ESTUDIO HIDROGEOQUÍMICO DEL AGUA
SUBTERRÁNEA
Autor: Ing. Pedro Carlos Ávila Ramírez Consultor
Correo electrónico: [email protected]
ESTUDIO HIDROGEOQUÍMICO DEL AGUA SUBTERRÁNEA
• Resumen
• En años recientes se ha establecido por medio de análisis de isótopos de oxígeno e hidrógeno que ciertas intrusiones ígneas han interactuado en muy grande escala con aguas meteóricas subterráneas. Estas intrusiones actúan como grandes máquinas de calor que proveen la energía necesaria para activar la circulación convectiva del agua circulante entre las rocas (Barnes, 1979)
• La mayoría de los campos geotermales están asociados a estructuras con actividad tectónica como fallamiento de bloques, formación de grabens o calderas. Particularmente lugares favorables para campos geotermales son las intersecciones de fallas que limitan bloques estructurales mayores, todo esto subyacido por cámaras magmáticas existentes a profundidad.
El presente trabajo tiene un enfoque hidrogeoquímico, relacionando los elementos provenientes de la cámara magmática, básicamente fluor, celdas de convección e infiltración de agua meteórica, buscando una solución diferente a los problemas de salud que afectan no solo al estado de Aguascalientes, sino a otros con ambiente geológico similar.
ESTUDIO HIDROGEOQUÍMICO DEL AGUA SUBTERRÁNEA
• Agua Termal
• Existe gran familiaridad con la presencia de agua termal utilizada de diferentes maneras, uso cotidiano para beber, aseo, etc. para esparcimiento sobre todo en balnearios, o bien como uso medicinal que de acuerdo a su contenido químico, puede ser agua sulfurosa, clorurada, ferruginosa, etc.
• Que se considera agua termal?
• Es agua que contiene una gran cantidad de minerales y tiene una temperatura que supera en 5°C a la del agua superficial.
• Pueden ser: Supertermal > 100°C, hipertermal (45° a 100°C), mesotermal (35° a 45°C) e hipotermal (20° a 35°C)
• Como se genera el agua termal?
• La mayoría de los campos geotermales están asociados a estructuras con actividad tectónica como fallamiento de bloques, formación de grabens o calderas. Particularmente lugares favorables para campos geotermales son las intersecciones de fallas que limitan bloques estructurales mayores, todo esto subyacido por cámaras magmáticas existentes a profundidad.
• El origen magmático es claro para elementos como boro, fluor, nitrógeno, arsénico, litio, potasio, fierro, manganeso, rubidio y cesio, los cuales se encuentran en altas concentraciones en aguas termales.
ESTUDIO HIDROGEOQUÍMICO DEL AGUA SUBTERRÁNEA
• Las áreas geotérmicas son zonas de la corteza terrestre con un gradiente geotérmico elevado, que implican temperaturas elevadas en profundidad. (Custodio, E. s/f.)
• El conjunto de materiales fluidos en movimiento, fracturas, cámara magmática generadora de calor, etc., que intervienen en un área geotérmica, forman un sistema geotérmico. Si el sistema geotérmico incluye agua en movimiento, se considera también sistema hidrotermal y debe incluir el flujo convectivo de agua fría descendente.
• Recientes investigaciones apoyadas en análisis de los isótopos de oxígeno e hidrógeno han encontrado que ciertas intrusiones ígneas han actuado en gran escala con aguas meteóricas subterráneas.
• Los valores totales de 18O en las intrusiones y en la roca aflorante, pueden ser sistemáticamente configuradas y
los contornos están comúnmente centrados en el cuerpo intrusivo, formando óvalos concéntricos que se incrementan en 18O hacia el exterior. Los valores normales de 18O, se encuentran por lo común en
aproximadamente 1-3 diámetros fuera del contacto intrusivo y los valores de 18O mas bajos, se encuentran
justo en el contacto (18O tan bajos como -3 a -7). (Barnes, 1979).
• El sodio es usualmente el catión dominante en aguas geotermales de alta temperatura. Una variación sistemática en la proporción sodio/potasio con la temperatura, ocurre en todos los sistemas geotermales ácidos y en muchas áreas dentro de una amplia variedad de tipos de roca, ha sido posible hacer una correlación precisa entre Na/K y la temperatura del agua.
