1 estimación de índices de vulnerabilidad por aplicación de plaguicidas en...
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Revista Latinoamericana el Ambiente y las Ciencias 7(16): 1-21 2016
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1 Estimación de índices de vulnerabilidad por aplicación de plaguicidas en suelos de
cultivo florícola usando los métodos DRASTIC y SINTACS.
Estimation of vulnerability indexes by pesticide application in soils of flower crops by
using DRASTIC and SINTACS methods
1Aldo Velázquez Zepeda, 1Juan Carlos Sánchez Meza, 2Salvador Adame Martínez, 2Jorge
Paredes Tavares.
1Facultad de Química, Universidad Autónoma del Estado de México (UAEMex). Vicente
Guerrero 17. San Felipe Tlalmimilolpan. CP 50250. Tel. +55 (722)3031087. Toluca, Estado de
México. E-mail: [email protected]
2Facultad de Planeación Urbana y Regional. UAEMex. Toluca, Estado de México.
RESUMEN. El presente trabajo se enfoca en la determinación de los índices de
vulnerabilidad intrínseca y específica a la contaminación de acuíferos por plaguicidas
(organofosforados y carbámicos) mediante el uso de los modelos paramétricos DRASTIC y
SINTACS, para la identificación de las zonas florícolas vulnerables presentes en 18
comunidades en el municipio de Villa Guerrero, Estado de México.
Los índices de vulnerabilidad específica obtenidos son consistentes para ambos modelos,
obteniéndose la caracterización de baja a media. Las zonas del acuífero donde se destacan
los niveles mayores de vulnerabilidad específica para ambos métodos corresponden a la
región central del municipio, debido a características similares de las unidades geológicas,
de los valores de las pendientes y presencia de suelos arenosos, lo que indica que se favorece
a la infiltración y la baja velocidad de la escorrentía.
Para el método DRASTIC los valores de índices de vulnerabilidad específica calculados con
coeficientes desde 108 hasta 136 (74-120: vulnerabilidad baja y 121-167: vulnerabilidad
media). Para el método SINTACS los valores de vulnerabilidad específica calculados con
coeficientes desde 101 hasta 120 (81-105: vulnerabilidad baja, 106-140: vulnerabilidad
media).
Recibido: Agosto, 2016
Aprobado: Octubre, 2016
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ABSTRACT. The present work focuses on the determination of the intrinsic and specific
vulnerability to pollution by pesticides index (organophosphoric and carbamic) through the
use of the parametric models DRASTIC and SINTACS, in order to identify the flower-
growing regions most vulnerable for 18 communities in the municipality of Villa Guerrero,
State of Mexico. The calculated indexes for both models are consistent, the specific
vulnerability characterization as low and median, was obtained. It should be noted the aquifer
zones that showed high values of specific vulnerability, are in the central region of Villa
Guerrero, due to the similar characteristics of the geological units, the slope and the presence
of sandy soils, indicating that infiltration process may be present due to low rate of runoff.
The calculated values of DRASTIC for specific vulnerability were from 108 to 136 (74-120:
low vulnerability and 121-167: median vulnerability). The obtained values of SINTACS for
specific vulnerability were from 101 to 120 (81-105: low vulnerability and 106-140: median
vulnerability).
Palabras clave: Acuíferos, agroquímicos, organofosforados, transporte, vulnerabilidad.
Key Words: Agrochemicals, aquifers, organophosphoric, transport, vulnerability.
INTRODUCCIÓN.
A partir de estudios exploratorios desarrollados en la Facultad de Química de la Universidad
Autónoma del Estado de México (UAEMex), basados en la estimación de los índices de
riesgo sobre el ambiente por los grupos de plaguicidas más ampliamente usados (Sánchez
Meza et al., 2010), así como también de la determinación de la migración y transporte de los
mismos por fenómenos de lixiviación (Velázquez et al., 2013) en la zona florícola de San
Mateo Coapexco, Villa Guerrero, Estado de México, se generó la información necesaria para
la presente investigación, al tiempo de mostrar las deficiencias en el conocimiento actual
sobre índices de riesgo y la potencial aplicación interdisciplinaria para resolver dicha
problemática.
