Caracterización fisicoquímica de suelo y agua para evaluar la salinidad en el acuífero La Misión, Baja California, México

Physicochemical characterization of soil and water to evaluate salinity in La Misión aquifer, Baja California, Mexico

Vanessa Inés González Riaño (2023)

El agua subterránea se considera uno de los recursos más importantes a nivel mundial en los sectores de agua potable y agricultura, sobre todo en regiones áridas y semiáridas donde no solo hay menos precipitación sino una elevada evaporación que podría afectar la salinización del suelo y el agua debido a su estrecha relación. El trabajo tiene como objetivo evaluar el tipo de salinidad en el acuífero La Misión, Baja California, a partir del análisis fisicoquímico de suelo y agua subterránea bajo la hipótesis de que existe una relación en la presencia de fases minerales salinas del suelo y las concentraciones de sales en el agua del acuífero. Para ello, se recolectaron y caracterizaron fisicoquímicamente 19 muestras de suelo y agua subterránea en temporada de estiaje (2022) y lluvias (2023) utilizando estadísticas multivariadas y análisis hidrogeoquímicos. Además, se analizaron las fases minerales presentes en el suelo con Difracción de Rayos X (DRX). Los resultados mostraron que el contenido de sólidos disueltos totales en el agua disminuye conforme los sitios se alejan de la línea de costa. De manera general y considerando la composición química de las aguas, éstas se clasifican como ligeramente salinas con pH entre 5.5 y 8.3, y temperaturas entre 15 y 40 °C. Los diagramas de Piper y Chadha mostraron que predominan dos tipos de facies hidroquímicas en el acuífero: Ca-Mg-SO4/Cl y Na-Cl y el diagrama de Gibbs muestra que prevalecen los procesos por meteorización de las rocas y evaporación (500% mayor que la precipitación media anual). De acuerdo con la conductividad eléctrica, pH, porcentaje de sodio intercambiable y la relación de adsorción de sodio en el agua, los suelos superficiales del acuífero en su totalidad son suelos no salinos y no sódicos, además, el análisis de DRX no detectó fases minerales salinas en el suelo. Finalmente, se encontró que la actividad agrícola, el uso de fertilizantes, el hidrotermalismo, la evaporación y la geología podrían estar causando la salinidad del agua subterránea en el área de estudio.

Groundwater is considered one of the most important resources of drinking water worldwide as well as the agriculture sectors, especially in arid and semi-arid regions. Where there is not only less precipitation but also high evaporation rates that could affect soil and water salinization due to their close relationship. The objective of this work is to evaluate the type of salinity in La Misión aquifer, Baja California, based on the physicochemical analysis of soil and groundwater. Under the hypothesis that there is a relationship between the presence of saline mineral phases in the soil and the concentrations of salts in the aquifer’s water. For this purpose, 19 soil and groundwater samples were collected and physicochemically characterized during the dry season (2022) and rainy season (2023) using multivariate statistics and hydrogeochemical analysis. In addition, the mineral phases present in the soil were analyzed with X-Ray Diffraction (XRD). The results showed that the content of total dissolved solids in the water decreases as the sites are farer from the coastline. In general, and considering the chemical composition of the waters, they are classified as slightly saline with pH between 5.5 and 8.3, and temperatures between 15 and 40 °C. The Piper and Chadha diagrams showed that two types of hydrochemical facies predominate in the aquifer: Ca-Mg-SO4/Cl and Na-Cl. The Gibbs diagram shows that rock weathering and evaporation processes prevail (500% greater than average annual precipitation). According to the electrical conductivity, pH, percentage of exchangeable sodium and the sodium adsorption ratio in water, the surface soils of the aquifer as a whole are non-saline and non-sodic soils. The XRD analysis did not detect saline mineral phases in the soil. Finally, it was found that agricultural activity, fertilizer use, hydrothermalism, evaporation and geology could be causing groundwater salinity in the study area.

Tesis de maestría

hidrogeoquímica, Difracción de Rayos X, RAS, PSI hydrogeochemistry, X Ray Diffraction, ESP, SAR CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO CIENCIAS DEL SUELO (EDAFOLOGÍA) FÍSICA DE SUELOS FÍSICA DE SUELOS