ESTUDIO HIDROGEOQUÍMICO DEL AGUA SUBTERRÁNEA
• Presencia de fluor en el agua.
• Estudios científicos han demostrado que gran parte de las enfermedades renales tienen una gran vinculación con la toxicidad del fluoruro. En altas dosis de fluoruro y la exposición a corto plazo puede afectar a la función renal y la estructura esquelética produciendo la fluorosis esquelética que se distingue por la alta incidencia de fracturas.
Fluorosis dental
ESTUDIO HIDROGEOQUÍMICO DEL AGUA SUBTERRÁNEA
• Por lo que respecta al Estado de Aguascalientes, se ha observado una relación directa entre el agua termal, la presencia de fluor y otros elementos pesados, con estructuras dómicas de composición riolítica, en cuyo caso están varios poblados del municipio de Calvillo, como Ojocaliente, Chiquihuitero, Mesa Grande, Palo Alto, etc. que de acuerdo con datos proporcionados por el Centro de Salud, son también los lugares con mayor índice de enfermos renales en el municipio.
• El municipio de Calvillo está ubicado en un graben o fosa tectónica, donde la parte plana que corresponde al valle y es zona agrícola que contiene agua por debajo del límite permitido de 1.5 mg/l, según la Norma OFICIAL MEXICANA NOM-127-SSA1-1994,
ESTUDIO HIDROGEOQUÍMICO DEL AGUA SUBTERRÁNEA
ESTUDIO HIDROGEOQUÍMICO DEL AGUA SUBTERRÁNEA
• La presencia de altas concentraciones de fluoruro en el agua subterránea que se utiliza para abastecimiento poblacional en la ciudad de Aguascalientes y de manera sobresaliente, en el municipio de Calvillo, donde existe gran incidencia de enfermedades renales, es bien conocida desde hace tiempo.
• Otros padecimientos relacionados con el alto contenido de fluor en el agua, son la fluorosis dental y en casos más graves, fluorosis esquelética. Tratando de encontrar las causas y posteriormente la solución a ese grave problema de salud, se han realizado algunos estudios entre ellos uno de carácter preliminar por parte del ISSEA (Instituto de Servicios de Salud del Estado de Aguascalientes) en el año 2004 y otro de la Universidad Autónoma de Aguascalientes, (Año 2010).
• Ambos estudios se enfocan al origen salud, abarcando diferentes aspectos como genética de los familiares de los enfermos, medicamentos con los que han sido tratados de diferentes padecimientos, empleo de agroquímicos, extracción del agua a grandes profundidades, calidad del agua, partículas de polvo, etc. sin que a la fecha se tengan conclusiones definitivas.
• La enfermedad renal crónica (ERC) es ahora una epidemia mundial que afecta a más del 10% de la población mundial, según los autores de uno de los artículos que la revista The Lancet dedica a esta enfermedad, escrito por el profesor Kai-Uwe Eckardt, de la Universidad de Erlangen-Nürnberg(Alemania).
• El INEGI ha reportado que actualmente la Insuficiencia Renal es la 5ta Causa de Muerte más importante entre la población mexicana, ya que anualmente mueren cerca de 12 mil personas por complicaciones derivadas de la insuficiencia renal. Recalcó que las entidades con mayor incidencia son: el Estado de México con mil 487 fallecimientos, el Distrito Federal con 948, Jalisco con 920, Puebla con 756, Guanajuato con 604 y Nuevo León, con 392.
ESTUDIO HIDROGEOQUÍMICO DEL AGUA SUBTERRÁNEA
• Siendo la insuficiencia renal una enfermedad con tan alta incidencia, las instancias dedicadas a la salud no han encontrado la forma de combatirla eficientemente, pues al igual que el caso de Aguascalientes buscan
soluciones dentro de su ámbito sin extender las investigaciones a otros parámetros. •
• Posibles soluciones.
• Desde el punto de vista geológico, pueden hacerse pruebas para comprobar si el filtrado a través de ósmosis inversa elimina el alto contenido de fluor.
• Otra de las medidas aunque costosa económica y legalmente, será cambiar el uso de pozos del valle con bajos contenidos de fluor para abastecimiento de la población por pozos con alto contenido de fluor para el riego agrícola.
