Desarrollo de estudios geofísicos realizados en la zona del

El agua subterránea en muchos casos ha sido impactada por lixiviados provenientes del depósito inadecuado de residuos sólidos compuestos principalmente por basura, así como por residuos tóxicos como los pesticidas. Dentro de este contexto, la exploración del agua subterránea por medio de técnicas geofísicas ha adquirido mayor relevancia por su constante aplicación para valorar su comportamiento y conocer las características de los acuíferos. Su uso permite inferir información sobre la composición del subsuelo mediante algún parámetro físico medido en superficie, como la intensidad de una corriente asociada a la mayor o menor facilidad de propagación de las ondas eléctricas.

Existen diversos métodos que permiten obtener información acerca de las condiciones del suelo y rocas del subsuelo. Todos los métodos eléctricos funcionan a raíz de la emisión de una corriente eléctrica a través de dos o más electrodos puntiformes y de su recepción a través de otros dos electrodos adyacentes receptores del potencial inducido. Su arreglo es lo que marca la diferencia entre ellos, utilizándose para la prospección del agua subterránea los sondeos eléctricos verticales y los de polarización inducida (CNA, 2003). Entre éstos se encuentran los arreglos denominados Schlumberger, Wenner y Lee, de los cuales el primero es el que ha sido mayormente utilizado.

De acuerdo con los objetivos del presente estudio se emplearon dos métodos geoeléctricos de resistividad, uno en la modalidad de sondeo eléctrico vertical (S.E.V.), utilizando un dispositivo tetraelectródico tipo "Schlumberger" para definir la estratigrafía del subsuelo. El otro de tipo dipolar polo-dipolo para generar una “imagen” del subsuelo y detectar la contaminación por lixiviados en caso de que exista.

Las prospecciones geofísicas hacen uso habitual de las medidas de resistividad eléctrica del subsuelo, teniendo como finalidad detectar cuerpos y estructuras geológicas considerando su contraste resistivo dependiendo del material que conforma las capas en los estratos. La resistividad eléctrica ρ de un material describe la dificultad que encuentra la corriente a su paso por él (CNA, 2003). Los valores de resistividad en una roca están determinados más que por su composición mineralógica, por el agua que contienen, fundamentalmente por la porosidad y por la salinidad del agua (más salinidad implica mayor conductividad). En general se pueden encontrar los rangos de valores como los mostrados en la tabla 4.1.

i). Estudio geofísico realizado por la empresa “Geofísica y

Perforaciones del Medio Ambiente S.A. de C.V.”

Con el objeto de poder tener resultados comparativos, entre diferentes estudios de prospección geofísica, se contrataron los servicios de la empresa “Geofísica y Perforaciones del Medio Ambiente S.A. de C.V.” la cual realizó trabajos de prospección geoeléctrica en el vertedero de la ciudad de Metepec durante el mes de diciembre del año 2003, efectuando una campaña de campo al interior del vertedero y en la periferia del mismo.

Las metas del estudio de prospección geoeléctrica fueron: a) Conocer el modelo de funcionamiento geoeléctrico del subsuelo de la zona de estudio, para determinar la estratigrafía probable del lugar a una profundidad máxima de 25 m y b) Establecer el grado de contaminación y transporte de los lixiviados presentes en la porción norte del vertedero, tanto lateral como subterráneamente, los cuales presentan afloramientos superficiales derivado de la fuga de lixiviado proveniente del propio cuerpo y taludes del vertedero.

El equipo utilizado en la prospección geofísica fue un transmisor Scintrex modelo TSQ-3, con una potencia de salida de hasta 3,000 watts y corriente de salida máxima de 10 amp; un receptor multímetro marca Fluke; una caja interelectródica para arreglo tipo Schlumberger; así como electrodos de cobre para AB y electrodos impolarizables para MN; cable de cobre acerado necesario para las conexiones, carretes móviles y herramienta accesoria.

Se realizó un Sondeo Eléctrico Vertical (SEV-A) en la zona central del vertedero, así como el tendido de una línea dipolar ubicada en las afueras del vertedero en su sector noreste (figura 4.1). Las referencias geográficas de estas líneas fueron localizadas por medio del uso de un geoposicionador marca Garmin modelo 12xl. Para el SEV-A se alcanzó una profundidad de prospección cercana a los 30 m, debido a que se abrieron las alas 100 metros para AB/2. En cuanto a la línea dipolar, se realizaron dos tendidos de 44 metros cada uno, tratando de alcanzar la zona que evidencia la presencia por contaminación de lixiviados, por lo que la profundidad de prospección alcanzó una profundidad aproximada de 7 m (figuras 4.2, 4.3 y 4.4).

