diversas sustancias presentes que determinan la calidad del agua. Los más importantes son los del agua potable. Los límites para los constituyentes inorgánicos se han fijado por consideraciones de sabor, aspecto y toxicidad.

Los contaminantes de las aguas pueden clasificarse en orgánicos e inorgánicos, dentro de los inorgánicos muchos provienen de la disolución del agua con los minerales que integran las formaciones geológicas, los principales son elementos como el calcio, magnesio, cloro, flúor, arsénico, fósforo, boro, potasio, sodio algunos compuestos de nitrógeno y metales pesados como el cobre, cromo, zinc y otros. Los contaminantes orgánicos incluyen principalmente sustancias naturales como la materia orgánica, y sintéticas que se utilizan en la agricultura como fertilizantes, herbicidas, fungicidas, etc.

El análisis de contaminantes de tipo orgánico, debido a la concentración tan baja a la que se encuentran, debe realizarse con técnicas instrumentales sensibles. El método más utilizado es la cromatografia de gases, antecedido a menudo por procedimientos de concentración de la muestra.

Para el análisis de contaminantes inorgánicos pueden aplicarse diversos métodos como la colorimetría, espectroscopía de absorción atómica y polarografia, principalmente.

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OBJETIVOS

Objetivo General.

0 Determinar los parhetros fisico-químicos y metales pesados en aguas subterráneas en diferentes valles de México para caracterizarlos y compararlos con las NOM.

Objetivos Particulares.

0 Conocer y manejar algunas de las técnicas para la determinación de parámetros fisico-químicos en el agua como son: temperatura, alcalinidad, pH, cloruros, dureza (magnesio y calcio), conductividad, potasio, sílice, sodio, sulfatos, nitratos, fluoruros, boro, sólidos disueltos totales.

0 Aprender y efectuar determinaciones analíticas de metales pesados como: cromo, arsénico, plomo, hierro, aluminio, vanadio, selenio, zinc y cobre.

METODOLOGÍA GENERAL.

Un primer paso para un proyecto de investigación de los sistemas acuíferos es la prospección y análisis de información previa mediante una investigación bibliográfka pertinente, ademhs de un adecuado protocolo de trabajo en campo, laboratorio y gabinete cuya logística permita modificaciones sin alterar los objetivos del proyecto.

ACTIVIDADES REALIZADAS.

Actividades de Campo.

El muestreo constituye m aspecto fundamental en este tipo de estudios. Para que sean válidas las conclusiones que se obtengan en relación a la calidad del agua e hidrogeoquímica, es indispensable que las muestras sean representativas del agua subterránea respectiva.

El muestreo debe realizarse considerando el tipo de análisis que se desee efectuar, así como en lo posible las características del acuífero. Se deben realizar recorridos para verificar la geología de la zona reportada en la literatura, así como la localización de norias, pozos y manantiales.

Para evitar la contaminación de las muestras por el agua estancada en el barreno del pozo se recomienda que se purgue antes de la toma. La remoción completa del agua

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Servicio Social - del pozo o bien el bombeo justamente en la intedase aire-agua, proporcionan muestras representativas cuando se extrae dos o tres veces el volumen del pozo. Otro aspecto a considerar al muestrear pozos es que la calidad producida puede variar con el tiempo. Si el cono de influencia intersecta aguas con diferente composición química se tendrán variaciones en corto tiempo. En este caso el agua en los primeros ciclos de bombeo representa en general la del acuífero inmediatamente adyacente al pozo. Después de varias horas se alcanza un estado termodinámico cuasi-estable y la composición química del agua permanece casi constante.

Según el tipo de análisis que se desee efectuar y de acuerdo con Gaona et al.,1985 y Jackson et al., 1985, han sido diseñados muestreadores especiales (componentes volátiles, gases disueltos, trazas de orgánicos, etc.).

En cada punto de muestreo se efectúan l a s siguientes determinaciones in situ: pz temperatura, conductancia, alcalinidad, Eh y oxígeno disuelto.

La medida de pH se efectúa con un potenciómetro de campo. Para la calibración del equipo se utilizan soluciones buffer de pH 4, 7 y 9, las cuales se deben equilibrar previamente con la temperatura del agua en cada pozo.

La conductancia se mide previa calibración de conductímetro con una solución de 1000 mg/l de NaCl cada 5 muestras. La temperatura se mide con una zonda conectada a un potenciómetro, y con un termómetro de mercurio.

El potencial de oxido-reduccion (Eh) se determina con un electrodo combinado de Pt y calomel. Cada 5 muestras se mide el potencial correspondiente a la solución Zobell para efectuar la calibración de la medida. El oxígeno disuelto se mide con un oxímetro, efectuando una calibración con aire saturado de agua.

La determinación de alcalinidad se efectúa mediante titulación con una solución de HCl O.O2N, y utilizando como indicadores fenolftaleína y una mezcla de anaranjado de metilo-verde de bromocresol.

Para la toma de muestras se utilizan varios recipientes. Tres botellas de cloruro de polivinilo de boca angosta con tapa y contratapa (una de 1 litro y dos de 500 ml), y dos botellas de vidrio de boca ancha (una de 250 m1 y una de 125 ml). Con objeto de evitar contaminación de las muestras debido a los recipientes de muestreo, se utilizan botellas nuevas enjuagadas siete veces con una solución al 10% de HCl en agua destilada, enseguida varias veces con agua destilada pura y finalmente cuatro veces con el agua del pozo al momento del muestreo.

La botella de 1 litro se llena hasta el borde evitando la formación de burbujas, cerrando herméticamente con tapa y contratapa, sellando además el exterior con cera derretida. Esta muestra se utiliza para la determinación de C1-, S042-, B, HCO,-, CO,2-, SiO,, F-, pH y A.

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La botella de 0.5 litros se llena hasta el 75%, se le añaden 50 gotas de HNO, y se termina de llenar para utilizar la muestra en la determinación de metales como, Na+, K+, Ca2+, Mg2+ y Li; la otra botella de 0.5 litros se llena por completo y se destina para el análisis de algún elemento en especial como arsénico o cromo.

La botella de vidrio de 250 m1 se llena casi por completo con el agua del pozo y un poco antes de llegar al borde se le agrega preservador de HgC1, o H,SO,. Esta muestra se usa para la cuantificación de NO,- y NH,. Para la botella de vidrio de 125 m1 se le añade H2S0, para determinar DQO.

Las muestras de agua se mantienen en refiigeración dentro de una hielera desde SU

toma hasta su llegada al laboratorio.

Actividades de Laboratorio.

Para las determinaciones analíticas de los iones principales se siguen bhicamente los procedimientos establecidos en el Standard Methods for the Examination of Water and Wastewarter (AWWA,1989), y el Manual para el Análisis Químico de Aguas Naturales en el Campo y el Laboratorio (Armienta y col., 1989), los resultados analíticos se han comprobado con el estándar de minerales de la Environmental Protection Agency, y a través del análisis de las mismas muestras en otros laboratorios.

Se determinaron para cada muestra los principales parámetros fisicoquímicos: conduttancia, pH, alcalinidad, SDT, OH-, HCO,-, C032-, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, S042-, C1-, SiO,, a s í como otras especies generalmente presentes en bajas concentraciones como F-, B, Li, Cu Fe, Cr y As, las determinaciones se efectúan por duplicado y triplicado. Se determinan también NH,, NO,- y DQO.

Se utilizan diferentes métodos según sea el parámetro que se va a determinar.

El p H se determina con un procedimiento electrométrico. Para ello se utiliza un electrodo de vidrio como sensor de los iones H+ y otro de calomel como referencia.

La alcalinidad con un método de titulación volumétrica. A la muestra se le adiciona fenolfialeína como indicador y si hay desarrollo de color se titula con ácido hasta pérdida del mismo, en seguida se le adiciona indicador verde de bromocresol -rojo de metilo y se continúa la titulación, mientras el indicador vira de azul verdoso a azul intenso y a gris claro, en este momento la solución se somete a ebullición por dos minutos, para eliminar el CO,, se continua titulando hasta obtener un vire a rosa intenso.

Boro -volumétrico-. Cuando se neutraliza una solución diluida que contiene ácido bórico o borato y a continuación se trata con manitol, se forma un ácid0 complejo que

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puede titularse con solución de NaOH. La cantidad de boro es proporcional a la de hidróxido de sodio necesaria para regresar al pH de la solución a su valor inicial. Dureza por calcio y magnesio -volumétrico-. Cuando se adiciona ácido etilendiaminotetra-acético (EDTA), o cualquiera de sus sales a una solución conteniendo iones calcio y magnesio se forman complejos incoloros muy estables; si esto se efectúa mediante una valoración el punto final se observa por el cambio de color del indicador, negro de Eriocromo T, y a pH 10, de violeta a azul.

Cuando el pH se eleva a 12 se forma hidróxido de magnesio insoluble, lo que permite determinar el calcio en solución por medio de otra valoración utilizando el mismo EDTA y Murexida como indicador. El contenido de magnesio se calcula por la diferencia entre el consumo de EDTA de la primera y la segunda valoración.

Cloruros -electrométrico- El procedimiento se basa en la respuesta de un electrodo específico, que desarrolla un potencial en fbción de la actividad de iones C1- en solución. El potencial se mide con un medidor de iones específicos, utilizando el electrodo de referencia.

Fluoruros. Los fluoruros se determinan potenciométricamente utilizando un electrodo selectivo de ion fluoruro que puede ser de tipo combinado, o bien utilizarse como electrodo de referencia.

Nitratos. La muestra se lleva a sequedad y los sólidos resultantes se redisuelven en ácido fenoldisulfonico, al neutralizar la muestra con hidróxido de amonio, se obtiene una coloración amarilla característica del compuesto nitrato-fenoldisulfónico. El compuesto obedece la Ley de Beer hasta 12 mg/l de N de NO,-, cuando se selecciona una longitud de onda entre 460 y 480 nm y una celda de 1 cm. El NH, se cuantifica mediante electrodo selectivo.