El presente trabajo se enfoca en la determinación del índice de vulnerabilidad a la
contaminación del agua subterránea mediante la aplicación de los métodos DRASTIC y
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SINTACS (Aller L., 1995) (Civita & Maio, 1990) (Foster & Hirata, 1990) (Vargas, 2010)
(Vergara et al., 2009), haciendo uso de una base de datos que ha sido integrada a partir de
información documental y trabajo de campo donde se caracterizaron los suelos de la zona y
se analizaron las variables que se incluyen en cada modelo, a la vez que se identificaron las
propiedades ecotoxicológicas y fisicoquímicas relevantes de los plaguicidas empleados, con
el fin de obtener datos que permitan y favorezcan a la adecuada toma de decisiones para la
determinación de las zonas florícolas vulnerables a la migración de plaguicidas comúnmente
empleados en la región (organofosforados y carbamatos).
Si bien estos grupos de plaguicidas se consideran menos persistentes que otros grupos como
los organoclorados, hasta el momento en la zona no se cuenta con información sobre las
cargas aplicadas, el destino y transporte de los mismos y su repercusión sobre organismos
no-blanco. El estudio contribuye a la integración de métodos y técnicas para la identificación
de zonas de mayor contaminación por plaguicidas y determinar el riesgo que representan para
el ambiente y la salud de las comunidades, con el propósito de orientar acciones para su
manejo adecuado y evaluar a su vez el grado de vulnerabilidad de los terrenos a ser afectados
y prevenir así el incremento en el daño.
Para lo cual, se pretende identificar e integrar una metodología que permita la evaluación de
la vulnerabilidad de los terrenos impactados por plaguicidas organofosforados y carbámicos
mediante el uso de programas de simulación de lixiviación y el empleo de métodos
geoestadísticos para determinar la distribución espacial de las concentraciones estimadas de
las sustancias, ya que la actividad florícola representa una alternativa económica rentable
para las comunidades del municipio de Villa Guerrero, que requiere un análisis cuidadoso en
relación con otros aspectos como el social y el ambiental.
Tomando como base la importancia económica del cultivo de flores, éste se desarrolla
principalmente en los municipios de Tenancingo, Coatepec Harinas, Ixtapan de la Sal,
Tonatico, Zumpahuacán, Malinalco y Villa Guerrero. El 56% de la producción florícola
estatal es generado solamente por Villa Guerrero. Durante el año 2006, se exportaron un
volumen total de 19,822.3 toneladas de flores y capullos frescos, representando un monto de
44.8 millones de dólares, lo cual significó un incremento del 146% con respecto al valor de
las exportaciones del año 2005 (Sánchez, 2009).
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Área de estudio
Localización geográfica.
El municipio de Villa Guerrero se ubica entre las coordenadas geográficas: 18° 48’ 00´ latitud
norte y 18° 25’ 00´ latitud sur y 98° 33´ 00´ longitud este, 100° 28´ 00´ longitud oeste. Se
localiza en la parte sur del Estado de México, colinda con los municipios de Zinacantepec,
Toluca y Tenango del Valle al norte; Ixtapan de la Sal al sur; Tenancingo y Zumpahuacán al
este y Coatepec Harinas al oeste. De acuerdo al Gobierno del Estado de México (GEM,
2004b), tiene una superficie de 20,773 hectáreas, lo que representa el 8.5% del total del
territorio estatal. Ver Figura 1.
Figura. 1. Área de estudio, Villa Guerrero, México. Fuente: INEGI, 2013. Elaboración
propia, 2016.
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Climatología.
Las condiciones climáticas han permitido a los productores florícolas contar con un régimen
hídrico y un rango de oscilación de temperatura (entre 22 y 25 °C) ideales para la producción
de flor. Villa Guerrero debido a su posición geográfica, se localiza en una zona intertropical
donde prevalecen diversos tipos de climas, todos ellos con lluvias en verano. El clima
predominante en el municipio es el templado subhúmedo, de acuerdo a la clasificación de
Koopen, este clima se encuentra dentro del tipo Cw, con temperatura máxima anual de 39
°C, temperatura media anual de 18.6 °C y temperatura mínima anual de -4 °C (INEGI, 2001).
Hidrología.
