FLÚOR, AGUA SUBTERRÁNEA Y DEPÓSITOS MINERALES EN EL NORTE DE MÉXICO

Presentación del tema: "FLÚOR, AGUA SUBTERRÁNEA Y DEPÓSITOS MINERALES EN EL NORTE DE MÉXICO"— Transcripción de la presentación:

1 FLÚOR, AGUA SUBTERRÁNEA Y DEPÓSITOS MINERALES EN EL NORTE DE MÉXICO
X CONGRESO NACIONAL DE AGUAS SUBTERRÁNEAS – 16 Octubre de Ixtapa, Zihuatanejo, Gro. FLÚOR, AGUA SUBTERRÁNEA Y DEPÓSITOS MINERALES EN EL NORTE DE MÉXICO María Socorro Espino Valdés, Alba Yolanda Précoma, Adán Pinales, Humberto Silva, María de Lourdes Villalba y Rodrigo De la Garza Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chihuahua F18.9

2 N - 1 9 8 7 6 5 4 2 3

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5 N Fuente: CNA 6 1 2 K i l o m e t r s A c u í f e r o s b x p l t a d
J R G D H U - M T F L V Z P m n Q . 1 ( i ) 6 1 2 K i l o m e t r s Fuente: CNA

6 SOBREEXPLOTACIÓN DE ACUÍFEROS
Descenso en niveles piezométricos Aumento en costos de explotación Deterioro de la calidad del agua Modificaciones en el régimen de los ríos SOBREEXPLOTACIÓN DE ACUÍFEROS Cambios en las propiedades de los acuíferos Salinización de suelos Desertización progresiva Inducción de hundimientos Abandono de pozos

7 Presencia del flúor en el agua subterránea del Estado de Chihuahua

8 FLÚOR F18.9 El flúor frecuentemente se asocia con la presencia de hidrotermalismo y la actividad volcánica; es común encontrarlo en las aguas subterráneas de regiones desérticas En altas concentraciones en el agua de consumo provoca fluorosis dental y ósea.

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10 Fuentes de flúor Rocas de origen volcánico, sedimentario y metamórfico (fluorita: CaF2; fluoroapatita: Ca5(PO4)3F; apatita) Aguas hidrotermales Actividades industriales (manufactura de acero, Cu y Ni; fertilizantes, cerámicas, curtiduría, etc.) SU PRESENCIA EN EL AGUA SE VE FAVORECIDA POR LA EXISTENCIA DE SUELOS ARCILLOSOS

11 Factores hidrogeológicos que determinan la concentración de minerales en el agua subterránea
CLIMA. Controla la cantidad de agua en el sistema GEOMORFOLOGÍA. Determina los límites de los sistemas. Es considerada como la fuente de energía del flujo subterráneo GEOLOGÍA. Determina los patrones de flujo y la geoquímica del agua

12 Distribución de flúor en el mundo

13 Presencia del flúor en el agua subterránea del Estado de Chihuahua

14 Afloramientos de rocas volcánicas en el Estado de Chihuahua

15 Objetivo Flores Magón-Villa Ahumada Laguna La Vieja Buenaventura
Determinar el origen, contenido de fluoruros, así como la composición hidrogeoquímica de las fuentes de suministro de agua potable en los siguientes acuíferos del estado de Chihuahua: Flores Magón-Villa Ahumada Laguna La Vieja Buenaventura Casas Grandes

16 Características de la zona
Región hidrográfica RH34 (Cuencas Cerradas del Norte) Clima extremoso favorecido por la presencia de la SMO - BWkw subtipo muy seco templado - BSokw subtipo seco templado Isoyetas de 300 a 500 mm anuales

17 Formación escasa de suelo con vegetación pobre
Pastizales naturales, halófilos e inducidos (45%) Matorral desértico (25%) En SMO se encuentran bosques de encino y pino (15%) Agricultura de riego (5%) Zonas urbanas (0.3%)

