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Isotopía ambiental aplicada a las aguas subterráneas

La isotopía ambiental aplicada a la Hidrogeología se utiliza para determinar el origen de los solutos del agua, discriminando entre fuentes naturales y contaminantes, así como entre distintos orígenes naturales o antrópicos. También tiene una gran utilidad para determinar las fuentes de recarga de los acuíferos, el tiempo de residencia del agua en el acuífero y los procesos químicos que tienen lugar, sobre todo en aquellos que significan una atenuación de la contaminación como la desnitrificación o la sulfato – reducción.

La principal utilidad de los isótopos radiactivos reside en el cálculo de la “edad” del agua, entendiendo por ésta el tiempo que hace que se infiltró en el acuífero. Conociendo A0, A y T se puede calcular “t”.

Los isótopos estables de la molécula del agua, se utilizan principalmente para conocer el origen y la ubicación de las fuentes de recarga al acuífero, las condiciones climáticas existentes en el momento y en el lugar de la recarga o los procesos que han modificado la composición del agua desde que ésta se recargó, es decir, las reacciones agua – roca, la mezcla de distintas aguas y la precipitación – disolución.

Trazado del agua subterránea por isótopos

La lluvia disuelve gases atmosféricos (N2, O2, gases raros y CO2) incorporando isótopos como 14C, 3H, 18O, 16O y 36Cl al agua de recarga. Los isótopos radiogénicos como 14C y 3H se incorporan al agua subterránea a través de reacciones agua – terreno.

Isótopo T (a: años d: días) Origen dominante Concentración en lluvia (Bq/L) Volumen de muestra (L) Medida Utilidad principal Comentarios
natural artificial
3H (T) 12.3 a A (n + tn), IN 0.5 muy variable 0.5 a 1 β Identificación de aguas jóvenes (< 40 años) Requiere enriquecimiento
14C 5.730 a A (n + tn), IN 3.10-3 un poco 50 a 200 β, TMAS Datación (edad aparente): pocos milenios a 40000 a procesos agua – roca Problemas de interpretación
37Ar 35.04 d T 5.10-5   CG (contaje proporcional) Procesos agua – roca Engorroso de muestrear
39Ar 269 a A 10-6   RIS Datación (pocas décadas a 103 a) Engorroso de muestrear
32Si 101 a A (n + tn), IN 10-5   β Datación (pocos centenares de a) Procesos agua – roca Difícil de interpretar
226Ra 1602 a T     0.5 a 1 TMAS Contrastar las dataciones Con 14C Procesos agua – roca Requiere determinar la producción in situ
36Cl 301.000 a A (n + tn), IN 10-7 – 10-6 un poco 0.5 a 2 TMAS Datación (105 a 106 a) Origen salinidad en salmueras antiguas Difícil de interpretar
85Kr 10.76 a IN <10-10   100 a 400 RIS Datación (pocas décadas) Recarga Muestreo aún engorroso Posible sustituto del 3H
81Kr 210.000 a A 10-6   RIS   Muy engorroso
129I 11.106 a A (n + tn), T     100 a 3000 TMAS Datación: hasta 80.106 a Difícil de interpretar
234U 248.000 a N     5 a 20 β Datación (103 a 105 a) Procesos agua – roca Difícil de interpretar

A= atmosférico; n= natural; tn= termonuclear; IN= industria nuclear; T= interior del terreno; β= espectrometría de bajo fondo;

α= espectrometría alfa; TAMS= tándem acceleratormassspectrometry; RIS= resonanceionizationspectrometry; CG: cromatografía de gases

Tabla 2 Radioisótopos ambientales útiles en hidrología subterránea


Date: 2015-01-29; view: 789

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