Los principales ríos y arroyos que corren a través del municipio de Villa Guerrero son el Río
Texcaltenco, el Río Chiquito de Santa María, el Río San Gaspar, el Río Cruz Colorada o San
Mateo, el Río Tintojo 1 y 2 y el Río Calderón. El Río San Jerónimo (CNA, 2003) se origina
en el Nevado de Toluca a una altitud de 4,350 m.s.n.m, desciende sobre las laderas de este
siguiendo una dirección este–sureste, conociéndose en este tramo como río Texcaltengo,
cuyos escurrimientos son aforados en la estación hidrométrica A6 Santa María. Los arroyos
existentes son: Los Cuervos, Los Tizates, San Mateo, del Muerto, de San Martín, de Zacango
y de San Gaspar.
Fisiografía.
El Estado de México incluye en su territorio áreas pertenecientes a dos provincias
fisiográficas: Eje Neovolcánico y Sierra Madre del Sur. El municipio está localizado sobre
dicho eje volcánico en la parte norte, principalmente. En la parte centro y sur, corresponde a
la Sierra madre del Sur representada por la subprovincia Sierras y Valles Guerrerenses
(INEGI, 2001).
Geología.
El suelo se ha formado por la sedimentación que proviene de la erosión pluvial y de la erosión
eólica, dando como resultado la acumulación de materiales arcillo-arenosos, lo que permite
el surgimiento y desarrollo de vegetación. El municipio al formar parte del Sistema
Volcánico Transversal, tiene rocas de tipo volcánico. Así al norte del territorio se localizan
rocas ígneas extrusivas ácidas hasta una altitud aproximada de 3000 m, con algunos
afloramientos de brecha volcánica (Bv) (GEM, 2004); en la zona norte del municipio se
localizan andesitas de lamprobolita y pirixénicas del Terciario Superior (INEGI, 2001). Se
trata de depósitos aluviales y proluviales, producto de un evento acumulativo que se presenta
hasta la actualidad. Y según el INEGI (2001), está conformado por clastos de diversos
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tamaños, que por lo general son líticos de rocas ígneas extrusivas y metamórficas, con una
redondez que varía de sub-angulosa a bien redondeada. En la parte sur de Villa Guerrero, se
localizan rocas areniscas asociadas con conglomerado, rocas ígneas extrusivas, basalto y
caliza.
Vulnerabilidad.
El concepto de vulnerabilidad comenzó a ser empleado en Europa en la década de 1960 por
Margat (Paredes, 2010). Existen varias definiciones dependiendo de los autores, las fuentes,
el campo de estudio y el orden cronológico. Uno de los conceptos de la vulnerabilidad de un
acuífero más aceptados, es el definido por Civita (1990), como la posibilidad de infiltración
y percolación de líquidos o soluciones acuosas de contaminantes a través de la zona no
saturada. La vulnerabilidad de contaminación de las aguas subterráneas también se encuentra
en función del tipo de contaminante, ya que cada sustancia se comporta de diferente manera,
dependiendo de sus características fisicoquímicas.
El tipo de vulnerabilidad dependiente de la contaminación, incluyendo como factor de
cambio el uso específico de suelos, puede referirse en ocasiones como vulnerabilidad
específica o vulnerabilidad integrada (intrínseca) (Vlaicu & Munteanu, 2008). Con el fin de
homologar criterios para ambos métodos, se hará referencia a las categorías como intrínseca
y específica en términos de vulnerabilidad. Para hacer referencia al término vulnerabilidad,
es necesario diferenciar entre vulnerabilidad intrínseca y vulnerabilidad específica.
a. Vulnerabilidad intrínseca (VI). Indica la susceptibilidad del agua subterránea a ser
afectada por contaminantes generados por las actividades humanas en función de las
características físicas, geológicas, geomorfológicas, hidrológicas, hidrogeológicas,
clima, vegetación y uso de suelo de un área, independientemente del tipo de
contaminante (Harter & Walker, 2001) (Vlaicu & Munteanu, 2008).
b. Vulnerabilidad específica (VE). Es la susceptibilidad del agua subterránea frente a
un contaminante particular o a un grupo de contaminantes, tomando en cuenta las
propiedades fisicoquímicas de éstos y su relación con los diversos componentes de la
vulnerabilidad intrínseca. Depende esencialmente de tres variables relacionadas con
el contaminante: el tiempo de transporte, la duración y la concentración máxima
(Vlaicu & Munteanu, 2008) (Vergara et al., 2009) (Aguilar & Bautista, 2013).
