Hidrodinámica y estudio de especies inorgánicas de arsénico en el Acuífero Raigón al sureste de Kiyú (San José, Uruguay)

Abstract

El arsénico (As) es un elemento natural de la corteza terrestre que en sus formas inorgánicas puede resultar tóxico para los seres humanos. Una de las principales fuentes de exposición al arsénico es el consumo de agua subterránea no tratada, problemática que se manifiesta en ciertos acuíferos uruguayos, como por ejemplo el Acuífero Raigón, donde se han detectado niveles superiores al sugerido por la OMS de 0,01 mg/L el cual Uruguay pretende adoptar en el 2023-2024. El objetivo principal de esta investigación fue estudiar la posible variación espacio temporal de los niveles de As y sus especies inorgánicas al SE de Kiyú y cómo estos contenidos podrían verse afectados con los caudales de extracción. Para ello, se realizaron estudios geológicos, geoquímicos, hidrodinámicos e hidroquímicos de los sedimentos y aguas subterráneas del Acuífero Raigón en esa área. En primer lugar, se efectuó un análisis mineralógico y geoquímico en detritos de perforación. Los resultados obtenidos sobre la composición mineralógica a través de la descripción de láminas delgadas fueron consistentes con trabajos previos sobre la composición de los sedimentos de las unidades geológicas del área de estudio. Por otra parte, se tomaron muestras de agua subterránea en dos períodos (invierno y primavera) para análisis de iones mayoritarios, alcalinidad, dureza, arsénico total y sus especies y medición de parámetros in situ (pH, CE, T, ORP, OD, turbidez y salinidad) con sonda multiparamétrica. Las aguas subterráneas del área de estudio se clasificaron como bicarbonatadas sódicas y bicarbonatadas cálcicas y/o magnésicas. Las relaciones iónicas y correlaciones efectuadas entre los elementos mayoritarios mostraron que los principales procesos que controlan la química del agua subterránea son el intercambio catiónico, disolución de carbonatos y aportes de iones a través de la lluvia. Los niveles de AsT varían entre 0,012 y 0,020 mg/L durante el invierno y entre 0,015 y 0,019 mg/L en la primavera, mostrando que existe una variación espaciotemporal de los niveles de As disminuyendo las concentraciones en el mes más cálido y lluvioso. Por otra parte, la principal especie inorgánica del arsénico encontrada en las aguas subterráneas del área de estudio correspondió al arseniato (As(V)). El principal proceso de liberación del As a la fase acuosa posiblemente sea la desorción competitiva donde el Cl- se comportaría como un ion competidor sobre la superficie de los óxidos cristalinos de Fe. Asimismo, se realizó un ensayo de bombeo escalonado prolongado de 96 horas con tomas de muestras durante el transcurso de este. Durante el ensayo se constataron cambios en los niveles de As los cuales podrían deberse a que al bombear se logra acercar aguas con otro equilibrio químico además de que se identificó una variación temporal rápida de los niveles de As.. A su vez, al bombear con un mismo caudal, pero por un período de tiempo más prolongado se observó que los niveles aumentaban levemente, por lo que la sobreexplotación podría aumentar las concentraciones de As en el agua subterránea. Los resultados obtenidos durante este proyecto son fundamentales como puntapié para futuras investigaciones, ya que por primera vez en el país se obtuvieron datos relacionados con los posibles procesos de movilidad, minerales fuentes de As e incidencia de los caudales en la variabilidad de los contenidos de As en el Acuífero Raigón. Estos resultados son cruciales para determinar cuáles podrían ser los riesgos a la salud por la exposición a largo plazo de aguas con niveles de As elevados y el diseño e implementación de técnicas de tratamiento de agua ya que el As no es solamente un problema de salud pública sino también representa una problemática ambiental y para la gestión, generada por la restricción del uso del recurso hídrico como agua potable.