Caracterización hidrogeoquímica de las aguas subterráneas del sur del Estado de Quintana Roo, México

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Con el fin de identificar los procesos que controlan la evolución geoquímica de las aguas subterráneas en la zona sur del estado de Quintana Roo, en los meses de octubre y noviembre de 2012 (temporada de lluvias) se muestrearon 53 pozos de abastecimiento con una profundidad promedio de 29 m. Los parámetros físicos medidos en campo fueron pH, temperatura, conductividad eléctrica y sólidos disueltos totales. Los constituyentes químicos analizados incluyeron los cationes calcio (Ca2+), magnesio (Mg2+), sodio (Na+), potasio (K+) y los aniones bicarbonato (HCO3 -), sulfato (SO4 2-), cloruro (Cl-) y nitrato (NO3 -). Estadísticos descriptivos, matrices de correlación, análisis de factores, junto con el análisis de conglomerados se utilizaron para obtener una comprensión de los procesos hidrogeoquímicos en el área de estudio. El área de estudio se caracteriza por presentar una heterogeneidad en cuanto a sus características hidrogeológicas (karst), con cambios litológicos y geológico-estructurales que dan lugar a zonas acuíferas independientes de los acuíferos de extensión regional. De acuerdo con el análisis geoquímico a través del diagrama de Piper se observaron cuatro tipos de aguas predominantes en el área de estudio: cálcica-bicarbonatada (Ca-HCO3), mixta cálcica magnésica clorurada (mixta Ca-Mg-Cl), cálcica sulfatada (Ca-SO4) y sódica clorurada (Na-Cl). A través del análisis de conglomerados se identificaron siete grupos predominantes en el área de estudio. spa

Dichos grupos muestran valores contrastantes en aprovechamientos cercanos, propiciados por la propia heterogeneidad del medio acuífero en donde el agua transita por diferentes rocas: calizas, dolomías y evaporitas. Se identificaron además tres factores que explican el 74.68% de la varianza observada en la composición química. Los parámetros que definen estos factores indican que los procesos hidrogeoquímicos dominantes son (1) la disolución de calizas y dolomías y el intercambio iónico; (2) la mezcla con agua marina y (3) el aporte de nutrientes por actividades humanas. spa

In order to identify the processes controlling the geochemical evolution of groundwater in the southern part of the state of Quintana Roo, Mexico, 53 drinking water wells were sampled in the months of October and November 2012 (rainy season). Physical parameters measured in the field were pH, temperature, electrical conductivity and total dissolved solids. Chemical constituents analyzed include the cations calcium (Ca2+), magnesium (Mg2+), sodium (Na+), potassium (K+) and the anions bicarbonate (HCO3-), sulfate (SO42-) , chloride (Cl-) and nitrate (NO3-). Descriptive statistics, correlation matrices, factor analysis, along with cluster analysis were used to gain an understanding of the hydrogeochemical processes operating in the study area. The study area is characterized by heterogeneity in their hydrogeological characteristics (karst), with lithological and geological-structural changes that result in water-bearing zones isolated from the aquifers of regional extent. Four predominant types of water were identified in the study area: calcium-bicarbonate type (Ca-HCO3), mixed calcium-magnesium-chloride type (mixed Ca-Mg-Cl), sulfate-calcium type (Ca-SO4) and sodium-chlorided type (Na-Cl). Through cluster analysis, seven predominant groups were identified in the study area. These groups show contrasting values for nearby sites, favored by the heterogeneity of the aquifer medium where the water flows through different rocks: limestone, dolomite and evaporite. Three factors were identified through factor analysis, accounting for 74.68% of the cumulative variance. The parameters associated to these factors indicate that the dominant hydrogeochemical processes in the study area are (1) the dissolution of limestone and dolomite and ionic exchange; (2) mixing with seawater; and (3) anthropogenic nutrient input. eng

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