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Se debe señalar que cualquier acuífero es, en principio, vulnerable a las actividades humanas:
ningún acuífero se encuentra completamente aislado del ambiente localizado en la superficie
(Velázquez et al., 2013). Las aguas subterráneas se mantienen y recargan al suelo superficial,
lo que establece un vínculo estrecho entre la superficie y el suelo profundo. El grado de
vulnerabilidad dependerá de las condiciones ambientales y también sobre qué parte del
acuífero (o características del mismo) se encuentra en riesgo y por tanto, en estudio.
En el presente trabajo de investigación, el grupo de contaminantes en estudio son los
plaguicidas, por lo que la vulnerabilidad específica será determinada. Se identificaron seis
plaguicidas comúnmente aplicados en terrenos florícolas de la región (Velázquez, 2013), sus
características fisicoquímicas relevantes se muestran en el Tabla 1.
Tabla I. Información de plaguicidas identificados por su aplicación en terrenos florícolas de
Villa Guerrero. Fuente: (Velázquez et al., 2013)
Nombre
plaguicida Tipo
Categoría
Toxicológica
DL50
Oral
(rata)
Ingesta
Diaria
Admisible
Movilidad
Clase
movilidad
(mg kg-1 ) (mg kg-1) (log Koc)
Carbendazim Fungicida IV >1500 0.03 0.99 Sumamente
móvil
Carbofurano Insecticida-
Nematicida II 8 0.002 1.3 Móvil
Dimetoato Insecticida III 235 0.002 1.0 Sumamente
móvil
Mancozeb Fungicida IV >5000 0.03 3.3 Ligeramente
móvil
Metamidofos Insecticida,
Acaricida I 21 0.004 0.58
Sumamente
móvil
Metomilo Insecticida II 17 0.03 1.2 Móvil
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Se emplearon dos métodos paramétricos para su aplicación dentro de la zona de estudio, con
el fin de determinar los índices de vulnerabilidad que permitan la caracterización de la misma
y proveer información relacionada con el estado actual y el posible riesgo presente y
generado debido a las actividades florícolas propias de la región. En general, cada uno de
ellos es similar, siendo la ponderación de las variables su diferencia. Estos métodos buscan
determinar la vulnerabilidad intrínseca del acuífero de la manera más objetiva posible, por lo
que suelen utilizar rangos de clasificación definidos para cada una de las variables (Estrada
et al., 2013).
DRASTIC y SINTACS se encuentran clasificados dentro de los métodos de superposición e
índices (o paramétricos), que están basados en la combinación de diferentes parámetros (ver
Tabla II) y se utilizan para la evaluación de la vulnerabilidad, donde a cada parámetro se le
califica cuantitativamente y se les asigna distinto valor de ponderación para determinar el
resultado final que es un índice numérico de vulnerabilidad (iV). La ventaja de estos métodos
según Vlaicu (2008) es que otorgan algoritmos relativamente simples o árboles de decisión
que permiten la integración de gran cantidad de información espacial en mapas de
vulnerabilidad simple o índices, por lo que esta clase de métodos son particularmente
adecuados para su uso con sistemas de información geográfica computarizada (SIG).
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Tabla II. Parámetros de integración de los métodos DRASTIC y SINTACS. Fuente:
(Velázquez et al., 2015)
Parámetro (r)
Descripción DRASTIC
SINTACS
D: Deep water
(Profundidad del
agua subterránea)
S: Soggiacenza
(Profundidad)
Indica el espesor de la zona no saturada que
es atravesado por las aguas de infiltración.
R: Recharge
(Recarga neta)
I: Infiltrazione
(Infiltración)
Es la cantidad de agua anual por unidad de
superficie que contribuye a la alimentación
del acuífero.
A: Aquifer media
(Litología del
acuífero)
A: Acquifero
(Acuífero)
Características del acuífero: capacidad del
medio poroso y/o fracturado para transmitir
los contaminantes.
