Evidencia geoquímica e isotópica de los procesos de salinización de aguas subterráneas en el área de El Dabaa, costa noroeste, Egipto
Autores: Eissa, Mustafa A.; Shawky, Hosam; Samy, Amira; Khalil, Mostafa M. H.; El Malky, Mohamed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Evidencia geoquímica e isotópica de los procesos de salinización de aguas subterráneas en el área de El Dabaa, costa noroeste, Egipto
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Agua subterránea
Salinidad
Acuíferos
Contenido isotópico estable
Modelo de mezcla
Intrusión de agua de mar
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
La ciudad de El Dabaa se encuentra a lo largo de la zona de cresta de la costa noroeste de Egipto, donde las aguas subterráneas son la principal fuente de agua para beber, uso doméstico y agrícola. La salinidad de las aguas subterráneas ha aumentado en las últimas décadas, por lo tanto, se han utilizado técnicas geoquímicas e isótopos ambientales para identificar las principales fuentes de recarga y salinización de las aguas subterráneas. El área de estudio comprende dos acuíferos principales: el acuífero oolítico poroso del Pleistoceno y el acuífero de caliza fracturada del Mioceno. La salinidad del acuífero del Pleistoceno varía de 751 a 27,870 mg/L, con un valor promedio de 6006 mg/L. La salinidad del acuífero del Mioceno varía de 3645 a 41,357 mg/L, con un valor promedio de 11,897 mg/L. Se han registrado aguas subterráneas frescas y salobres en los pozos poco profundos excavados a mano, mientras que se ha encontrado agua subterránea salina en pozos más profundos cerca de la costa. Las muestras de agua subterránea se han categorizado en dos grupos distintos según los rangos de salinidad, las proporciones de iones hidroquímicos y el contenido isotópico estable. El Grupo I está compuesto por aguas subterráneas con salinidad inferior a 10,000 mg/L y contenido isotópico estable empobrecido (-5.64 < O < -2.45; -23.5 < H < -0.02), mientras que el Grupo II contiene aguas subterráneas con valores de salinidad superiores a 10,000 mg/L y contenido isotópico estable relativamente enriquecido (-1.86 < O < -0.48; -10.3 < H < -2.0). El modelo de balance de masa de mezcla muestra que el Grupo I se encuentra cerca de las muestras de lluvia y/o extracción de agua, lo que indica un origen de agua meteórica que ha evolucionado debido a procesos de lixiviación y disolución. El Grupo II se ubica principalmente entre las muestras de agua de lluvia y agua de mar, revelando una mezcla con agua de origen marino debido a la sobreexplotación de las aguas subterráneas. El índice de mezcla de agua de mar (SMI) estimado de las muestras de agua subterránea del Grupo II es mayor que uno, lo que confirma la mezcla con agua de mar. Los escenarios del modelo NETPATH de reacción agua-roca (código de reacción y mezcla geoquímica de aguas subterráneas) que representan al Grupo I sugieren que se disuelven yeso, dolomita y halita, mientras que se forma calcita con una ligera influencia de procesos de evaporación. Se utilizan seis modelos de mezcla que representan al Grupo II para investigar escenarios de mezcla de agua de mar. Los modelos sugieren que se disuelven ilita y dolomita, mientras que se precipitan calcita y yeso con proporciones de mezcla de agua de mar que varían del 28% al 98%. En conclusión, debido a la escasez de recarga anual de aguas subterráneas en el área de El Dabaa, la extracción de aguas subterráneas debe ser bien gestionada para evitar la salinización de las aguas subterráneas y una mayor intrusión de agua de mar.
Descripción
La ciudad de El Dabaa se encuentra a lo largo de la zona de cresta de la costa noroeste de Egipto, donde las aguas subterráneas son la principal fuente de agua para beber, uso doméstico y agrícola. La salinidad de las aguas subterráneas ha aumentado en las últimas décadas, por lo tanto, se han utilizado técnicas geoquímicas e isótopos ambientales para identificar las principales fuentes de recarga y salinización de las aguas subterráneas. El área de estudio comprende dos acuíferos principales: el acuífero oolítico poroso del Pleistoceno y el acuífero de caliza fracturada del Mioceno. La salinidad del acuífero del Pleistoceno varía de 751 a 27,870 mg/L, con un valor promedio de 6006 mg/L. La salinidad del acuífero del Mioceno varía de 3645 a 41,357 mg/L, con un valor promedio de 11,897 mg/L. Se han registrado aguas subterráneas frescas y salobres en los pozos poco profundos excavados a mano, mientras que se ha encontrado agua subterránea salina en pozos más profundos cerca de la costa. Las muestras de agua subterránea se han categorizado en dos grupos distintos según los rangos de salinidad, las proporciones de iones hidroquímicos y el contenido isotópico estable. El Grupo I está compuesto por aguas subterráneas con salinidad inferior a 10,000 mg/L y contenido isotópico estable empobrecido (-5.64 < O < -2.45; -23.5 < H < -0.02), mientras que el Grupo II contiene aguas subterráneas con valores de salinidad superiores a 10,000 mg/L y contenido isotópico estable relativamente enriquecido (-1.86 < O < -0.48; -10.3 < H < -2.0). El modelo de balance de masa de mezcla muestra que el Grupo I se encuentra cerca de las muestras de lluvia y/o extracción de agua, lo que indica un origen de agua meteórica que ha evolucionado debido a procesos de lixiviación y disolución. El Grupo II se ubica principalmente entre las muestras de agua de lluvia y agua de mar, revelando una mezcla con agua de origen marino debido a la sobreexplotación de las aguas subterráneas. El índice de mezcla de agua de mar (SMI) estimado de las muestras de agua subterránea del Grupo II es mayor que uno, lo que confirma la mezcla con agua de mar. Los escenarios del modelo NETPATH de reacción agua-roca (código de reacción y mezcla geoquímica de aguas subterráneas) que representan al Grupo I sugieren que se disuelven yeso, dolomita y halita, mientras que se forma calcita con una ligera influencia de procesos de evaporación. Se utilizan seis modelos de mezcla que representan al Grupo II para investigar escenarios de mezcla de agua de mar. Los modelos sugieren que se disuelven ilita y dolomita, mientras que se precipitan calcita y yeso con proporciones de mezcla de agua de mar que varían del 28% al 98%. En conclusión, debido a la escasez de recarga anual de aguas subterráneas en el área de El Dabaa, la extracción de aguas subterráneas debe ser bien gestionada para evitar la salinización de las aguas subterráneas y una mayor intrusión de agua de mar.