18 Topografía

19 Hidrografía

20 Hidrogeología Dentro de los acuíferos Casas Grandes, Buenaventura, Laguna La Vieja y Flores Magón-Villa Ahumada se encuentran materiales conosolidados y no consolidados, con permeabilidades bajas, medias o altas. En la SMO prevalecen materiales consolidados en rocas de composición andesítica-basáltica. La lluvia es transportada y depositada desde el frente de montaña a los acuíferos. En valles y llanuras prevalecen materiales no consolidados: - Baja permeabilidad: suelos limo-arcillosos en zonas de inundación con pendientes muy bajas - Permeabilidad media: depósitos de origen aluvial. Predominan sedimentos de textura mediana a gruesa (unidad geohidrológica más importante en la zona) - Alta permeabilidad en acuífero FM-VA y un área pequeña del acuífero Buenaventura (zonas desérticas)

21 Geología local Rocas ígneas extrusivas (35%) Rocas sedimentarias (23%)
Suelos (42%) Sierras con rocas de origen volcánico (feldespatos, piroxenos, amphibolitas) Suelos alcalinos favorables a la disolución de F Algunos paquetes de calizas asociados a la Formación Aurora

22 Fallas y minas Fallas y fracturas cercanas a los límites de los acuíferos Minas y yacimientos minerales dentro del mismo patrón de fracturas Depósitos ricos en Pb, Zn, Ag, Cu, Au y Fe que se correlacionan positivamente con la presencia de F Hidrotermalismo (Ojo Caliente) Flúor = 7.5 mg/l

23 Puntos de muestreo

24 RESULTADOS

25 Caracterización hidrogeoquímica
Familias de agua dominantes: Grupo 1: Sulfatadas cálcicas o cálcico-sódicas Grupo 2: Sulfatadas-bicarbonatadas sódicas Grupo 3: Bicarbonatadas cálcicas o cálcico-sódicas Grupo 4: Bicarbonatadas sódicas o sódico-cálcicas Grupo 5: Bicarbonatadas sódico-cálcicas o sódicas Grupo 6: Bicarbonatadas sódico-cálcicas Grupo 7: Bicarbonatadas sódicas Grupo 8: Bicarbonatadas cálcicas o cálcico-sódicas

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28 Nivel de saturación con respecto a la fluorita (CaF2)

29 Correlación positiva de F- con la presencia de As

30 Presencia de flúor (resultados)
Número de muestras analizadas: 75. El 77.6% (59 muestras) superan el LMP por la NOM (1.5 mg/l) La mayoría de las muestras se encuentran en el rango de 2-4 mg/l. Media: 3.57 mg/l Desviación estándár: 3.55 mg/l

31 Isolíneas de concentración de fluoruros

32 Isolíneas de concentración de sodio

33 Isolíneas de concentración de arsénico

34 Presencia de flúor (resultados)
Concentraciones de F- aumentan hacia el centro de los valles en cada acuífero  Origen de flúor en agua subterránea: lixiviado de rocas volcánicas y zonas mineras ubicadas dentro de las serranías. También existe un área hidrotermal

35 Zonas potenciales y presencia de flúor

36 Zonificación del flúor

37 Conclusiones El agua subterránea en la zona se origina por la precipitación pluvial y los escurrimientos superficiales y sub-superficiales provenientes de las sierras aledañas que favorecen la recarga Las características hidrogeoquímicas, incluída la presencia en altas concentraciones de flúor se relaciona con la litología, el clima y la geomorfología del área El carácter preferentemente alcalino del agua y de los materiales por donde ésta circula ha favorecido la disolución del flúor, obteniendo como resultado su movilidad dentro del agua subterránea

38 TRATAMIENTO PARA ELIMINACIÓN DEL FLÚOR
PROCESOS ESPECÍFICOS AVANZADOS Alúmina Activada Intercambio Iónico Filtración con Carbón Activado Ósmosis Inversa Sulfato de Aluminio

39 SISTEMAS DE TRATAMIENTO MEDIANTE ÓSMOSIS INVERSA

40 Etapas del proceso: . Cloración . Remoción de sólidos
· Eliminación de dureza · Desmineralización (ósmosis inversa) · Desinfección

41 SISTEMA DE DESALINIZACIÓN

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43 PLANTAS DE O.I. EN LA ZONA DE ESTUDIO
Acuífero No. de plantas Buenaventura Casas Grandes Flores Magón-Ahumada

44 GRACIAS