S: Soil media
(Tipo del suelo)
T: Tipología della
copertura (Tipo
de suelo)
Capacidad de los suelos para oponerse a la
movilización de los contaminantes y
corresponde a la parte de la zona vadosa o no
saturada (se caracteriza por la actividad
biológica).
T: Topography
(Topografía)
S: Superficie
topografica
(Superficie del
suelo)
Representa la pendiente de la superficie
topográfica e influye en la evacuación de
aguas con contaminantes por escorrentía
superficial y sub-superficial.
I: Impact of vadose
zone (Impacto zona
de vadosa)
N: Non saturo
(Zona no
saturada)
Representa la capacidad del suelo para
obstaculizar el transporte vertical.
C: Conductivity
(Conductividad
hidráulica del
acuífero)
C: Conductibilità
(Conductividad
hidráulica del
acuífero)
Determina la cantidad de agua que atraviesa
el acuífero por unidad de tiempo y por unidad
de sección, es decir la velocidad.
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DRASTIC.
Es un método comúnmente empleado y aceptado con relación a los demás métodos, por
considerar mayor número de variables, lo que hace que los resultados obtenidos sean más
confiables (Vergara et al., 2009). Aunque el método SINTACS involucre los mismos
parámetros, DRASTIC establece ponderaciones diferentes para el caso de los plaguicidas,
descritos en el Tabla III. La metodología fue desarrollada por EPA en 1988, y consiste en un
sistema paramétrico de evaluación que incluye siete características fundamentales o rangos
(r), a las que se les asigna valores y un factor multiplicador o peso (w, peso según relevancia).
Posee tres supuestos básicos: (1) el contaminante es introducido sobre la superficie de la
tierra, (2) el contaminante es trasladado al agua subterránea por precipitación y (3) el
contaminante es móvil en el agua.
El método DRASTIC utiliza para la evaluación de la vulnerabilidad siete parámetros que
dependen del clima, el suelo, el sustrato superficial y el subterráneo.
De acuerdo con las características y el comportamiento, a cada parámetro le son asignados
índices que van desde 1.0 (mínima vulnerabilidad) hasta 10.0 (máxima vulnerabilidad). Los
factores de clasificación ( r ) se establecen del 1-10, mientras que los de ponderación varían
de acuerdo con el valor presente entre 1-5. Los factores más relevantes son nivel de agua,
tipo de suelo y el impacto de la zona no saturada. Los factores de ponderación (w) cambian
cuando los contaminantes específicos son plaguicidas (debido a que son menos volátiles y
más persistentes en el ambiente). El valor índice se obtiene, entonces, de la sumatoria de la
multiplicación de cada parámetro por su respectivo factor de ponderación, con base en la
Fórmula I, de la siguiente manera:
Fórmula I.
iV= (Dr * Dw) + (Rr * Rw) + (Ar * Aw) + (Sr * Sw) + (Tr * Tw) + (Ir * Iw) + (Cr * Cw)
Donde:
D: Deep (Profundidad)
R: Recharge (recarga neta)
A: Aquifer (litología de acuífero)
S: Soil (tipo de suelo)
T: Topography (topografía)
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I: Impact (Impacto zona de vadosa)
C: Conductivity (conductividad hidráulica).
r: factor de clasificación o valoración // w: factor de ponderación
Tabla III. Factores de ponderación del método DRASTIC. Fuente: (Vargas , 2010).
Parámetros Peso (w)
General
Peso (w)
Pesticidas
D: Deep water (Profundidad del agua subterránea) 5 5
R: Recharge (Recarga neta) 4 4
A: Aquifer media (Litología del acuífero) 3 3
S: Soil media (Tipo del suelo) 2 5
T: Topography (Topografía) 1 3
I: Impact of vadose zone (Impacto del acuífero) 5 4
C: Conductivity (Conductividad hidráulica del
acuífero)
3 2
∑ 23 26
Los resultados para la vulnerabilidad intrínseca (general) pueden variar entre 23 (mínima) y
230 (máxima), mientras que para la vulnerabilidad específica (pesticida) pueden variar entre
26 (mínima) y 260 (máxima), como se muestra en el Tabla IV.