Potado. Para la cuantificación del potasio se utiliza la fotometría de flama, detectando a una longitud de onda de 768 nm. Y utilizando LiNO, como buffer de radiación. La cantidad mínima detectable de este método es de O. 1 mg/l.

Mice. A pH 1.1 +/- 0.1 el molibdato de amonio reacciona con la sílice produciendo el ácido silícico molibdico, de color amarillo, que al reducirse por la adición del ácido 1- amino-2-nafiol-4-sulfónico toma color intenso. El complejo formado obedece la Ley de Beer de 0.05 a 1 .O mgA a 790 nm y con una longitud de paso óptico de 1 cm.

Sodio -Fotometría de flama-. El procedimiento analítico se basa en la detección del espectro de emisión que se obtiene al excitar los átomos de sodio en una flama.

La seiial de la longitud de onda característica del sodio a 589 nm, se colima mediante un filtro, se detecta y se amplifica, se utiliza LiNO, como buffer de radiación.

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Suwatus. Este es el método mas conocido y se fundamenta en la precipitación de los sulfatos en medio ácido, con cloruro de bario. La absorbancia de la suspensión de sulfato de bario se mide con turbidímetro o espectrofotómetro y la concentración de sulfato se determina por comparación con una curva estándar.

Fierro -Colorimétrico-. El fierro en solución, reducido en forma de ion ferroso y a pH de 3.2-3.3 es complejado por tres moléculas de 1,lO fenantrolina formando un complejo de color rojo-naranja. La solución obedece la Ley de Beer en el rango de 0- 2.0 mg/l cuando se utiliza una celda de un cm. y una longitud de onda de 5 1 O nm.

Cobre. Se determina por espectrofotometría de absorción atómica.

Arsénico. Para la cuantificación de arsénico se utilizó el método colorimétrico; algunas otras muestras se analizan también por espectrofotometría de absorción atómica con generación de hidruros.

Cromo. Se utiliza la espectrofotometría de absorción atómica para cromo total. La muestra se filtra y se somete a una digestión con HCl y HNO,, aiíadiendo ademas NH,C1 para eliminar interferencias.

Para la cuantificación de Cr (VI) se utiliza el método colorimétrico. Las muestras se tratan con difenil-carbazida en medio ácido, efectuando las lecturas a 540 m.

DQO. - Volumétrico- La mayor parte de la materia orgánica es oxidada por una mezcla caliente de ácidos sulfiírico y crómico. Las muestras son reflujadas fhertemente en una solución en exceso de cromato de potasio, después de la digestión, el remanente no reducido es titulado con sulfato ferroso amoniacal para determinar la cantidad de dicromato consumido y la materia orgánica oxidable es calculada en términos equivalentes de oxígeno.

Actividades de Gabinete.

La primera fase del trabajo de gabinete fue el sintetizar la información bibliográfka recabada para definir las unidades hidrogeológicas del área de estudio con base en la integración conjunta de la información geológica de superficie, la estructura geológica de las rocas, el andisis hidrogeomorfológico de la estructuras superficiales y cortes litológicos de pozos.

Teniendo procesados los datos químicos de las concentraciones obtenidas para los diferentes parámetros y en especial los iones principales, se procede a caracterizar las aguas por medio de diagramas de Piper para determinar de que tipo son.


Servicio Social - Se procede a comparar los resultados de los análisis realizados con los límites establecidos en la legislación mexicana, en donde solo se manejan parámetros como la alcalinidad, pH, C1-, ST, Cr (IV), S042- F-, NO,-, Cu, As, B, Fe y O, (Tabla 1);

TABLA 1.

Para el Ca, Mg y DQO no se tiene establecido ningún criterio normativo para estos parámetros en México, por lo que se compararon con los de La Organización Mundial de la Salud (OMS) en su "International Standards for Drinking Water" (Tabla 2).

TABLA 2.

Sustancia o Parhetro

150 50 Magnesio 200 75 Calcio [ ] MAxima permitida (mgll) [ ] Mhxima aceptable (mgll)

DQO 10

Después de comparar los resultados con la normatividad se procede a zonificar los contaminantes, definiendo las posibles causas que los originan, considerándola natural cuando el aumento en los niveles de las especies químicas se puede explicar por aspectos geológicos o litológicos; y antropogénica cuando por ciertas actividades que el hombre realiza o el desarrollo de algunos procesos se alteran l a s concentraciones de determinados parhetros.


Servicio Social - ESTUDIO DE DIFERENTES VALLES DE MÉXICO.

ZONA A

LEóN, GUANAJUATO.

LOCALIZACI~N DEL ÁREA DE ESTUDIO.

El área de estudio se encuentra localizada en la porción centro-occidental del estado de Guanajuato, colindando parcialmente con el estado de Jalisco. Se ubica entre los paralelos 20" 50' 30" y 21" 09' 00'' de latitud norte y los meridianos 101" 30' y 101" 53' de longitud oeste.

La Ciudad de León con 634,718 habitantes es la más poblada del estado, en donde se encuentra la mayoría de las industrias más importantes de la entidad, entre la que destaca el cuero, básico para la existencia y desarrollo de la industria del calzado. En esta población se encuentra el 80 YO de los establecimientos de esta naturaleza existentes de Guanajuato. Aproximadamente el 50% de las pieles que se curte en el país se producen en esta ciudad.

Los núcleos urbanos mas importantes del área son las ciudades de León y San Francisco del Rincón, ambas con desarrollo industrial y comercial. En el resto del valle se observa un desarrollo agropecuario y el establecimiento de pequeñas industrias asociadas a la curtidm'a.

Tiene un clima semiseco semicálido con una temperatura media anual de 18 a 20 "C y una precipitación media anual de 600 a 700 mm.

Ubicación de las zonas de muestreo.

Con el propósito de tener una visión general de la zonificación de las aguas del acuífero respecto de la contaminación del agua subterránea se efectúo un muestreo tipo survey [análisis de iones principales incluyendo Cr (VI)] en los pozos del valle con una distribución lo mas representativa posible, dándonos cuatro zonas.

En la primera, el muestreo se efectúo los días 10, 1 1 y 12 de junio de 1988, en pozos situados al oeste y suroeste de la Ciudad de León, Gto., la primera zona de muestreo se definió considerando estudios previos (ACSA, 1982; Hernández, 1987), en los cuales se señalaba la existencia de contaminación en los pozos de dicha área (oeste de León hacia San Francisco del Rincón), que se atribuía principalmente a la lixiviación de los residuos de la empresa "Química Central", así como a la infiltración de las aguas negras contenidas en la laguna facultativa, dando 26 pozos muestreados (L-1 al L-26).

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Servicio Social - La segunda zona se localizó al este de la ciudad de León a lo largo de la carretera rumbo a Silao. Información verbal proporcionada por la S A R H (1988), indicaba la presencia de cromo en esa dirección. Las actividades de muestreo se efectuaron del 14 al 16 de julio de 1988 en 25 pozos (del L-27 al L-51).

En la tercera zona, el muestreo se realizó del 22 al 24 de septiembre de 1988, en los pozos situados al sur de la ciudad, con objeto de abarcar la zona comprendida entre las dos anteriores y así tener un panorama mas completo de los niveles de contaminación. En esta ocasión el muestreo abarcó la cantidad de 25 pozos (L-52 a L-76).

El cuarto muestreo se realizó el 24 y 25 de febrero de 1989 con 26 pozos muestreados (L-77 a L-99), y se concentró en los pozos que habían mostrado mayores concentraciones de cromo y en los alrededores de los mismos, a fin de tener una idea mas clara del limite de la zona contaminada en el plano horizontal, también se obtuvieron muestras de algunos pozos localizados al norte de la ciudad, así como del agua de la presa "El Palote'', con objeto de determinar la posibilidad de aporte de cromo desde esta zona, (Fig 1).

DESCRIPCIóN DE LA ZONA.

Fisiografia.

La zona de estudio se ubica, en el límite de la Provincia de la Mesa del Centro (Sierra de Guanajuato) y la Provincia Eje Neovolcánico.

La provincia de la Mesa del Centro se caracteriza por presentar amplias llanuras interrumpidas por sierras dispersas. Entre esas sierras se encuentra la . Sierra de Guanajuato cuyo flanco suroeste (que abarca parte del área) constituye la discontinuidad fisiocracia denominada Valles paralelos del sureste de la Sierra de Guanajuato; constituida por rocas de litología diversa (ígneas, sedimentarias y metamórflcas) con topografia abrupta y diferencias de elevación hasta de lOOOm con respecto a la planicie y cañones subparalelos (rumbo NE) de hasta 250m de profundidad separados por áreas planas en sus partes altas.

La Provincia Eje Neovolcánico esta formada por una gran variedad de rocas volchicas que componen grandes sierras, coladas lávicas y conos dispersos. La porción oeste y noroeste del área de trabajo esta incluida en la subprovincia de los Altos de Jalisco que presenta un sistema de topomodas del tipo de mesetas Iávicas (tobas e ignimbritas) con altitudes entre 1780 y 2340 msnm, disectados por cañones hasta de 70m de profundidad. La planicie que domina gran parte de la zona se incluye en la subprovincia Bajío Guanajuatense que forma grandes llanuras de aluviones a s í como lomerios asociados a mesetas hacia la porción sur. La red hidrográfka es intermitente, coexistiendo en la Sierra de Guanajuato patrones dentriticos, radiales, subparalelos y subdentríticos asociados a las diferentes unidades


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litológicas. En los altos de Jalisco el avenamiento es subdentríticos, subparalelos y radial con mucha menor densidad de corriente que en la Sierra de Guanajuato.

La mayor parte de las corrientes desaparecen al llegar al pie del monte de la planicie, aunque algunos que bajan en la región de los Altos de Jalisco son los principales afluentes del río de Los Gómez (principal colector de la subcuenca Río Turbio-Presa Papalote) que drena muy cercano al límite entre la planicie y la zona montañosa.

En algunos lugares el escurrimiento superficial ha sido alterado ya sea por la construcción de almacenamientos superficiales (El Palote, San Juan de Otates, La Laborcita, El Barrial), por la adición de aguas negras a los drenes naturales, o por la construcción de las lagunas de oxidación (El Mastranzo, San Germán, Trinidad) sobre el cause del río Los Gómez.

