Dióxido de silicio sódico evaluado para su empleo como medio poroso inerte

Gerardo Grisolia, Gonzalo M. Aiassa, Pedro A. Arrúa, Marcelo G. Eberhardt

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Geoenvironmental Engineering

ABSTRACT: The silty-clay soils cover a wide extension of lands fit for tillage of the center of Argentina. The eolic formation posses a macroscopic behaviour linked to the genesis and it is estimated that the hydraulic performance is consequence of the structure and chemical composition that interacts with soil matrix. The study of groundwater contamination requires modeling by means of physical and mathematical algorithms. In this study we propose a mechanism to generate artificial soil with commercial silicon dioxide. This material will be used to measure the infiltration rate with low interaction between solute and the porous media matrix. The methodology for the generation of artificial soil at low scale, with the same granulometric distribution and others properties of the soil under study, is fully described. PRESENTACIONES TÉCNICAS En la región cultivable del centro de Argentina, el limo-arcilloso loéssico se extiende en gran parte de su superficie. La formación eólica posee un comportamiento macroscópico estrechamente vinculado al proceso de formación y se estima que el desempeño hidráulico se debe a la estructuración y su composición química. La determinación de la contaminación del agua subterránea requiere de modelos físicos y matemáticos. En este artículo se presenta una alternativa para la generación de suelo artificial con dióxido de silicio que posteriormente será empleado para caracterizar la taza de infiltración con escasa interacción entre el soluto y la matriz del medio poroso. Se presenta la metodología de fabricación de suelo artificial a escala de laboratorio, reproduciendo la distribución granulométrica y otras propiedades del suelo. 1 INTRODUCIÓN Los productos químicos liberados en los suelos y subsuelos por actividades antrópicas son una de las principales causas de contaminación, presentándose en algunos casos situaciones irreversibles desde el punto de vista económico y técnico. Por este motivo, entre otros, la contaminación del agua subterránea se intensifica día a día (Flury et al. 2002). La presencia de contaminantes en los acuíferos subterráneos es consecuencia del transporte a través del suelo de sustancias que han sido derramadas en la superficie. Las sustancias son transportadas por el acuífero con elevada potencialidad de contaminar zonas alejadas y otros acuíferos. Los principales eventos que generan contaminación corresponden a derrames, disposición de líquidos domésticos e industriales, vertidos ilegales, aplicación de fertilizantes y de productos fitosanitarios. Con el objetivo de lograr una gestión adecuada de los recursos, suelo y agua subterránea, es necesario conocer y dominar los procesos asociados al transporte de los potenciales contaminantes en cada región. Poder predecir las formas de transporte y el destino de los contaminantes resulta vital para poder evaluar los efectos sobre acuíferos locales y el resultado esperado de las acciones de prevención y remediación (Wexler, E.J. 1992). El suelo loéssico está constituido por una estructura con macroporos (Teruggi, M.E. 1957; Zárate, M.A. 2003; Iriondo M.H. 1997). En estos lugares el flujo del agua y otros fluidos es prácticamente independiente de las características hidrodinámicas de la matriz del suelo (Flury, M. and Bezdicek D. 2004; Dudley, J. H. 1970; Iriondo, M. and Kröhling, D. 1997). La velocidad del flujo por estos sistemas es mucho mayor que por los sistemas de microporos constituyentes de la matriz (Fredlund, D. G. and Rahardjo, H. 1993; Lu, N. and Likos, W.J. 2004; Mitchell, J. K. 1993; Gibbs, H. and Holland, W. 1960). Es muy importante conocer las propiedades hidrodinámicas del suelo, especialmente en los casos donde los potenciales contaminantes serían escasamente retenidos. Estos datos permiten cuantificar el riesgo de contaminación del subsuelo y el agua subterránea. Algunos de los constituyentes del suelo con mayor capacidad reactiva son la material orgánica, los compuestos de hierro, aluminio y la arcilla. Estos materiales y su interacción con los contaminantes determinan el mecanismo de propagación de los solutos. Trabajar con los constituyentes del suelo en estado puro como matriz permite estudiar los mecanismos de interacción de éstos con los contaminantes estudiados (Stumm, W. 1992; Fetter, C.W. 1999). Si bien en la estructura natural de un suelo hay una gran cantidad de macroporos que constituyen los caminos preferenciales de flujo presentan un

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