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Tabla IV. Clasificación de vulnerabilidad con base en índice obtenido por DRASTIC.
Fuente: (Velázquez et al., 2015)
Vulnerabilidad
Grado Intrínseca Específica
Muy bajo 23-64 26-73
Bajo 65-105 74-120
Moderado 106-146 121-167
Alto 147-187 168-214
Muy alto 188-230 215-260
SINTACS.
El método SINTACS es un derivado del DRASTIC, ambos evalúan la vulnerabilidad del
acuífero dividiendo el mismo, en celdas o polígonos, para los cuales calculan un índice de
vulnerabilidad a partir de un sistema por rangos ponderados (Estrada et al., 2013). Estos
métodos definen rangos para cada uno de los factores que emplean y además, asignan un
peso en función de la importancia relativa de ellos, como se muestra en el Tabla V. La suma
de estos rangos ponderados permite obtener un índice que refleja la vulnerabilidad de cada
celda o polígono del acuífero. A mayor valor de este índice, mayor es la probabilidad de que
el acuífero sea contaminado.
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Tabla V. Valores de ponderación SINTACS asignados a cada factor con base en condición
específica. Fuente: (Estrada et al., 2013)
Este método (Civita & Chiappone, 1990) (Civita & Maio, 1990) analiza los mismos siete
parámetros propuestos por DRASTIC: S (soggiacenza, profundidad del acuífero), I
(infiltrazione, ingreso de agua al suelo), N (non saturo, características de la zona no saturada:
tamaño de partícula, textura, composición mineral, fallas y karstificación), T (tipología della
copertura, tipo de suelo), A (acquifero, características hidrogeológicas del acuífero,
condiciones de dispersión molecular y cinemática, dilución y adsorción de contaminantes,
interacción química entre contaminantes y reservorios), C (conductibilità, conductividad
hidráulica del acuífero) y S (superficie topografica (textura y superficie del suelo) (Civita &
Chiappone, 1990).
Con el fin de describir la vulnerabilidad total, es posible agregar algunas variables a las
anteriormente mencionadas, estimadas por índices (1-10). Los coeficientes de ponderación
serán elegidos en el intervalo comprendido entre 8% (1) al 22% (5), mientras que los grados
asignados a las regiones oscilan entre “muy bajo” y “extremadamente alto”, como se muestra
en el Tabla VI. El valor índice se obtiene, entonces, de la sumatoria de la multiplicación de
cada parámetro (r) por su respectivo factor de ponderación (w), con base en la Fórmula II, de
la siguiente manera:
Factor Impacto
normal
Impacto
relevante
Drenaje Cárstico
Fisurado
(IN) (IR) (D) ( C ) (F)
S 5 5 4 2 3
I 4 5 4 5 3
N 5 4 4 1 3
T 3 5 2 3 4
A 3 3 5 5 4
C 3 2 5 5 5
S 3 2 2 5 4
∑ 26 26 26 26 26
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Fórmula II.
iV= (Sr * Sw) + (Ir * Iw) + (Nr * Nw) + (Tr * Tw) + (Ar * Aw) + (Cr * Cw) + (Sr * Sw)
Donde:
S: soggiacenza (profundidad)
I: infiltrazione (infiltración)
N: non saturo (zona no saturada)
T: tipología della copertura (tipo de suelo)
A: acquifero (acuífero)
C: conductibilità (conductividad hidráulica del acuífero)
S: superficie topografica (textura y superficie del suelo)
r: puntuación parámetro (1-10) // w: factor de ponderación (1-5)
Tabla VI. Clasificación del índice de vulnerabilidad SINTACS. Fuente: (Estrada et al.,
2013). Elaboración propia, 2016.
Simbología Clases Índice de vulnerabilidad
MB Muy baja 26-80
B Baja 81-105
M Media 106-140
A Alta 141-186
MA Muy alta 187-210
EA Extremadamente alta 211-260
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OBJETIVO GENERAL
Determinar los índices de vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos por plaguicidas
(organofosforados y carbámicos) mediante el uso de los modelos paramétricos DRASTIC y
SINTACS.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Verificar los parámetros operativos de los modelos de estimación de la
vulnerabilidad.
