Comportamiento fisicoquímico e hidrogeoquímico del agua del acuífero del Valle de Toluca y su impacto en la calidad de agua de consumo

Abstract

La calidad y disponibilidad del agua influyen de manera importante en el crecimiento económico y, en el desarrollo sostenible de los países. Un tercio de la población mundial emplea el agua subterránea para uso y consumo humano, su abastecimiento se basa en localizar la zona en la cual las condiciones y la calidad del agua permitan la ubicación de pozos profundos. En México, de los 653 acuíferos registrados, 105 localizados en el sector norte y central de la República se encuentran en condición de explotación excesiva. La extracción intensiva en el sector central se debe en parte, a la alta densidad poblacional y a su acelerado crecimiento industrial, tal es el caso del acuífero del valle de Toluca; en el cual, por diversas actividades antropogénicas, se ha observado el deterioro de la calidad y cantidad del agua subterránea destinada al uso y consumo humano. La determinación de cloro residual in situ antes del proceso de cloración, el análisis de nitrógeno amoniacal y el análisis del contenido de iones fosfato en las muestras de agua, permitió identificar una fuente puntual de contaminación antropogénica, en la zona de estudio, con lo cual se observó que la presencia de especies de nitrógeno y fósforo, derivados de la mineralización de la materia orgánica presente en el agua; que además, actúan como agentes desencadenantes que favorecen la incorporación de elementos traza: As (0.014-0.020 mgL-1), Fe (0.020-1.14 mgL-1), Mn (0.007-0.254 mgL-1), Ni (0.002-0.0141 mgL-1), Zn (0.009-0.459 mgL-1), and Pb (0.009-0.0170 mgL-1). Las correlaciones significativas entre el P y los cationes Ca2+ (0.844) > Na+ (0.720) > Mg2+ (0.694) > K+ (0.60) señalan que la materia orgánica antropogénica propicia cambios en la abundancia relativa de los constituyentes primarios, secundarios y traza del agua subterránea. El estudio hidrogeoquímico mostró que el agua de la zona de estudio es del tipo Ca-HCO3, influenciada por un proceso de recarga reciente que da como resultado la disolución de silicatos; así como, y, el intercambio iónico reversible, como los principales procesos hidrogeoquímicos que controlan la calidad del agua. La presencia de materia orgánica nitrogenada y fosfatada en el agua potable, generada por actividades antropogénicas, representa un riesgo a la salud humana; ya que, los nitratos, cloruros, sulfatos y la actividad química del fósforo, favorecen la incorporación de elementos traza (metales pesados y metaloides) considerados cancerígenos y al mismo tiempo, en el caso de los fosfatos y sulfatos, su precipitación junto con los cationes divalentes (Ca2+ y Mg2+); además, propician en el agua subterránea empleada para uso y consumo humano, una deficiencia de minerales esenciales que puede repercutir en la salud de los habitantes de la zona por el desarrollo de enfermedades cardiovasculares.