Respecto a la geología regional, la Sierra de Guanajuato presenta rocas que se pueden asociar a dos dominios principales, separados por un episodio de emplazamiento de rocas intrusivas, el dominio mas antiguo data del Mesozoico, es marino y comprende rocas de naturaleza ofiolítica, cuya parte inferior (complejo ultramáfko, complejo gabroíco y lavas almohadilladas) se encuentra en posición alóctona sobre su cobertura sedimentaria (sedimentos pelágicos).

Dicha aloctonía se produjo, presumiblemente, durante la Orogenia Nevadiana (Jurásico Superior-Cretácico Inferior), que a su vez plegó y metamorfoseó en la parte baja de esquistos verdes a toda la secuencia (Quintero, 1989), que ademas presenta metamorfismo de contacto ocasionado durante el emplazamiento del batolito denominado Granito de Comanja, que marca el comienzo del dominio continental cuya unidad sedimentaria basal es el Conglomerado Guanajuato. En el oligoceno se desarrolla una actividad volcánica de composición félsica a intermedia (derrames lávicos, tobas e ignimbritas) formando las mesetas de Los Altos de Jalisco y que probablemente se relacione con el volcanismo de la Sierra Madre Occidental. Contemporáneamente la región fue afectada por una o varias etapas distensivas, que ocasionaron la formación de fosas tectónicas de grandes dimensiones que a su vez sirvieron como zona de depósito de sedimentos en condiciones de medio lacustre, constituyéndose de esta manera el Bajío Guanajuatense. El ultimo evento volcánico fue predominantemente de tipo andesítico-basáltico asociado al cinturón volcánico mexicano.

Hidrología Subterránea.

Para entender el comportamiento hidrogeoquímico de un sistema acuífero es necesario antes establecer cual es su composición geológica y definir el carácter permeable de las unidades que la integran, se requiere además conocer con mas detalle la litología de la zona donde tiene lugar el transporte de solutos.


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Unidades Hidrogeológicas.

Se propuso una clasificación de unidades litológicas según su carácter permeable.

Unidades Permeables.

1.- Ignimbrita Cuatralba. (Mbo. Superior). Esta unidad se encuentra ampliamente expuesta en la región de los Altos de jalisco y en la Sierra de Guanajuato. La constituyen ignimbritas que presentan en superficie un alto grado de fiacturamiento, lo que induce una buena permeabilidad secundaria. En el subsuelo esta unidad se ha detectado en pozos profundos (mayores a 250 m) que pertenecen a SAPAL. A profundidad su permeabilidad debe de disminuir como consecuencia del incremento de presión ya que generalmente soporta la gruesa secuencia del Terciario Granular Indiferenciado. En las zonas de lomerios y montañas donde aflora, debido a su posición topográíica, se manifiesta como zona de transición (infiltración) del agua de lluvia que se llega a infiltrar sobre ella. En el subsuelo forma parte del acuífero.

2.- Ignimbrita Cuatralba. (Mbo. Inferior). Mora ampliamente la porción NW (Altos de Jalisco) y en menor proporción en la Sierra de Guanajuato. Se trata de una toba sin soldar de composición riolítica y que siempre se detectó subyacente a la ignimbrita (Mbo. Superior).

En superficie presenta buena permeabilidad primaria por su porosidad granular, sin embargo se debe reconocer que en periodos de lluvia, sobre los cortes de la carretera de León-San Francisco del Rincón no se observa humedad en los afloramientos. En el subsuelo forma parte del acuífero y su límite superior de saturación se encuentra a diferentes niveles topográfkos. Así, en la zona de los altos de Jalisco se encuentra saturada a una elevación del orden de 1760 msnm (Noria Balneario el Soleto), mientras que en la llanura de León, al norte del poblado de los Ramírez, su límite superior saturado, encontraría mas alla del orden de los 1300 msnm. Es posible inferir que la permeabilidad de esta unidad difiera debido a que las regiones mas profundas deben de soportar un grueso espesor de material granular y de ignimbrita, en tanto que en las regiones de los Altos de Jalisco únicamente la sobreyace la ignimbrita.

3.- BasaZto Dos Aguas. El área de mayor afloramiento se encuentra en los Altos de Jalisco, su exposición no es muy amplia y forman basaltos con alto grado de fiacturamiento. En el subsuelo del Valle de León se ha detectado a profundidad variable según se reporta en los pozos de agua potable de la SAPAL. En superficie esta unidad se comporta como zona de infiltración del agua de lluvia y en subsuelo forma parte del acuífero ya que su fiacturamiento permite el flujo subterráneo.

4.- Basalto El Cubilete. Mora en forma restringida en la Sierra de Guanajuato y mas ampliamente en los lomeríos de la porción sur, La integran basaltos fracturados. Su

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Servicio Social - importancia hidrogeológica es menor que la unidad anterior (A.3) debido a su escasa presencia en superficie y en el subsuelo. En superficie funciona como zona de infiltración y a profundidad forma parte del acuífero aunque por los pequeiios volúmenes comprometidos no influye de manera significativa en la hidrodinámica del mismo.

5.- Terciario Granular Indiferenciado. Se localiza en toda la llanura de León y esta cubierta por sedimentos. En la porción sur del área se pueden apreciar lomeríos constituidos por esta unidad coronados la mayoría de las veces el basalto El Cubilete. Dentro de heterogéneo constituido por conglomerados, areniscas, limolitas, lutitas y calizas de origen lacustre, desconociéndose la relación que guardan entre sí.

Esta unidad constituye el mayor espesor del acuífero y toda la explotación de los pozos agrícolas se realiza en ella. Los pozos que la atraviesan totalmente muestran que descansa casi siempre sobre el Miembro Superior de la Ignimbrita Cuatralba. Debido a lo heterogéneo de su composición, su permeabilidad es variable; sin embargo, en términos generales y con base en la reinterpretación de algunas pruebas de bombeo y aforos de pozos que se ubican en ella (Hemhndez, 1991) se puede inferir una permeabilidad promedio equivalente a la de arenas de grano medio a fino.

6.- Sedimentos cuaternarios. Constituyen las capas someras de la llanura del Valle de León y el pie de monte de las estribaciones montañosas. Son suelos residuales y detritos producto de la erosión de las rocas aflorantes circundantes. Su importancia radica en :

O La explotación agrícola provoca que los suelos constituyan zonas de aporte para el acuífero. La utilización de aguas residuales, sin previo tratamiento y con altos contenidos de Cr (111), para riego, ademas del uso de fertilizantes y pesticidas, provoca la infiltración de flujos mineralizados.

0 Las áreas en donde predominan materiales de grano fino como limos y arcillas de baja permeabilidad, la infiltración es restringida a aquellas áreas en donde existan discontinuidades laterales.

0 El pie de monte, representa una zona donde se infiltra parte del escurrimiento superficial proveniente de las zonas montañosas. Este comportamiento ocurre en forma predominante en la porción de la Sierra de Guanajuato.

0 Las obras de captación de los escurrimientos que han sido construidas en las estribaciones montaiíosas constituyen aportaciones puntuales de agua al acuífero.

0 Los fenómenos de transporte de solutos y en consecuencia de contaminación, ocurre en las intercalaciones de arena con mayor permeabilidad.


Servicio Social - Unidades Semipermeables.

1.- Andesita Bernalejo. Aflora principalmente en la porción NW de la zona de estudio, consiste en derrames lávicos de composición andesítica los cuales presentan alteración por fiacturamiento. Por su escasa exposición superficial no juega un papel importante en la recarga por infiltración. Sin embargo, su importancia como constituyente del acuífero se pone de relevancia si se considera que se determinó que la noria San Lorenzo explota agua de esta unidad, se considera como Semipermeable debido a que, a pesar de presentar fiacturamiento, su grado de alteración induce a una reducción de permeabilidad, cuando menos esto es lo que se observa en superficie.

Unidades Impermeables.

1.- Piroxenita San Juan de Otates. Complejo ultramáfko que aflora en la Sierra de Guanajuato, de escasa importancia hidrogeológica debido a su compactación y escaso afloramiento. Se considera una unidad impermeable. Los detritos producto de la erosión de estas rocas, los cuales forman parte del paquete granular del Valle de León, por su composición (la piroxenita esta acompañada de cromita) pudiera ser fuente del cromo detectado en algunos pozos del oriente del valle.

2.- Complejo Volcano sedimentario Sierra de Guanajuato. Expuesta ampliamente en la Sierra de Guanajuato. Consiste de una secuencia volcánica y de otra sedimentaria, las cuales se encuentran metamortizadas en bajo grado (facies esquistes verdes). Se considera prácticamente impermeable.

3.- Suite Plutónica La Luz. Pequeños afloramientos de esta unidad se encuentran presentes en la Sierra de Guanajuato. En el área de estudio su importancia hidrogeológica es poco relevante debido a que forma pequefios afloramientos de intrusivos cuya composición varia entre diorítica, feclítica y granítica.

4.- Granito Comanja. Se trata de un intrusivo granítico que d o r a en el núcleo de la Sierra de Guanajuato. Presenta cierto grado de fiacturamiento, pero este no es profundo, por lo que para fines prácticos se le considera como impermeable. Esta unidad, lo mismo que las tres anteriores descritas, no han sido detectadas a profundidad.

5.- Comglomerado Guanajuato. Aflora como ventanas de erosión en la Sierra de Guanajuato y consiste de un conglomerado polimíctico bien cementado de color predominantemente rojizo. se considera la base impermeable del acuífero, generalmente de la Formación Ignimbrita Cuatralba, ya que algunos pozos profundos de SAPAL y S A M distribuidos en el Valle, la han detectado a profundidades variables.


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RESULTADOS

Aspectos Generales.

Los resultados de los análisis fisico-químicos se presentan en las tablas 3 , 4, 5 y 6, para los muestreos realizados en junio, julio y septiembre de 1988; y febrero de 1989 respectivamente.

