FORMULAS IONICAS APROXIMADAS DEL AGUA SUBTERRANEA EN LA ZONA
SUR DE VALLES CENTRALES DE OAXACA
Susana Navarro Mendoza, Salvador Belmonte Jímenez y Jose Arguelles Aragón
CIIIR-IPN-U. OAXACA
Hornos 1003, Sta. Cruz Xoxocotlán Oaxaca
Tel. 70400, 70610, FAX
RESUMEN
En los Valles centrales de Oaxaca, la mayor parte de trabajos se han orientado reducir el volumen
consumido, lo cual es plausible, mas aún cuando el 18.72% de la población se concentra en esta
región, y más del 80% de la misma se abastece de fuentes subterráneas que por la geología
características del agua no son las deseables. En estudios Geohidrológicos, la hidroquímica
aporta información sobre las asociaciones químicas del agua subterranea.
En este trabajo se presentan los resultados obtenidos al monitorear en dos epocas, pozos noria
localizados en esta zona, encontrando cuatro fórmulas ionicas diferentes en el primero, y tres
homogeneas en el segundo, predominando en ambos la asociación HCO-3 Cl- SO4= ; Ca++
Mg ++ Na+. Las diferencias presentadas en el balance hacen suponer que existen otros aniones
y/o cationes que influyen de manera considerable los cuales son propios de la zona.
INTRODUCCION.
El planeta tierra, denominado romanticamente el planeta azul, es posedor de grandes volúmenes
de agua, de éstos el 0.29% corresponde a el agua disponible en tierra firme, y del total 0.02 %
cubre los usos que una sociedad tiene. Lo anterior muestra que la aparente bonanza de que
gozamos es ficticia, y por tanto estamos obligados a hacer el mejor uso de éste recurso. En
México se aprovechan 320 cuencas hidrológicas divididas en seis regiones y paradojicamente
se tiene una imposibilidad para distribuir los 1530 Km3 suministrados por la precipitación anual.
La situación es similar para el Estado de Oaxaca el cual se encuentra dividido en ocho cuencas
hidrológicas que, en un balance hídrico pareceria tener un superhábit. sin embargo, la realidad
es otra, pues con la infraestructura hidraúlica actual no ha sido posible cubrir esta necesidad
básica, al menos en 1995 fueron extraidos del subsuelo 248, 000 m3/dia y de manantiales 227,
000 m3/ dia, lo que originó un crecimiento en tres años del 12% en los sistemas de agua potable
(INEGI, 1996). La principal demanda se concentró en la ciudad de Oaxaca y su zona conurbada,
asi como en las cabeceras distritales. El conocimiento de la composición del agua servida y/o
explotada es poco conocida, la mayoría de las veces se referencia con la normatividad para
consumo humano, descuidando los usos restantes, lo cual a mediano plazo sus efectos se
visualizan de manera más rápida en el sector industrial, que en el agropecuario.
Actualmente en el CIIDIR-IPN Unidad Oaxaca se estan realizando trabajos que conduzcan al
conocimiento de calidad y cantidad de este vital líquido, con lo cual se tengan criterios para el
uso racional del recurso hídrico subterráneo que con frecuencia utilizamos y paradójicamente la
que menos conocemos. El presente trabajo se enmarca en el aspecto hidroquímico del suroeste
del acuífero y sobre del cual se ubicaron 31 fuentes de abstecimiento de agua. En esta zona
(Ocotlán, Zimatlán, Zaachila y sur del municipio del centro), predominan Pe (GM) Rocas
metamórficas constituidas de cuarzo, plajioclasas y micas, y su economía se basa en
actividades agropecuarias; la micro industria está orientada al curtido de pieles, huaracheria; en
años recientes han sido foco de atención por el sector industrial. En general todas se ven
favorecidas por la afluencia turistica. En éstas la calidad de agua puede ser determinante.
METODOLOGIA
El trabajo se desarrolló en pozos tipo noria los cuales se ubican en una unidad geohidrológica de
material no consolidado con posibilidades altas (INEGI, 1987), la cual, constituye un acuífero
libre de espesor aproximado de 120 m, con niveles estáticos de 1 m. como mínimo y como
máximo 12 m (1), con un gasto de 3.6 l/seg. Para obtener las Fórmulas Ionicas basandose en
criterios Hidroquímicos se realizaron dos muestreos simples en periódos de lluvia y estiaje,
colectándose muestras para análisis de constituyentes inorgánicos, los cuales se analizaron con
métodos estandarizados.
Los resultados de éstos análisis se les sometio a un proceso aritmético sencillo, el cual se ilustra
en la figura 1.