Recopilar la información de características físicas y químicas relacionadas con las
variables que intervienen en los procesos de transporte de sustancias, interacción con
el suelo, relieve y características propias del acuífero.
Integrar la información de los parámetros de operación para los métodos con el fin de
caracterizar las zonas vulnerables.
Diseñar los escenarios y obtener los índices de VI y VE.
METODOLOGÍA.
La aplicación de los modelos para la determinación de la vulnerabilidad, requiere
información de características físicas y químicas relacionadas con las variables que
intervienen en los procesos de transporte de sustancias, interacción con el suelo, relieve y
características propias del acuífero. La información relativa a los siete parámetros fue
obtenida con base en el procedimiento descrito a continuación: a partir de un estudio de la
Comisión Nacional del Agua (CNA, 2003) y de su inventario cartográfico de pozos, se
obtuvo la descripción del acuífero de la zona de Villa Guerrero, para determinar e incluir la
profundidad del mismo, la litología y el grado de confinamiento; la recarga neta y el impacto
al acuífero se reportan en un documento emitido por la Secretaría del Medio Ambiente y
publicado en el Diario Oficial de la Federación (DOF, 2011); los datos relacionados con la
conductividad hidráulica y el tipo de suelo se encuentran reportados en estudios exploratorios
incluidos en investigaciones realizadas por la Facultad de Química de la UAEMex (Sánchez
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Meza et al., 2010) (Velázquez et al., 2013); la topografía fue obtenida mediante el cálculo de
pendientes y curvas de nivel reportadas (PDMVG, 2009) mediante el uso de la herramienta
de cartografía digital (INEGI, 2013) y ArcGIS 10.2. Se obtendrá información para 18
comunidades relacionadas con el estudio, contribuyendo así, con una descripción general del
panorama regional. Los valores obtenidos para ambos métodos serán normalizados con el fin
de homologar los índices y categorizarlos.
Cálculo de VI y VE mediante sustitución de variables y aplicación manual de expresión
matemática.
Se realizó la integración de la información de los parámetros de operación para los métodos
con el fin de caracterizar y obtener los índices de VI y VE, contando con información de 41
pozos caracterizados, distribuidos en 18 comunidades del municipio. Se aplicó la
correspondiente expresión matemática de manera manual, mediante el uso de Microsoft
Excel. Se realizó la asignación de variables y ponderaciones de acuerdo con las
características fisicoquímicas, se asignaron los valores para los escenarios de vulnerabilidad
intrínseca y específica, sustituyendo parámetros de ponderación según fuera el caso dentro
de la ecuación (VI o VE).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN.
La información obtenida sobre las características físicas y químicas de las sustancias
empleadas, el acuífero, el uso y tipos de suelo corresponden a 18 comunidades del municipio
de Villa Guerrero, Estado de México, contando con información de 41 pozos distribuidos en
las comunidades, por lo cual se calcularon los índices de vulnerabilidad haciendo uso de cada
método diseñado con tal fin.
a. DRASTIC. La distribución de los datos del método varía desde índices de
vulnerabilidad intrínseca calculados con coeficientes desde 88 hasta 98
(correspondiente al intervalo 65-105: vulnerabilidad baja) e índices de vulnerabilidad
específica calculados con coeficientes desde 108 hasta 136 (correspondiente a los
intervalos 74-120: vulnerabilidad baja y 121-167: vulnerabilidad media). Los índices
de vulnerabilidad DRASTIC obtenidos se muestran en el Tabla VII.
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b. SINTACS. La distribución de los datos del método varía desde índices de
vulnerabilidad intrínseca calculados con coeficientes desde 97 hasta 134
(correspondiente al intervalo 81-105: vulnerabilidad baja) e índices de vulnerabilidad
específica calculados con coeficientes desde 114 hasta 145 (correspondiente a los
intervalos 81-105: vulnerabilidad baja y 106-140: vulnerabilidad media). Los índices
de vulnerabilidad SINTACS obtenidos se muestran en el Tabla VII.