Las concentraciones obtenidas para los iones principales se ubicaron en diagramas de Piper. Cada diagrama incluye pozos localizados en diferentes zonas del valle: 1) Sur, cerca de León y de la Laguna Facultativa, 2) Este de la ciudad rumbo a Silao, 3) Sur del Valle a partir de los Ramírez y 4) Suroeste de León hacia San Francisco del Rincón. Dichos diagramas permiten obtener la clasificación de las aguas analizadas y determinar sus posibles similitudes y diferencias en relación a este aspecto.

De acuerdo a este diagrama las aguas son de tipo: cálcica y mixta respecto a los cationes y principalmente cloruradas y bicarbonatadas respecto a los aniones en la zona 1 , (Fig. 2), cabe sefialar que el predominio de bicarbonatos y cloruros muy probablemente se deba a la infiltración de las aguas negras al acuífero, ya que en esta zona se efectúa el riego con las mismas; de tipo mixto bicarbonatadas para las aguas negras de l a s zonas 2 y 3 (Fig. 3 y 4, respectivamente); y fundamentalmente de tipo mixto respecto a los cationes y bicarbonatadas y mixtas respecto a aniones para la cuarta zona, (Fig. 5); es de hacer notar que el pozo de SAPAL (L-102) muestra una elevada proporción de sodio por lo que se clasifica como bicarbonatada sódica.


TABLA 3. Analisis Físico-Químicos (julio de 1988.


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TABLA 4. Anhlisis Físico-Químico (julio 1988).

TABLA 4. (continuación)

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” .

TABLA 5. Análisis Físico-Químicos (septiembre 1988)

TABLA 5. (continuaci6n)


LEóN, GUANAJUATO.

Fig. 2 Diagrama de Piper. Zona 1.

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2 2 7 5 5 2 d


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LEóN, GUANAJUATO.


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LEóN, GUANAJUATO.



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Zonificación de Contaminantes.

Se distinguieron dos zonas con concentraciones elevadas en SDT, NO3-, C1- y Ca2+, las cuales se ubican, una al sur y la otra al suroeste y este de la Ciudad de León. En la primera los SDT tienen 23 pozos excedidos de límite (500 mg/l), teniendo una concentración mkima de 2736.8 mg/l; para los NO3- son 21 pozos y un máximo de 36.8 mg/l. Esto se debe a que esta zona recibe la influencia de una población semi- urbana como es la Ciudad de León, en donde los desechos municipales y aguas negras que utilizan directamente para el riego incidan al infiltrarse o lixiviarse a los mantos fieáticos.

En el Ramillete la fuente de contaminación es un río con aguas negras, en el Plan de Ayala los canales de las mismas en los alrededores de el Mastramo, la percolación del agua contenida en la Laguna de oxidación, así como el transporte en canales y el riego con aguas negras.

El que se tenga 14 pozos con altas concentraciones en cloruros (840 mg/l) se debe a que en la ciudad de León se encuentran establecidas las industrias más importantes de calzado, por lo que en la región se localizan una gran cantidad de tenerías las cuales en su proceso de lavado de pieles,- las cuales son preservadas en sal- incorporan gran cantidad de NaCl en el agua de desecho. Esto se puede comprobar también al encontrar las concentraciones más altas de Na (261.7 mg/l) de la zona.

Para el Ca2+ son 19 pozos los que tienen altos niveles llegando a 466.66 mg/l. Esto se explica al caracterizar las aguas, que anteriormente se menciono eran de tipo cálcico, es decir, la alteración se da de forma natural, probablemente los acuíferos tienen contacto con piedras calizas y yesos.

Para la segunda zona, los altos niveles de SDT indican una contaminación del acuífero por infiltración de aguas negras o bien esto puede deberse a un mal manejo de los usuarios.

En relación a los pozos localizados en la zona más alejada de muestreo, al este de León hacía Silao, las concentraciones elevadas de nitratos es posible que se deban a depósitos de estiércol, ya que los predios donde se localizan los pozos contaminados se utilizan para la cría de ganado.

Los pozos que presentaron altas concentraciones de C1- y Na+ se ubican preferencialmente en las regiones regadas con aguas residuales, provenientes en la mayoría de los casos de l a s lagunas el Mastramo y San Germán.

Se observaron dos zonas con presencia de cromo en la región la primera, donde la concentración es mayor, al suroeste de la ciudad de León, por la carretera León-San

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Francisco del Rincón, aproximadamente del km 13.5 al 14.5. La segunda , con mucha menor concentración pero con niveles detectables de cromo, al este y al sur de León.

La zona de contaminación ubicada al suroeste de la ciudad, se concentra alrededor de la empresa productora de cromatos "Química central", encontrando un valor máximo de 10.75 mg/l en el pozo denominado "la cartonera'' que se localiza en una fábrica de cartón, es importante señalar que el agua procedente del mismo, solo, se utiliza en el proceso de producción de esta pequeña fábrica. El siguiente pozo con un valor de 3.1 mg/l se ubica en una laminadora y es agua también de uso industrial. En el predio denominado el Potrerito, localizado entre "Química Central" y un cementerio de productos de cromo, se analizó una noria encontrándose una concentración de 0.76 mg/l de Cr(VI), esta agua ya no es utilizada por los habitantes del predio debido a que conocen su toxicidad.

Se efectuaron también análisis de muestras de los desagües de Química Central, de una tenería ubicada frente de esta empresa, de la Presa de San Germán localizada detrás de la misma y de uno de los canales que drenan de la presa y son utilizados para el riego. se detectó presencia de Cr total para todas las muestras, el desagüe de la tenería presentó la concentración más elevada de 73.2 mg/l.

La presencia de cromo en esta zona de máxima concentración puede atribuirse a varias fuentes: infiltración de la presa San Germán a la cual descargan las aguas residuales de al menos dos curtidm'as, infiltración del agua de riego que se efectúa con la misma presa, lixiviación por el agua de lluvia de los residuos sólidos almacenados o manejados en forma inadecuada en el proceso de la empresa Química Central, y lixiviación de los residuos sólidos de cromo depositados en un cementerio construido ex profeso, ubicado muy cerca de la vía de ferrocarril.

Con respecto a la segunda zona en donde se encontró cromo en gran parte de los pozos con concentraciones máximas alrededor de 0.04 mg/l , aim cuando no sobrepasan la norma establecida para este metal que es de 0.05 mg/l, es importante mencionar la posibles fuentes de su presencia en los pozos, como es la descarga de aguas residuales procedentes de las curtidurías, la lixiviación de las cenizas de las ladrilleras que utilizan como combustible pieles curtidas de cromo, y el aporte natural resultante de la interacción del agua del pozo con rocas ultramáfkas que afloran al noreste del valle, y cuyos productos erosionados pueden constituir parte del material granular del acuífero.

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ZONA B

ZIMAPÁN, HIDALGO.

LOCALIZACIóN DEL ÁREA DE ESTUDIO.

La Ciudad de Zimapán se encuentra en el municipio de Zimapán entre los paralelos 20" 16' y 20" 17' de latitud norte y 98" 48' y 99" 32' longitud oeste a una altitud de 1,8 13 m.s.n.m.; localizado en la porción Noroeste del Estado de Hidalgo, limitando al norte con el Distrito de Jacala, al sur Huichapan e Ixmiquilpan, al este Ixmiquilpan y al oeste el Río Moctezuma. La extensión del municipio es de 894 k m 2 en tanto que el área urbana de Zimapán comprende no más de 100 k m 2 . En el municipio se localizan 1 19 localidades.

El clima es templado y seco con una temperatura media anual de 18.3 "C y una precipitación media anual de 391 mm.

La principal vía de comunicación es la carretera 85 México-Laredo a una distancia de 207 km de la Ciudad de México y 144 km de Pachuca. Su economía esta basada en la minería aunque el principal giro laboral es el agropecuario.


Se realizaron cuatro muestreos en agua de pozos, manantiales y norias, 15 muestras en abril de 1993, 14 en junio, 5 en agosto y 14 en octubre. El número total de muestras fue de 48, (Fig. 6). En cada punto de muestreo se efectuaron determinaciones in situ de pH, temperatura, conductancia, alcalinidad y oxígeno disuelto.


Fisiografía.

Zimapán pertenece a la Provincia de la Sierra Madre Oriental y subprovincia del Carso Huasteco; la primera presenta un importante escarpe sobre la Llanura Costera del Golfo Norte, teniendo una transición más abrupta hacia el Eje Neovolcánico con el que colinda. Esta transición se da debido en parte a la altitud media y a los procesos de rellenamiento con materiales aluviales y volchicos.

Esta provincia es un conjunto de sierras más de estratos plegados, dichos estratos son de antiguas rocas sedimentarias marinas (cretácicas y del Jurásico Superior) entre las que predominan las cálizas, de modo que quedan en segundo término las lutitas -rocas arcillosas- y las areniscas.

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En la subprovincia del Carso Huasteco las cumbres más elevadas se localizan al norte de Zimapán y exceden los 2,000 m.s.n.m. El río más importante es el Moctezuma que tiene origen en la Provincia del Eje Neovolcánico, entra al Carso Huasteco por el oeste de Zimapán y atraviesa la sierra por un profundo y espectacular cañón amplio cuyo piso está a 200 m.s.n.m.

Los tipos de suelo presentes en el Carso Huasteco tienen alto contenido de carbonatos, derivados de las calizas por acción de la precipitación y la temperatura. Por lo que su presencia y desarrollo está condicionado por el material parental y el clima.

Geología Regional.

Las rocas más antiguas de la zona de estudio son de edad Jurásica, en tanto que las más recientes son de edad Cuaternaria, sedimentos del reciente. Los intensos procesos tectónicos que han afectado a las rocas del área han originado un complejo marco geológico dificil de establecer con precisión a profundidad. esto hace que los contactos entre rocas mesozoicas del jurásico, caracterizadas por numerosos pliegues, estén en concordancia y que los sedimentos cretácicos que les subyacen presentes fuertes discordancias angulares. las rocas Terciarias presentan pequeíios plegamientos y afallamientos (Simons et aE 1956).