PRUEBAS
QUIMICAS
CONCENTRACION EN
TERMINOS DE CADA CATION
Ca+2, Mg+2, Na+, K+,
BALANCE DE ANIONES
Y CATIONES
CONCENTRACIÓN EN
TERMINOS DE CADA ANION
SO4-2 Cl- HCO3-
OBTENCION DE
CANTIDADES DE
REACCION (r)
(r)
BALANCE DE
(r) PARA
ANIONES Y
CATIONES
CONCENTRACION
EN EQUIVALENTE
C = r
CONCENTRACION
DE CADA ION
RESPECTO A (r);
r% = 100r/C
OBTENCION
DE
FORMULAS IONICAS
Fig.1 Procedimiento para la Obtención de Fórmulas Ionicas
En las gráficas 1 y 2, se ilustran el promedio de Equivalentes de las muestras en los periódos de
estudio
Como se observa en el diagrama el procedimiento es sencillo, sólo requiere de resultados de
pruebas analíticas, los cuales manifiestan poca variación en los periódos muestreados, debido
principalmente a la profundidad y ubicación de éstos, púes mientras los pozos ubicados en
lomerios suaves y lejanos al rio (valles de Ocotlan y Zaachila) su contenido no ofrece gran
variación, los que están próximos (Zimatlán) sí, aunque de manera no muy significativa.
Los resultados de los análisis al someterlos al procedimiento hidroquímico se ilustran en las tabla
No. 1 y cuya predominancia porcentual en las Gráficas 3 y 4
CONCLUSIONES
Las fórmulas iónicas de las aguas subterráneas como base de la cartografía Hidroquímica permite
conocer la cantidad relativa de los diversos componentes de ésta, asi como identificar las aguas
que tienen el mismo origen al hacer su sobreposición con la geología del lugar.
En las muestras de agua que se obtuvieron durante la época de estiaje, se determinó la presencia
de 4 fórmulas iónicas diferentes, todas teniendo como roca almacén con característica Caliza
dominante, lo cual sugiere que el agua que se encuentra en esta zona tiene el mismo origen y que
TABLA No.1 FORMULAS IONICAS OBTENIDAS EN DOS PERIODOS DE MUESTREO EN
COMUNIDADES PERTENECIENTES A LOS VALLES DE ZAACHILA, OCOTLAN Y
ZIMATLAN, OAXACA
PERIODO
DE
MUESTREO
E
S
T
I
A
J
E
L
L
U
V
I
A
FÓRMULA IÓNICA
CARACTERISTICA DE LA ROCA
ALMACEN:
DOMINANTE/ SECUNDARIA
HCO3- SO4= ClCa+2 Mg+2 Na+
HCO3- Cl- SO4=
Ca+2 Na+ Mg+2
Caliza. / Dolomita.
HCO3- SO4= ClCa+2 Na+ Mg+2
Caliza/Dolomítica,Yeso, Cloruros.
Caliza./Cloruros.
(intercalaciones arcillosas).
HCO3- SO4= ClCa+2 Mg+2 Na+
Caliza. / Dolomita.
HCO3- Cl- SO4=
Ca+2 Na+ Mg+2
Caliza./Cloruros.
(intercalaciones arcillosas).
en su trayectoria admite posibles aportes diferentes a este acuífero, aunque el clima
prevaleciente provoca evaporaciones que pueden alterar dicha composición. La pequeña
variación en concentraciones originó que en el periódo de lluvias, se identificara la presencia
de solo 3 fórmulas iónicas diferentes, ello fue más homogéneo lo cual sugiere una mayor
estabilidad de los flujos.
En ambos muestreos realizados se observa que la fórmula iónica dominante es la HCO3- Cl SO4 = Ca+2 Mg+2 Na+ la cual corresponde a una roca almacén de características
dominantes Caliza y característica secundaria Dolomíta.
El procedimiento Hidroquímico emplea los elementos mayores ( Calcio, Magnesio, Sodio,
Potasio, Sulfatos, Carbonatos, Bicarbonatos), sin embargo para este caso, en los porcentajes de
reacción determinados presentan diferencias lo que nos lleva a suponer las siguientes hipotésis:
los iones analizados no están libres en su totalidad es decir están formando moléculas neutras,
complejos acuoso, los iones analizados no fueron los suficientes respecto a la geología del
lugar, tales como Fierro, Nitratos, por lo que en trabajos posteriores convendría generar el grupo
de iones específicamente de la zona de estudio.
La fórmula iónica no necesariamente establece el orden en que los compuestos químicos
formados en una posible cristalización aparecerán. Así como tampoco establece que las especies
químicas determinadas se encuentren como tal, es decir las especies químicas en el seno del
agua se pueden encontrar en formas distintas, como: Iones libres, Moléculas neutrales, Pares
iónicos cargados o también llamados complejos acuosos ombinados
BIBLIOGRAFIA
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El planeta tierra, con frecuencia llamado el planeta azul, es