Tabla VII. Índices de vulnerabilidad calculados por ambos métodos. (Velázquez et al.,
2015) Vulnerabilidad
LOCALIDAD DRASTIC SINTACS
*VI **VE *VI **VE
Aranzazú Medio Medio Medio Alto
Buena Vista Medio Medio Medio Medio
Coapexco Medio Medio Medio Medio
Coxcacoaco Medio Medio Bajo Medio
El Islote Medio Medio Medio Medio
Jesús Carranza Medio Medio Medio Medio
La Finca Medio Medio Bajo Medio
La Joya Medio Medio Bajo Medio
Matlazincas Bajo Medio Bajo Bajo
Oxtotitlán Medio Medio Bajo Medio
San Felipe Medio Medio Medio Medio
San Francisco Medio Medio Medio Medio
San José Medio Medio Medio Medio
San Miguel Medio Medio Medio Alto
Santa María Medio Medio Medio Alto
Totolmajac Medio Medio Medio Medio
Villa Guerrero Medio Medio Medio Medio
Zacango Medio Medio Medio Medio
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*VI: Vulnerabilidad Específica.,**VE: Vulnerabilidad Intrínseca.
a. Los índices de VE son consistentes para ambos modelos, obteniéndose la caracterización
de vulnerabilidad baja y media.
b. Aun y cuando el SINTACS es una derivación del DRASTIC, la diferencia en la
valoración de los parámetros genera resultados muy distintos, siendo el SINTACS el que
reporta mayores valores de vulnerabilidad del acuífero.
c. Los valores mayores de VE corresponden a la región central del municipio, donde se
concentra el mayor volumen de producción florícola, lo que indica una alta aplicación
de agroquímicos y la correspondiente probabilidad de contaminación del acuífero. Sin
embargo, DRASTIC reporta una distribución de VE media hacia la región norte del
municipio, mientras que SINTACS reporta una tendencia de dichos valores hacia el sur.
d. Resulta pertinente e importante mencionar que estos resultados no son absolutos, debido
en primer término a la asignación de valores de los factores de ponderación r y w para
cada método (se asignan de manera subjetiva, más no arbitraria con base en la
información disponible, su interpretación y al establecimiento de las categorías
operativas).
e. Se toma también en consideración la intensificación de los cambios climáticos en los
últimos años, que modifican el régimen pluviométrico, por lo cual generan lluvias de
mayor intensidad lo que provoca como resultado que los valores de recarga neta, de
gran ponderación en el método DRASTIC puedan variar con el paso del tiempo, por lo
que monitoreos constantes deben ser efectuados con el fin de dar mantenimiento a las
bases de datos; por lo anterior, estas precipitaciones dan origen a grandes escorrentías y
menores infiltraciones, lo que disminuiría los valores para esta última variable.
f. Adicionalmente, existe una gran rotación del uso de los plaguicidas empleados (debido
a variación en los costos de adquisición) y el uso de los mismos no cuenta con un control
y registro eficientes, lo que genera alta variabilidad en las cantidades aplicadas.
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CONCLUSIONES.
La determinación de los índices de vulnerabilidad específica mediante el uso y aplicación de
las metodologías DRASTIC y SINTACS, es un recurso cada vez más usado para realizar la
determinación de la vulnerabilidad de aguas subterráneas y su confiabilidad puede asegurarse
debido a las variables relacionadas incluidas y la gran cantidad de información de respaldo.
Es así como los resultados obtenidos con este estudio se convierten en una base de gestión
ambiental, así como una importante herramienta con el fin de obtener datos que permitan y
favorezcan a la adecuada toma de decisiones para la determinación de las zonas florícolas
vulnerables a la migración de plaguicidas comúnmente empleados en la región
(organofosforados y carbamatos). La evaluación de la vulnerabilidad de los acuíferos a la
contaminación por plaguicidas en las 18 comunidades produjo como resultado que la VE es
significativo al presentarse valores de categorización media, hecho que permite concluir que
la fuente de agua subterránea se encuentra en riesgo de ser contaminada debido a estas
sustancias plaguicidas de especial cuidado ambiental que son aplicadas con alta frecuencia y
cantidad.
AGRADECIMIENTOS.
Al M. en C. Yered Gybram Canchola Pantoja por su amable contribución y revisión del
presente trabajo; al QFBT. Leonardo Sánchez Enríquez por su valioso apoyo en la
integración del presente documento, a la M. María Guadalupe Castorena, por su amable
soporte documental.
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