La distribución a profundidad de las rocas presenta variaciones laterales debido en gran parte a los esfuerzos tectónicos y a la presencia de intrusivos volcánicos como diques de riolita, latita, dacita o andesita. También se presentan intrusivos irregulares de volumen variable de pórfidos riolíticos, felsita riolítica, horblenda e hiperstena.

El metamorfismo dinámico produjo recristalización en porciones de calizas del cretácico Inferior en tanto que el metamorfismo ígneo provocó aureolas de Skarn en las calizas del Cretácico Superior alrededor de los cuerpos intrusivos. las rocas de origen ígneo han sido alteradas por fenómenos de propilitización y sericitización.

Rocas Sedimentarias.

Sistema Jurásico.

Las rocas más antiguas son las de la Formación Las Trancas del Kimeridgiano- Barremiano, Jurásico Superior -Cretácico Superior, constituidas por estratificaciones de lutitas calcáreas filíticas impuras interestratificadas con calizas relativamente puras y lutitas laminares. Estas subyacen concordantemente a calizas del Cretácico Inferior.

La lutita-arenisca es la unidad sedimentaria de origen marino del Jurásico Superior constituida por una secuencia de lutitas y areniscas con algunas intercalaciones de calizas y margas. Las lutitas son fisiles, de color ocre y predominan sobre las areniscas, las cuales son de color naranja. pertenecen a la formación las Trancas y

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subyace discordante a las calizas de la formación el doctor y a rocas volcánicas del terciario. morfológicamente se presentan como lomeríos bajos. se encuentran al noreste de Zimapán.

Sistema Cretácico.

En este periodo se desarrolla la plataforma carbonatada (calizas con espesor entre 1,500 a 2,000 m.) del banco El Doctor. En aparente discordancia se encuentran sobre Las Trancas una secuencia de calizas de la Formación Tamaulipas Superior con dos tipos de estratificaciones, delgada y masiva; en ella se presentan capas, lentes y nódulos de pedernal negro que cambia a gris claro en las inmediaciones de los cuerpos minerales, ya que en esta formación se alojan preferentemente los yacimientos del Distrito Minera de Zimapán.

Crethcico Inferior: Calizas muy resistentes a la denudación. Presenta pendientes pronunciadas y acantilados debido a la erosión.

Su- Las calizas lutitas son de alternancia de rocas calcáreas y arcillosas del cretácico Superior, depositadas en el mar regresivo. Esta unidad incluye las Formaciones Soyotal, San Felipe y Agua Nueva. La morfología que presentan es lomeríos suaves generalmente en valles sinclinales. Afloran al norte de Zimapán.

Sistema Terciario.

A la Formación Soyotal le sobreyace en discordancia angular el conglomerado rojo que constituye la Formación El Morro.

do El Conglomerado pluvio-lacustre de fragmentos angulares de calizas y rocas y volcánicas mal clasificadas con algunas capas arenosas, que descansan discordantemente sobre las formaciones del KUp y localmente sobre las del Kinf . Le supreyace concordantemente la Formación Las Espinas.

Conglomerado, es la unidad sedimentaria clástica de origen continental del Terciario Inferior constituida por clastos de caliza y pedernal mal seleccionados cuyas formas van de subangulosas a subredondeada con matriz arcillo-arenosa color rojizo. Se presenta en estratos horizontales de 3 a 5 m de espesor, pertenece al grupo El Morro y yace discordante sobre calizas de cretácico. Su representación morfológica es de lomerío redondeados a pequeñas mesetas con cantiles verticales.

. I Derrames volcánicos y aglomerados de composición dacítica y andesítica, aunque se encuentran en ocasiones basaltos y latitas cuarcíferas. existe discordancia entre estas y las formaciones del Kinf . Localmente se presentan intercalaciones entre ambas.

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Sistema Cuaternario.

Las rocas cuaternarias del área están representadas por abanicos aluviales formados por Fanglomerados angulares y subangulares de las calizas del Kinf denominado Fanglomerado Zimapán y Fanglomerado Daxhi, correlacionables entre sí. Ocupan el Valle de Zimapán con un espesor promedio de 15 m. Los sedimentos recientes los constituyen terrazas fluviales y depósitos aluviales desarrollados por el drenaje del Río Toliman y sus afluentes.

Conglomerado, consistente de becho de pie de monte poco compactado, con fragmentos angulosos de andesita cuyos diámetros son hasta de 30 cm y su matriz es arenosa gruesa. Descansa de manera discordante sobre rocas ígneas terciarias se presenta en forma de abanico aluvial. Se encuentra al sureste de Zimapán.

Rocas Intrusivas.

La secuencia mesozoica y en algunos casos la Formación El Morro presentan rocas intrusivas de diversa composición que afloran en forma de troncos y diques de riolita, latita, cuarcifera, traquita, dacita, andesita, vogesita, basalto granofirico y por cuerpos irregulares de pórfidos riolíticos y felsita riolítica que presentan una textura porfirica característica de rocas hipabisales. Los troncos son fundamentalmente de cuarzomonzonita a monzonita.

Las rocas ígneas han producido aureolas de metamorfismos en las rocas que intrusionan formando grandes zonas de skarn en las calizas y zonas de hornfels en la lutitas. Estas zonas se caracterizan por la presencia de diversos silicatos de calcio, magnesio y manganeso, como son granates, diópsida, salita, vesuvianita, etc. Uno de los controles de la mineralización es la presencia de estas rocas.

Monzonita, unidad ígnea intrusiva del Terciario Superior de color blanco, que se intemperiza en forma de cebolla y toma un color pardo rojizo, intrusiona a rocas del Cretácico Superior. Morfológicamente esta representado en cerros redondeados de bajo relieve y aflora al noroeste de Zimapán.

Granodiorita., esta unidad intrusiva del Terciario Superior, es de color gris e intrusiona a las calizas de la Formación El Doctor, originando la mineralización de sulfuros de plata, plomo y zinc en el distrito minero de Zimapán. Morfológicamente esta representado por cuerpos erosionados de poca magnitud.

Geología Regional.

El valle de Zimapán, comprende buena parte de un abanico aluvial de espesor variable, los flanglomerados presentes en la mitad norte del kea urbana descansan

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sobre calizas cretácicas. La porción sur se encuentra sobre rocas ígneas, feksitas Tf de finales del Terciario. Con la columna litológica del pozo "La Tinaja" localizado al sur del área urbana de Zimapán se puede inferir que en esa zona las calizas arrecifales se encuentran a una prohdidad de 200 m, en tanto que en el área urbana de Zimapán la prohdidad es menor.


El marco geológico define el tipo de sistema acuífero local prevaleciente en el valle integrado por acuíferos colgados en los Fanglomerados Zimapán y Daxhi, algunos de ellos interconectados entre sí y con el acuífero regional. Su explotación se da principalmente por medio de norias de profundidad entre 5 a 15m. La mayoría de los manantiales están asociados a ellos.

A nivel regional existe un sistema acuífero definido geológicamente al norte de Zimapán por los detritos del Fanglomerado El Morro, calizas cretácicas, tobas riolíticas fracturadas y hacia el sur por las rocas volcánicas. En ningún caso es posible, con la información existente, definir su extensión o potencialidad. Ambas formaciones hidrogeológicas deben estar interconectadas hidráulicamente.

Las características hidráulicas de las formaciones geológicas que forman el sistema acuífero no se conocen. No se encontraron registros de pruebas de bombeo. La realización de algunas, técnicamente factible, no proporcionaría la información de detalle requerida debido a lo heterogheo de la Geología y al desconocimiento del diseño de los pozos. Los mayores valores de permeabilidad deben ser los del Fanglomerado y localmente los de las rocas calizas. Estas últimas incrementan su permeabilidad por fracturamiento al igual que las rocas volcánicas. La dirección del flujo a nivel regional es noroeste-sureste y localmente noreste-suroeste. El 'mayor aporte de las rocas volcánicas es la recarga por infiltraciones de la precipitación en las zonas altas de las estribaciones de la sierra definida por el Banco Calizo el Doctor en donde son menos frecuentes los diques.

Como se ha indicado la principal fuente de abastecimiento de agua potable la constituye el sistema acuífero local. hasta la década de los 70's las necesidades de suministro de agua se satisfacían mediante la explotación de norias. Cuando los volúmenes requeridos fberon mayores se perforaron pozos profundos.

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Aspectos Generales.

Los resultados de los análisis químicos de las muestras de agua se presentan en las tablas 7, 8 y 9. Las concentraciones están expresadas en mg/l, los datos reportados como n.d., corresponden a concentraciones inferiores al límite de detección del método analítico utilizado, lo que significa que el elemento puede estar presente en valores menores al límite detectable. los datos reportados como n.m. corresponden a parámetros no cuantificados.

Con base en las concentraciones de los iones principales @a+, K+, Ca2+, Mg2+, HC0,- , CO,2-, SO2-, C1-, se efectuó la clasificación geoquímica de las aguas, utilizando diagramas de Piper (Fig. 7, 8 y 9). La mayoría correspondieron al tipo bicarbonatada- cálcica, como era de esperarse por el tipo de roca prevaleciente, como son las calizas. Los pozos situados al NE, E y SE de la población de Zimapán presentaron un carkcter mixto en cationes. Se observó una diferencia en la clasificación para cationes entre los pozos Zimapán 1, Zimapán 2 y Zimapán 3, ya que estos dos últimos presentaron un carácter mas cálcico, que el pozo Zimapán 1 con una mayor proporción de sodio y magnesio que la hace aproximarse a un agua de tipo mixto. Algunas norias localizadas en la población se clasificaron como mixtas en aniones. Los pozos Zimapán 2, Detzaní y el Muhi presentaron una proporción importante de sulfatos.

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TABLA 7. Análisis Físico-Químicos (abril 1993).

