Evaluación de la porosidad y propiedades del transporte interno en perfiles de suelos de zonas geotérmicas, caso de estudio Acoculco, Puebla

Abstract

Mexico has great potential for the use of geothermal energy, which is considered an alternative energy and friendly to the environment, however, it generates a negative effect on the soil due to the extraction of potentially toxic elements during the exploration phase or operation of the geothermal power plant. The mobility or retention of potentially toxic elements will be influenced by soil properties, which may vary between genetic horizons and/or by management impact (land use). The main objective of this research was to evaluate the macromorphological and micromorphological properties of the soils of the geothermal site of Acoculco, Puebla, which influence the retention or mobilization of potentially toxic elements. Soil profiles representative of geopedological units of the study area were described and sampled. Macromorphological analyzes of color, texture, pH, apparent density, rock fragments, organic matter content and determination of total porosity were carried out. The micromorphological analyzes were carried out using thin sheets and the ImageJ program to determine the type of pores. A comparison of means to the properties of the soils was made to identify differences in properties indicating the mobility of potentially toxic elements in the soil. Correlation and principal component analyzes were performed to identify gradients in soil properties, and mixed data factor analyzes were performed to explore relationships between soil properties by horizon and between different land uses. The analyzes showed that there are differences in pH, organic matter content and textures, which are indicators of the spatial variation in the mobility of potentially toxic elements in the soil. The soils of the study area showed poor drainage, with tubular pores being the most abundant, generating soils with high water retention.

México presenta un gran potencial para el aprovechamiento de la energía geotérmica, la cual se considera una energía alternativa y amigable con el ambiente, no obstante, genera un efecto negativo sobre el suelo debido a la extracción de elementos potencialmente tóxicos durante la fase de exploración u operación de la planta geotermoeléctrica. La movilidad o retención los elementos potencialmente tóxicos estará influenciada por las propiedades de los suelos, mismas que pueden variar entre horizontes genéticos y/o por impacto del manejo (uso de suelo). El objetivo principal de esta investigación fue evaluar las propiedades macromorfológicas y micromorfológicas de los suelos del sitio geotérmico de Acoculco, Puebla, que influyen en la retención o movilización de elementos potencialmente tóxicos. Se describieron y muestrearon perfiles de suelos representativos de unidades geopedológicas del área de estudio. Se realizaron análisis macromorfológicos de color, textura, pH, densidad aparente, fragmentos rocosos, contenido de materia orgánica y determinación de la porosidad total. Los análisis micromorfológicos se realizaron mediante laminas delgadas y el programa ImageJ para la determinación del tipo de poros. Se realizó una comparación de medias a las propiedades de los suelos para identificar diferencias en propiedades indicadoras de movilidad de elementos potencialmente tóxicos en el suelo. Se realizaron análisis de correlación y de componentes principales para identificar gradientes en las propiedades de los suelos y se realizaron análisis factoriales de datos mixtos para explorar las relaciones entre las propiedades de suelos por horizonte y entre los diferentes usos de suelo. Los análisis mostraron que existe diferencias de pH, contenidos de materia orgánica y de texturas, mismos que son indicadores de la variación espacial de la movilidad de elementos potencialmente tóxicos en los suelos.