Radon as a natural radiotracer to investigate infiltration from surface water to nearby aquifers: a case study from the Barada riverbank, Syria

Abstract

El radón (222Rn) es un gas radiactivo inerte emanado constantemente de los suelos, rocas y aguas subterráneas, lo cual se debe a la desintegración alfa del radio (226Ra). La radiactividad, la inercia y la naturaleza gaseosa del radón lo convierten en un indicador ambiental significativo para el análisis de algunos problemas hidrogeológicos que implican interacciones entre las aguas superficiales y subterráneas. El objetivo principal del presente estudio es investigar la posible infiltración de las aguas superficiales del río Barada, ubicado en la cuenca de Damasco, a un acuífero adyacente, que incluye algunos pozos que son explotados para contribuir a la red de agua potable de la ciudad de Damasco. La técnica aplicada se basa en el principio de que, a medida que el agua del río de radón bajo fluye a través de la matriz del acuífero, absorbe continuamente el radón emanado de los sedimentos arcillosos del acuífero, alcanzándose el equilibrio entre la captación de radón y la desintegración radiactiva. La distribución de la variación espacial del radón en el agua subterránea se ha monitoreado en cuatro pozos preexistentes perforados en un sistema acuífero fluvial a lo largo del margen de la orilla del río Barada. Los resultados revelaron un claro crecimiento de la concentración de radón en tres o cuatro órdenes de magnitud, con lo cual se alcanzó un estado de equilibrio estable después de aproximadamente cuatro vidas medias. Con base en la ley estándar de radiactividad, se estimó el tiempo de residencia del agua del río infiltrado. Los datos hidroquímicos además de las investigaciones geológicas y las actividades de radón revelaron principalmente evidencias de infiltración del agua del río Barada al sistema de acuíferos cercano, el cual puede volverse vulnerable ante el riesgo de contaminación ambiental. Finalmente, los resultados también mostraron que el aumento de radón en el agua subterránea se correlaciona positivamente con la concentración de EC (R2 = 0.89) y, en menor medida, con los valores de TDS (R2 = 0.67). Esta asociación evidente probablemente se deba a la presencia de algo de materia orgánica y minerales arcillosos en los sedimentos de la matriz del acuífero.