Clave

30.0 7.32 Mza. Tlalpan MT 21.1 7.06 Jales J2S 21.1 7.02 Jales 3 J3 26.7 7.23 Jales Prei. J2 21.3 7.34 F. Calvario J1 T PH Pozo

MT2 21.0 7.01 M. J. Ocampo MJO 34.0 7.51 Mza. Tlalpan 2

Muhi 29.8 7.37 Muhi ~ ~~ ~~~

z1

21.5 7.06 Zimaob 3 2 3 29 7.82 Zimapb 2 2 2

25.2 8.17 Zimapb 1

R I Rallos I 7.38 I 22.1 - LC

24.5 7.46 Porn vieio PV 23.8 7.17 Santiago S A N 21.7 7.07 Lavado C.

~~

TABLA 7.(continuaci6n).

TABLA 8. Análisis Físico-Químicos (junio y agosto1993).

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TABLA 8.(continuación).

TABLA 9. (agosto 1993).

TABLA 9. (continuación).


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ZIMAPhJ, HIDALGO.



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Z I M A P h , HIDALGO.


CB


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ZIMAPh, HIDALGO.

cf U


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Zonificación de Contaminantes.

Del total de las muestras obtenidas, alrededor del 44% (21) presentaron concentraciones de arsénico superiores a la cantidad mínima detectable (0.028 mg/l), 19 de las cuales tuvieron concentraciones superiores a la norma para agua potable (0.05 mg/l).

Los pozos y las norias situados al este de la población de Zimapán, perforados en rocas volcánicas, no presentaron contaminación por arsénico, por lo menos en los límites de detección analítica (n.d.).

La mayoría de los pozos y norias muestreados en la zona urbana tienen presencia de arsénico, incluyendo el agua potable (0.385 mg/l en la toma del Centro de Salud, que puede tomarse como un valor representativo del agua mezclada servida a la población). Las mayores concentraciones se obtuvieron en las norias situadas cerca de jales o residuos de fundición, a s í como en los pozos Zimapán 2 y el situado en el asentamiento del 28 de Infantería.

El hecho de que el agua que se utiliza para abastecer a la población proceda de pozos con diferentes concentraciones de As (desde cero hasta 1.097 mg/l) que se mezcla en diferentes proporciones en función de la productividad de los pozos, ha ocasionado que el agua de la llave contenga arsénico a niveles casi 8 veces superiores a la norma para agua potable.

Se observó también que la batería de pozos someros recientemente establecida a lo largo de un cause de rocas volcánicas, no contiene cantidades detectables de arsénico.

El origen geológico del As en los pozos que se explotan, se debe a que las aguas circulan por calizas o por conglomerados con detritos provenientes de las rocas calizas y los diques, se pueden confirmar también por la dirección de flujo, a nivel regional N-S y localmente NO-SE o NE-SO, dependiendo de la localización de los pozos o norias con respecto a las zonas de recarga preferencial o a los puntos altos topográfkamente.

Casi la mitad (20) de las muestras presentaron concentraciones de NO,- superiores a la norma para agua potable (22.14 mg/l), la mayoría corresponden a norias. Es importante señalar que la galería filtrante Zimapán 3 (Tierra Colorada) y el pozo GT que se encuentran en la zona urbana, tuvieron una elevada concentración de nitratos 285.1 8 y 261.9 mgA respectivamente , por lo que el agua no cumple la normatividad para este parhetro en mas de 10 veces. El hecho de que la norias estén contaminadas por nitratos indica que su origen proviene fundamentalmente de fuentes puntuales como estiércol y aguas residuales dombsticas como consecuencia del diseño tradicional de este tipo de obra y la consecuente falta de protección de las mismas.

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Para los SO,2-, solo el pozo 53 (jales 3) con 955 mg/l, se excedía de la norma (500 mg/l), esto se puede explicar debido a que esté se encuentra muy cerca de un depósito de jales en donde probablemente se lleven a cabo procesos de oxidación de minerales sulfurosos.

Los fluoruros en general tienen niveles bajos, no se exceden del límite establecido (1.5 mg/l), lo cual se explica debido al tipo de agua existente en la región (bicarbonatada-cálcica), pues el calcio limita las concentraciones de flúor. Sin embargo el pozo Muhi presenta una concentración de 2.1 mg/l, ligeramente superior a la norma (1.5 mg/l). Para el Na+, K+, Mg2+, C1- y Si02 ningún pozo presento niveles superiores a la norma. Y en el caso del B y Li no se detectó concentración de estos elementos por el método utilizado.


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ZONA C

SAN LUIS POTOSÍ.

LOCALIZACI~N DEL ÁREA DE ESTUDIO.

El Valle de SLP se ubica en la porción suroeste del estado de San Luis Potosí y tiene como límites geográficos aproximados los paralelos 21" 59' 50" y 22" 25' de latitud norte y los meridianos 100" 37' y 101" 03' longitud oeste. La cuenca incluye a la ciudad de San Luis Potosí, capital del estado del mismo nombre y tienen una superficie de 191 6 km2 aproximadamente. Esta ampliamente comunicada por carreteras federales como la 49, 70-80, 57, 70 y 57-80 que la comunican con las ciudades de Zacatecas, Ojuelos, Querétaro, Tampico y Saltillo; las vías férreas más importantes son México-Laredo, San Luis-Tampico y San Luis-Aguascalientes.

Es una zona semiárida con un clima seco, en donde la evaporación excede a la precipitación. La temperatura promedio anual es de 17.5" C, la precipitación promedio anual es de 400 m m .

El desarrollo de la capital dentro de los conceptos industriales y agropecuarios, ha sido muy importante desde pasadas décadas. Este desarrollo ha traído como consecuencia el aumento de su población, y en conjunto esto ha implicado un incremento en el uso de recursos hídricos disponibles localmente. Debido a la naturaleza semiárida del lugar, y que el agua superficial es un elemento estaciona1 y escaso, aprovechado de forma más o menos continua a lo largo del año por medio de presas de diferentes proporciones ha obligado a usar, en forma definitiva, el agua subterránea como fuente alternativa, remarcando así la importancia de la calidad de este recurso.


Se ubicaron cuatro zonas de muestreo, la primera comprende la parte norte y noreste de la cuenca con 18 pozos muestreados, la segunda zona se ubica al este con 10 pozos, la tercera y cuarta zona comprende el sureste y centro del valle con 1 1 y 15 pozos muestreados respectivamente, (Fig. 10). Estas actividades se realizaron en el último trimestre de 1987 y el primer trimestre de 1989.


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Fisiografía.

El Valle de San Luis Potosí se encuentra localizado, de acuerdo con la clasificación de Provincias fisiográficas establecidas por Raisz (1959), el la zona limítrofe entre la Provincia de la Mesa central (tercio central y oeste de la cuenca) y la Subprovincia de las Sierras Bajas de la sierra Madre Oriental (tercio este, Sierra de San Pedro).

La Provincia de la Mesa Central consiste principalmente de sierras alargadas con extensas planicies de valles intermontados. Entre las sierras alargadas se encuentra la Sierra San Miguelito, localizada en la porción oeste y suroeste de la cuenca, constituida por rocas ígneas extrusivas del Terciario, y caracterizada por una topografia muy abrupta e irregular, con pendientes en algunos casos mayores de 45" y diferencias de altura sobre el nivel del valle de hasta 950 m (2780 msnm) en sus partes más prominentes (Cerro Grande y Cerro del Potosí). La zona central de la cuenca consiste en una amplia planicie con una altitud media de 1850 msnm, representa el nivel de base local y está constituida por material granular del Cuaternario. Hacia el norte está limitada por suaves lomeríos de rocas ígneas extrusivas y al sur por un parteaguas poco prominente.

El elemento fisiográfico que está enmarcado dentro de la Subprovincia de Sierras bajas, es la Sierra de San Pedro, localizada en la porción más al este de la cuenca. Estas prominencias forman un conjunto de sierras de hasta 2300 msnm, constituidas por rocas calcáreas de edad Cretácica sumamente plegadas, con una topografia de contornos suaves.

La red de avenamiento en toda la cuenca es intermitente y de manera general centrípeto. Las corrientes que bajan de las sierras que rodean al valle, se infiltran en la zona de pie de monte sin llegar a formar una red continua. Localmente los diferentes afloramientos presentan patrones característicos, con predominancia de avenamiento dendrítico a enrejado en la Sierra de San Miguelito y dendrítico en la Sierra de San Pedro.

Geología Regional.

El Valle en el que se encuentra la ciudad de San Luis Potosí, esta incluido en una cuenca endorreica que contiene un sistema acuífero de material volcánico y sedimentario. La cuenca es el resultado de una serie de bloques y fallas que afloran al sureste de la provincia fisiográfka denominada Meseta Central. Esta parte del territorio presenta un marco estructural clásico de evolución de una fosa volcánico- tectónica, la cual a medida que se iba formando, se rellenó de material piroclástico, deslices de talud y material sedimentario continental. Durante el Oligoceno se presentaron fallamientos que propiciaron la salida de un volumen importante de


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material piroclástico en un lapso relativamente corto, lo que sugiere la existencia de cámaras magmáticas someras. El basamento principal de toda la región lo constituye un pórfido cuarzo-monzonítico del post-Cretácico Superior y/o calizas y lutitas cretácicas sedimentarias identificadas en la Sierra de San Pedro (límite este del Valle) y que se relaciona con intrusiones graníticas fuera del parteaguas del mismo (Tris&, 1986).

El llenado final de la fosa se realizó casi exclusivamente con material continental granular, que incluye una capa de arcilla que forma un lente supuestamente continuo, con intercalaciones arenosas cuyo espesor máximo es de 90m y con una extensión aproximada de 300 km2. , se intercalan además restos de algunos flujos de cenizas.

El material Granular Indiferenciado es el resultado de la erosión de las montaiias, principalmente volcánicas de edad Terciaria que incluyen ignimbritas, tobas y flujos lávicos de composición félsica, del tipo calcoalcalino con un contenido elevado de potasio (5.5 +/- 0.5 %), que sobreyacen, discordantemente, a las rocas que forman el basamento.


Desde el punto de vista de la hidrología subterránea, el sistema acuífero del valle está compuesto por un acuífero somero de tipo libre y otro profundo confinado por una capa de arcilla.

