Transporte y destino de arsénico en el acuífero Morelia-Queréndaro por medio de modelación subterránea

Abstract

Water is one of human beings' most important resources; contaminants such as arsenic degrades it. Arsenic is an element that, even in small concentrations, generates diseases that can be chronic or fatal and that is why it is so important to know the sites where the contaminant can be found and in what concentrations it will be present. Using a groundwater simulation model, it is possible to know the flow directions that the water will have and thus, the transport and destination of arsenic in the hydrogeological environment. To achieve groundwater modeling, it was necessary to perform surface modeling through the Soil Moisture Method (SMM) in WEAP, which would allow knowing the recharge to the aquifer; in addition, maps of vulnerability to contamination (DRASTIC) and potential recharge zones (PGR) were made. The groundwater model was created using the model MODFLOW and, for arsenic transport, the MT3D module was used in MODFLOW. In the Morelia - Queréndaro aquifer (AMQ) study, flow directions are observed towards the center of the aquifer. In the portion of the municipality of Morelia, there are regional flows in a northeast direction, which in the case of arsenic is important because it carries arsenic, a product of leachates from the municipal landfill to the northern part of the city of Morelia. Arsenic is present in the AMQ due to geogenic and anthropogenic processes; this arsenic travels in the subway environment, diffusing along the aquifer and thus contaminating sites that had no presence of the element; this process is even more critical when modeling is carried out under the effect of climate change.

El agua es uno de los recursos más importantes para el ser humano, éste se ve degradado por la presencia de contaminantes como es el caso del arsénico. El arsénico es un elemento que, aunque sea en pequeñas concentraciones genera enfermedades que pueden ser crónicas o mortales y es por ello por lo que es tan importante conocer los sitios en los cuales se puede encontrar el contaminante y en qué concentraciones llegará a presentarse. Por medio de un modelo de simulación subterráneo se pueden conocer las direcciones de flujo que tendrá el agua y así, el transporte y destino del arsénico en el medio hidrogeológico. Para lograr la modelación subterránea se tuvo que realizar una modelación superficial a través del Método de Humedad del Suelo (SMM) en WEAP, que permitiera conocer las recargas hacia el acuífero; además se realizaron mapas de vulnerabilidad a la contaminación (DRASTIC) y de potenciales zonas de recarga (PGR). El modelo subterráneo fue realizado por medio del modelo MODFLOW y, para el transporte del arsénico se utilizó el módulo MT3D en MODFLOW. En el caso de estudio del acuífero Morelia – Queréndaro (AMQ), se observan direcciones de flujo que van hacia el centro del acuífero. En la porción del municipio de Morelia se tienen flujos regionales con dirección noreste, lo que en el caso del arsénico es importante debido a que lleva arsénico, producto de lixiviados en el basurero municipal hacia la zona norte de la ciudad de Morelia. En el AMQ se tiene arsénico por procesos geogénicos y antropogénicos; este arsénico viaja en el medio subterráneo difundiéndose a lo largo del acuífero y contaminándose así, sitios que no tenían presencia del elemento; este proceso es aún más crítico cuando se realiza la modelación bajo el efecto del cambio climático.