Simulación de flujo y estimación del potencial transporte de contaminantes en el vertedero de Metepec

Abstract

Los vertederos son sitios utilizados para la disposición final de los residuos sólidos municipales. Hoy en día existen graves problemas relacionados con el potencial efecto contaminante que generan los lixiviados a la calidad del agua subterránea. En el vertedero de Metepec, en el Estado de México prevalece esta problemática. Un estudio detallado acerca del comportamiento del vertedero de Metepec se presenta en esta tesis, dicho estudio, está orientado a determinar el comportamiento del agua subterránea y el desplazamiento del lixiviado en el sistema acuífero local, para estimar cuantitativamente el impacto contaminante en el acuífero subyacente al vertedero. Se desarrolló un extenso trabajo de campo el cual incluyó actividades de topografía, así como estudios geofísicos. Con la construcción de 9 pozos para monitoreo habilitados durante el desarrollo de este trabajo de investigación, se obtuvieron muestras de suelo, aguas subterráneas y lixiviados. Con los datos de 2 pozos profundos existentes, así como de los 9 pozos de monitoreo, se determinaron las condiciones hidrogeológicas del sitio. El flujo y transporte en el vertedero de Metepec se modelo por medio del uso de métodos analíticos y numéricos, utilizando los modelos STANMOD y Visual Modflow. La metodología para la modelación de flujo y transporte de cloruros consideró el estado estacionario y el estado transitorio. Por medio de la modelación tridimensional fue posible delinear una pluma contaminante. Con la implementación de la modelación se logró simular el comportamiento macroscópico de los cloruros en la pluma durante un periodo de 22 años. La pluma se generó en una formación estratificada de arena, gravillas, arcillas y limos. Alternativas acerca del comportamiento futuro del vertedero fueron desarrolladas para conocer la probable dinámica del proceso evolutivo que pudieran presentar los lixiviados en su interrelación con el sistema acuífero local. Se determinó que el acuífero a profundidades someras, es sometido a procesos contaminantes derivados del transporte de lixiviados. La evidencia encontrada muestra que la propagación de la pluma se relaciona estrechamente con la dirección del sistema de flujo en el acuífero. Las altas concentraciones de cloruros presentes en los lixiviados indican la presencia de una fuente contaminante determinada por el vertedero. Los resultados de la modelación muestran que la pluma migró en la dirección noreste respecto del vertedero. Por lo que se puede establecer que el sistema acuífero local hoy en día está contaminado. En los escenarios simulados acerca del comportamiento futuro del vertedero, se muestran las estrategias a seguir para mitigar el potencial riesgo contaminante de un vertedero prevaleciente en las inmediaciones de una zona urbana. Los resultados del presente estudio sugieren que los modelos analíticos y numéricos son útiles para determinar con mayor exactitud el comportamiento de los parámetros que intervienen en el funcionamiento de los vertederos. Finalmente se demuestra la necesidad de contar con herramientas tecnológicas que ayuden a predecir el comportamiento de los vertederos, definiendo estrategias operativas que favorezcan tener un funcionamiento adecuado de estos sitios.