El acuífero somero esta compuesto de sedimentos granulares (gravas, arenas, arcillas y limos) bastante heterogéneo (Rodriguez et al., 1988), y tiene un espesor hasta de 40 m, su límite inferior es una lente de material predominantemente arcilloso con un espesor máximo de 100 m. La profundidad al nivel estático varía entre 5 y 25 m.

El acuífero profundo esta compuesto por flujos lávicos fracturados, ignimbritas, toba riolítica (comúnmente identificada como Formación Panalillo) con varios grados de fracturamiento, latita (Formación Portezuelos) que varía de fracturada a sana, y material granular con diferentes estados de compactación y composición (gravas, arenas, arcillas, pirocláticos, etc); su extensión es de alrededor de 800 k m * y su espesor se estima entre 180 y 230 m. Le sobreyace, en forma parcial, una capa de arcilla aparentemente impermeable con un espesor de hasta 100 m. Los niveles estáticos se encuentran de 60 a 140 m de profundidad.

Este acuífero es el que aporta el agua potable a la Ciudad de San Luis Potosí con 89 x 106 m3/ afío (SARH, 1988), del acuífero somero se extraen sólo 0.3 x 106 m3/afí0 de agua con una importante componente de aguas residuales domksticas e industriales. Más del 70 'YO del agua extraída por pozos del acuífero profundo posee temperaturas anormales ( > 30" C), considerando la media anual ambiental (17" C), y se deriva del flujo regional que atraviesa algunas zonas termales a través de un medio fracturado.


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Las principales unidades volcánicas por las que viaja el agua de jerarquía regional, son rocas ígneas extrusivas (fracturadas) que constituyen derrames muy viscosos, ignimbritas con soldamiento variable y tobas. Su composición varia de félsica (riolita San Miguelito, ignimbrita Cantera, riolita Panalillo) a intermedia (latita portezuelo). En estas rocas predomina una textura poriirítica con cuarzo y sanidino como fenocristales en una matriz (80 % en promedio) parcial o totalmente desvitrificada con magnetita y hematita como minerales accesorios.

Se sugiere que los magmas que dieron ,lugar al vulcanismo explosivo del área, se originaron a partir de la cristalización fraccionada en cámaras magmáticas someras, con generación de magma por fusión parcial de la corteza superior, en un ambiente extensional, con una mínima o nula contribución de magma derivada del manto.

De acuerdo con la génesis de los magmas que originaron las rocas volcánicas, se esperan mayores concentraciones de elementos litófílos como el F, Be, Sn, Pb, u, etc., con respecto a los elementos siderófilos como el Cr, Cu, Co, Ni, etc. Cuando las rocas se enfiían rápidamente después de su extrusión, como en el caso de San Luis Potosí, dichos elementos generalmente se localizan en la fase vítrea, ya que no tienen oportunidad de reemplazar elementos mayores de radio iónico y carga similares en las fases cristalinas.

RESULTADOS.

Los resultados de los análisis químicos de las muestras de agua se presentan en las tablas 10, 1 1, 12 y 13; las concentraciones se expresaron en mg/l.

De acuerdo a los diagramas de Piper el tipo de aguas para la zona 1 en los pozos profundos son mixtas con predominio de cálcicas para cationes y bicarbonatadas para los aniones; en cuanto a los pozos del acuífero somero resultaron de tipo mixto preferentemente cloruradas, (Fig 11). En relación a los cationes, para la zona 2 son de tipo mixto con una mayor proporción de sodio y magnesio para ambos acuíferos; bicarbonatadas en el acuífero profundo y mixtas para el acuífero somero, teniendo el pozo L-23 una alta concentración de cloruros, (Fig. 12).

Para la zona 3 y 4 son de tipo mixta, predominando el sodio y el potasio sobre el magnesio para cationes en los dos acuíferos y bicarbonatadas para el profundo y mixtas para el somero en relación a los aniones, (Fig. 13 y 14 respectivamente).


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TABLA 10.

TABLA 10. (Continuación).


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TABLA 11.

L-27 I410 I210 128.8 L-28 I636 I250 I29


171.85 115.17

7.66 286 181.53

6.14 186.17 7.73 290 186.172 7.68 315 157.52 7.33 376 187.51 7.73 340 186.17

CI 9 3.7 8.5 225 50 84

- - - - - - - 9.6 10 15.5

- - 16 -

- 2.1 9.2 105 59.2 56 7.5 8 35.8 14

- -

-

- 1.6 2.7 38

- -

- 3.8

-1 62.5 36.5

39.9 38.6 7.8 41.7 8.8

TABLA 12.

m 0.96 0.96 2.88 26.4 11.04 11.52 1.92 1.44 0.48 0.96 -

F I Fe I Li

0.34 0.07 0.78 I 0.08 I 0.07 q z - p r 0.48 0.25 0.01

0.96 0.07 0.12 0.04 0.10 0.10 0.10

1.5 0.03 0.11

Clave CI Alcal. Cond. pH T Prof. Pozo L-29

4.3 85.92 100 6.52 23.8 160 396-ZA L-30 12 187.51 467 6.52 19.8 25 N O 4

- so, 57 1 - 22 22 18

-

10 77.6 21 12 11 16.5

-

- NO- ~~

24.5 0.70 6.9 3.8 5.3

22.9 2.1 aE 29.5 9.7


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TABLA 13.



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SAN LUIS POTOSÍ

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SAN LUIS POTOSÍ

Fig. 12 Diagrama de piper. Zona 2.

- UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO 49

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SAN LUIS POTOSÍ


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SAN LUIS POTOSÍ


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ZONIFICACIÓN DE CONTAMINANTES.

Los pozos del acuífero profundo presentan temperaturas que van desde 23.3 hasta 40.4 "C; la norma establece como límite 2.5 "C más que la temperatura ambiental, si se considera que en esta zona la media a n d es de 17.5 "C, por lo tanto el límite máximo permitido será de 20 "C, lo que implica que se rebasa la norma de 4 a 21 "C, este exceso nos determina que las aguas de esos pozos son de origen termal. En cambio los pozos someros presentan en particular muy poca variación en la temperatura (19.8-21.5 "C) por lo que pueden clasificarse como normales.

Se determinaron concentraciones inadecuadas de SDT para 3 pozos someros y 2 norias, las cuales mostraron los niveles más altos (940.8 y 1 13 1.4 mg/l). Esto se debe a que hacia el este y el noreste, en donde se ubican las norias y los pozos, es una zona donde utilizan aguas negras para el riego, lo que implica la consecuente infiltración hacia los mantos. Las norias con problemas de calidad se localizan en las cercanías y alrededores del canal de desagüe de la ciudad de San Luis Potosí. Este tipo de contaminación orgánica se puede corroborar al encontrar en 3 de estos mismos pozos los niveles más altos de NO3-.

Un pozo más profundo (L-42) se ubica en Soledad Diez Gutiérrez, poblado muy grande donde se obtuvo una concentración máxima en NO,- de 33.1 mg/l, la fbente principal que induce esto son las descargas de desechos municipales.

Otro indicativo de este tipo de contaminación lo podemos encontrar al analizar los C1- , y es precisamente en estos mismos pozos y norias que encontramos las concentraciones más altas (225 mg/l), aun cuando ninguno sobrepasa el límite máximo permitido que es de 250 mg/l, la proporción de sus concentraciones con los demás pozos es considerable.

En la zona 2, 3 y 4 no existe relación entre la alcalinidad (concentraciones de HC03- ) y el Ca2+, que indiquen una disolución de Caco , por lo que se deduce que los valores altos de la alcalinidad se asocian más a contaminación por aguas negras que a efectos naturales de la geología. Pero en la zona 1 hacia el norte, entre Los Rojas y el PeÍíasco, se da ligeramente esta relación mostrando una distribución de aguas bicarbonatadas, mixtas preferentemente cálcicas, como anteriormente se mencionó.

En lo concerniente al Fe se encontraron 8 pozos con altas concentraciones de este elemento con 7.8 y 7.6 mg/l, casi el doble de la norma establecida (0.3 mgA); están ubicados al noreste muy cercanos al poblado Enrique Estrada, 2 son norias y los otros 21 pozos están más alejados en dirección al sur, cerca de Villa de Pozos. es probable que estos niveles se deban a la disolución del Fe2+ ocasionada por un medio reductor producto de la contaminación orgánica.

En 23 pozos se encontró el potasio en concentraciones de más de 10 mg/l, espaciados en general por toda el área de estudio, estos es porque las rocas ígneas de la zona están

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clasificadas como "ricas en potasio", pues contienen feldespatos potásicos como el sanidio y la ortoclasa, esenciales en las rocas de tipo riolítico. Se sabe además que el potasio puede provenir también de los fertilizantes, pero su diferenciación, no es posible. Sus valores mas altos fueron encontrados en las norias L-14, L-23, L-40 y L- 35, con un máximo de 36.5 mgA.

Para los floruros, 1 O pozos del acuífero profundo presentaron los niveles más elevados (3.65 mg/l), el doble de lo establecido en la norma (1.5 mg/l), estos se ubicaron en los alrededores de la Ciudad de San Luis Potosí y al sureste, en paralelo a la vía férrea de San Luis-Aguascalientes. El origen de esta contaminación esta ligada a una fuente natural asociada a las riolitas presentes, específicamente en la zona termal al sur y sureste de la Ciudad de San Luis Potosí. El termalismo esta comúnmente asociado con productos volcánicos.

En relación a los SO,2-, Na+, Ca2+, Mg*+, Li, B, Zn, SiO, ninguno mostró niveles más altos que los límites máximos permisibles, sin embargo se observan que para la noria (L-40) el Na+, SO,, Ca2+ y Mg2+ muestran concentraciones más elevadas que el común de los demás pozos.

OBJETIVOS Y METAS ALCANZADAS.