Tabla 4.1 Variabilidad en la resistividad de algunos tipos de materiales existentes en el subsuelo (CNA, 2003)

Tipo de material Resistividad (Ωm)

Rocas ígneas y metamórficas inalteradas > 1000 Rocas ígneas y metamórficas alteradas 100 a 1000

Calizas y areniscas 100 a más de 1000

Arcillas 1 a 10

Limos 10 a 100

Arenas 100 a 1000

N 2 ,1 28 ,8 00 E 435,000 E 434,000 SEV-1 Pozo superficial

Línea de sondeo eléctrico Simbología: Camino a las Palm as Ca m in o a la s A m eri ca s VERTEDERO Pozo profundo Afloramiento superficial Pozo de observación Pozo de observación SEV-2

Figura 4.1 Localización de las líneas geofísicas donde se ubica el SEV y la línea dipolar. Trabajos de campo realizados con la empresa Geofísica y Perforaciones del Medio Ambiente S.A.de C.V.

ii). Estudio geofísico realizado por la empresa “VIGUE S.A. de

C.V.”

Dentro de los trabajos para el reordenamiento del vertedero en el municipio de Metepec, el H. Ayuntamiento a través de la Dirección de Ecología, inició en el año 2000 el proyecto para el saneamiento del vertedero. La finalidad principal del estudio de reordenamiento fue de conocer de forma certera el funcionamiento actual del vertedero. Por este motivo se encargó a la empresa VIGUE S.A. de C.V., realizar los trabajos correspondientes a los estudios geofísicos del sitio.

Se realizaron tres sondeos de prospección geofísica utilizando el método del sondeo eléctrico vertical, empleando un dispositivo Schlumberger con el objeto de determinar la distribución de las resistividades en el subsuelo. La ubicación de los sondeos se estableció al interior del propio vertedero como se observa en la figura 4.5, considerando las dimensiones longitudinales y transversales del vertedero.

De acuerdo con los objetivos del estudio se emplearon dos métodos geoeléctricos de resistividad, uno en la modalidad de sondeo eléctrico vertical (SEV), utilizando un dispositivo tetraelectródico tipo Schlumberger para definir la estratigrafía del subsuelo. El otro de tipo dipolar polo-dipolo para generar una “imagen” del subsuelo que pueda detectar la contaminación por lixiviados si es que existe en la zona donde se efectuó el tendido dipolar.

El equipo básico para la realización de los sondeos consistió en un transmisor de corriente marca Scintrex modelo TSQ-3 con potencia de 3,000 W, un reproductor de corriente eléctrica, medidor de lectura digital marca Fluke-87-III con resolución de 0.1 mV, electrodos de potencia, cables de cobre acerado y herramienta menor. El primer Sondeo Eléctrico Vertical (SEV-1) se realizó a 10 m del límite perimetral del vertedero en la zona que comprende la porción noreste del sitio. El segundo Sondeo Eléctrico Vertical (SEV-2) se efectúo a 100 m en dirección este de la frontera del vertedero y finalmente el tercer Sondeo Eléctrico Vertical (SEV-3) se desarrollo en la zona que comprende el interior del

Figura 4.2 Ejecución del tendido dipolar en la porción noreste del vertedero, en la zona que comprende los terrenos de cultivo adyacentes a las fronteras externas del vertedero.

Figura 4.3 Toma de lectura de datos para el tendido dipolar en la porción noreste del vertedero, donde los afloramientos superficiales y laterales del lixiviado prevalecen.

Figura 4.4 Toma de lectura para el SEV-1 realizado en la zona central del vertedero por el personal de la empresa Geofísica y Perforaciones del Medio Ambiente S.A.de C.V.

iii). Estudio geofísico realizado en colaboración con personal

técnico de la Universidad del País Vasco

Con el objeto de corroborar los resultados previos de los estudios de prospección geofísica realizados en el vertedero, se efectuaron durante el mes de septiembre del año 2004, dos Sondeos Eléctricos Verticales (SEV´s) mediante la programación de dos campañas de campo. Los sondeos se ubicaron en los terrenos particulares localizados en las porciones noreste de la frontera del vertedero, ya que es en esta dirección donde se prevé la mayor convergencia de los lixiviados siguiendo la vía preferencial del flujo de aguas subterráneas y de la topografía del lugar.

Un sondeo fue localizado a 100 m de la frontera noreste del vertedero y otro más se localizó a 10 m de la misma frontera noreste (figura 4.6). Con el objeto de determinar con un alto grado de certidumbre la configuración estratigráfica del lugar, se consideró realizar a profundidades someras la exploración geofísica por los que la profundidad de prospección fue de 100 m aproximadamente, ya que se abrieron las alas de los electrodos a 300 m para AB.

Para el SEV-1PV de esta campaña se efectuaron dos tendidos de líneas, la primera de ellas se realizó en sentido noroeste-suroeste y la segunda en dirección este-oeste, con el objeto de discretizar de forma adecuada esta porción de terreno. Respecto al SEV-2PV se traslado el equipo trasmisor de corriente a solo 10 m de la malla perimetral que circunda al vertedero, realizando un solo tendido de línea en dirección este-oeste para prospectar a 100 m de profundidad.