Presencia, distribución, hidrogeoquímica y origen de arsénico, fluoruro y otros elementos traza disueltos en agua subterránea, a escala de cuenca hidrológica tributaria de Lerma-Chapala, México

Resumen

La presencia, distribución y origen de arsénico inorgánico total (iAs), fluoruro (F ^–) y otros elementos traza disueltos en agua subterránea (Se, Sb, V, Cr, Mo, Re, Pb, Cu, Cd, Co y Zn), en los 7000 km² que cubren la cuenca de la Independencia (CI), tributaria de la cuenca Lerma-Chapala, se estudian a través de técnicas hidrogeológicas, hidrogeoquímicas e isotópicas. Análisis de muestras provenientes de 246 pozos, de un acuífero granular y otro fracturado subyacente, indican la presencia de altas concentraciones de iAs (0.025–0.12 mg/L) y F ^– (1.5–16 mg/L) en la porción noreste de la cuenca, en un área aproximada de 500 km². Treinta y tres muestras de esta región, donde se ubica un importante cono de abatimiento piezométrico regional, indican que el origen e hidrogeoquímica del iAs y del F ^– se encuentran asociados a altas concentraciones de HCO ^– y Na⁺, producto de la disolución de feldespato sódico, principalmente, y de otros minerales constituyentes de las riolitas e ignimbritas que forman el acuífero fracturado, con largos periodos de residencia del agua subterránea hasta de 35,000 años. La disolución de minerales de arsénico es un proceso secundario de concentración de iAs, mientras que el enriquecimiento en F^– se encuentra asociado a la disolución de fluorita, a altas concentración de Li⁺, Cl ^–, Cs, Br ^– y a agua termal. No se encontraron correlaciones de iAs y F ^– con otros metaloides pesados o con elementos formadores de óxidos, ni con otros elementos traza en solución. Los isótopos estables, en 125 muestras, indican un origen meteórico local del agua subterránea, alturas variables de recarga y que durante ésta no ocurrieron procesos de evaporación, incluyendo aquélla cuya edad representa miles de años de residencia. Tampoco existen evidencias de que la cuenca haya sido cerrada. De no establecerse criterios y políticas adecuadas de manejo del acuífero en la CI, es de esperarse que las áreas impactadas por la presencia de altas concentraciones de iAs y F ^– y otros elementos se incrementen con el tiempo, con efectos progresivamente mayores tanto a la salud de la población como al ambiente.