Al iniciarse este trabajo se planteo como objetivo general el determinar parámetros físico-químicos y metales pesados en aguas subterráneas de algunos valles de México, que se caracterizaron por medio de los iones principales (Caz+, Mg2+, Na+, K+, Cl-, SO,2+, HC0,2- y CO,), estableciendo a s í el tipo de agua de las diferentes zonas de estudio. Los datos de las cuantificaciones analíticas se compararon con las Normas Oficiales Mexicanas que especifican los máximos permisibles de los diversos parámetros para el uso del agua potable, permitiendo señalar (conocer o puntualizar) si las concentraciones de los metales pesados y demás especies químicas, tenían niveles - superiores a los establecidos.

En este objetivo se cubrió un 70 % de lo planeado, pues mucha de la información estaba disponible con anterioridad (algunos de los estudios se tenían desde el año de 1987 hasta el mas reciente que fue en 1992), por lo que solo se realizaron actividades de gabinete.

Los objetivos particulares pretendían alcanzar como meta fundamental el conocer y manejar técnicas para la determinación de parámetros fisico-químicos y metales pesados en aguas.

Ahora bien, debido a las características del Laboratorio de Química Analítica del Instituto de Geofisica de la U N A M , lugar de realización del presente trabajo, se tuvo la oportunidad de participar en la cuantificación de diferentes parámetros y especies químicas, ya que en ese lugar de manera continua, llegan muestras de agua de distintos

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lugares con diversos propósitos de estudio. Todo esto permitió el conocer, aprender y practicar técnicas analíticas y cubrir a s í en un 100 % los objetivos planteados.

CONCLUSIONES.

El estudio de la calidad del agua destinada a ser consumida por el hombre ha sido, y es, de primordial importancia, interviniendo en el mismo muchos factores tanto naturales como antropogénicos que pueden afectarla, ya sea de manera inmediata o diferida.

La calidad del agua queda definida por su composición, y el conocimiento de los efectos que puede causar cada uno de los elementos que contienen o el conjunto de todos ellos, permite establecer las posibilidades de su utilización, en este caso, para el agua potable.

Para el agua subterránea, la calidad de está depende en gran medida de las condiciones del acuífero, de su litología, de la velocidad de circulación, de la calidad del agua de infiltración, de las relaciones con otras aguas o acuíferos, etc.

El marco geológico existente para cada zona de estudio, determina condiciones específicas que controlan marcan y diferencian el sistema acuífero, tanto litológica como hidrogeoquímicamente.

Las aguas subterráneas tienen en general, una gran oportunidad de disolver materiales por las mayores superficies de contacto, lentas velocidades de circulación y en algunos casos mayor presión y temperatura. Por ello sus concentraciones salinas son superiores a las superficiales.

Debido a las características climáticas de México, las aguas subterráneas constituyen una fuente muy importante de abastecimiento del líquido. Con el crecimiento de la población y el desarrollo industrial, se ha incrementado la descarga de aguas residuales, lo que ha llegado a ocasionar contaminación de algunos acuíferos.

Las actividades humanas, ya sea a través de la producción de desechos y residuos, o a través de modificaciones en el régimen hidráulico del flujo en los acuíferos y en sus relaciones entre ellos y con otras aguas y formaciones, pueden producir contaminaciones cuyos alcances son a veces insospechados, las cuales se ven favorecidas en muchas ocasiones por descuido, desidia, ignorancia y falta de un adecuado control en la gestión de las aguas subterráneas.

Ahora bien, la contaminación de las aguas subterráneas puede originarse por diferentes actividades:

1.- Contaminación por actividades domésticas. En donde la contaminación es esencialmente orgánica y biológica nacida en fosas sépticas, basureros, rellenos

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sanitarios, hgas de sistemas de alcantarillado, además de la utilización de productos químicos como son los detergentes. Por este tipo de contaminación es común encontrar altas concentraciones de NO,-, SDT, C1-, HC0,2-, Caz+, y Mg2+ (dureza).

2.- Contaminación por labores agrícolas. Principalmente se debe a los abonos, fertilizantes, en general biocidas, la descarga y riego con aguas negras. En los tres primeros lo más común es encontrar niveles importantes de sustancias orgánicas; el último puede aportar al acuífero diferentes contaminantes como son NO,-, SDT, HC0,2- y aumentar considerablemente la dureza y alcalinidad del agua.

3.- Contaminación por ganadería. Este tipo de contaminación es principalmente orgánica y biológica, con matices muy similares a la contaminación por actividades domésticas, pero con frecuencia más concentrada e intensa.

4.- Contaminación por actividades mineras. Es una contaminación primordialmente mineral y dependerá del tipo de extracción, proceso y residuos que son utilizados para poder delimitar el tipo de contaminante que es posible encontrar, frecuentemente se puede relacionar con evacuaciones de aguas de minas y con lavaderos de mineral.

5.- Contaminación por actividades industriales. Estas contaminaciones son tan variadas como las industrias que las originan. Podemos encontrar desde metales pesados como el Cr, Pb, Cu, Hg, etc, como sustancias orgánicas e inorgánicas.

6.- Contaminación por aguas superficiales. Se produce cuando estas recargan el acuífero y entonces la contaminación de las aguas subterráneas esta muy ligada a la de las superfrciales.


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BIBLIOGRAFÍA.

APHA, A W A , and WPCF. 1989. Standard Methods for the Examination of Water and Wasterwater. American Public Health Association. Port City Press. USA.

ARIEL CONSTRUCCIONES, S. A. (ACSA). 1982. Actualización del estudio Geohidrológico del Valle de León, en el Estado de Guanajuato. Contrato No. GZA-82-67-EG. Informe técnico ¡l., SHAR.

ARMIENTA, M. A., ZAMORA, V., Y JUAREZ, F. 1987. Manual para el Análisis Químico de Aguas Naturales en el Campo y en el Laboratorio. Comunicaciones Tkcnicas IGF. Serie Docencia y Divulgación No. 4 , 86 pp.

ARMIENTA, M. A. 1988. La Contaminación de las Aguas Subterráneas. Comunicaciones Técnicas IGF. Serie Investigación No. 76, 40 pp.

CASTANY, G. 1975. Prospección y Explotación de las Aguas Subterrdneas. Edit. Omega. Barcelona. pp. 738.

CARRILLO, J. J. , Y ARMIENTA, M. A. 1989. Diferenciación de la contaminación inorgánica en las aguas subterráneas del Valle de la Ciudad de San Luis Potosí, S.L.P., México. Geofísica Internacional, Vol. 28 No. 4, pp 763-783.

CUSTODIO, M. 1983. Principios Básicos de Química y radioquímica de Aguas Subterráneas. I n : E. Custodio y M. R. Llamas (Eds.). Hidrología Subterránea. Tomo I. Segunda Edición. p. 177m246. Edit. Omega. Barcelona.

CUSTODIO, E. y E. DIM. 1983. Calidad del Agua Subterránea. In: E. Custodio y M. R. Llamas (Eds.). Hidrológia Subtetránea. Tomo H. Segunda Edición. p. 1883m1962. Edit. Omega. Barcelona.

GAONA VISCAYNO, S., GORDILLO de A.T., FARVOLDEN, R.N. 1985. Quality of Water in an Aquifer and its Manifestation in Pumping Wells. J. of Hydrology. V. 78, p. 165-181.

HERNANDEZ, M. J. F. 1987. Simposio Sobre la Geología de la Región de la Sierra de Guanajuato. Resumenes y Guia de Excursión. Estación Regional del centro del Instituto de Geología, UNAM.

HERNANDEZ, L. N. 1991. Modelo Conceptual de Funcionamiento Hidrodinárnico del Sistema Acuífero del valle de León, Guanajuato. Tésis Profesional, Ing. Geologo, Facultad de Ingeniería, UNAM.


Servicio Social

JACKSON, R.E., PATTERSON, R.J., GRAHAM, B.W., BAHR, J., BELANGER, D., LOCKWOOD, J., PRIDDLE, M. 1985. Contaminant Hydrogeology of Toxic Organic Chemicals at a Disposal Site, Gloucester, Ontario, 1. Chemical Concepts and Site, Assessment. NHRl Paper No. 23. IWD Scientific Series No. 141. Inland Waters Directorate, Ottawa, Canadh, 114 p.

KEMMER, F. N. y J. McCALLION. 1992. Manual del Agua. Su naturaleza, tratamiento y aplicaciones. Tomo I. NALCO. McGraw Hill. México.

QUINTERO, O. 1989. Contribución al Conocimiento de la Geología de la Sierra de Guanajuato en la Región de Comanja de Corona, Jalisco. Tbsis de Maestría, Maestría en Geología, Facultad de Ciencias. UNAM.

RAISZ, E. 1959. Land forms of Mexico. Cambridge, Mass. Mapa con texto, escala 1: 3,000,000 aprox.

RODRíGUEZ, R., CARRILLO J. J., CARDONA, A., VILLANUEVA, S., DIM, P., ARZATE, J., ARMIENTA, M. A., Y CORTES, A. 1988. Estudio Geofisico geohidrológico del Valle de San Luis Potosí, Reporte Técnico para la Dirección de Captaciones y Conducciones de Agua, SARH, Instituto de Geofísica, UNAM, México, D.F., 242 pp.

SARH, 1988. Estudio geofisico-geohidrológico del Valle de San Luis Potosí, SLP. Estudio para CNA, (Subdirección de estudios, Planes y Programas), Mbxico, D.F., 152 pp.

SIMONS, S. F. Y MAPES, V. E. 1956. Geology and Ore Deposits of de ZimapBm Mining District, States of Hidalgo, México. Geological Survey Profesional Paper 284. U. S. G. S., Washington, U.S.

TEBBUT, T. H. Y. 1990. Fundamentos de Control de la Calidad del Agua. Limusa. Mbxico. pp. 239.

TRISTAN, G. M. 1986. Estratigrafia y tectónica del graben de Villa de reyes, en los Estados de San Luis Potosí y Guanajuato, México. Instituto de Geología y Metalurgia, UASLP. Folleto Tbcnico 107, 91 pp .

WAITE, T. D. 1984. Principles of Water Quality. Academic Press, Inc. USA. pp. 289.

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DETERMINACION DE PARÁMETROS F~SICO-QU~MICOS Y METALES PESADOS EN AGUAS SUBTERRÁNEAS EN DIFERENTES ZONAS DE MÉXICO.

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