Un método controlado y escalable de inyección de gas noble para pruebas cuantitativas de trazadores en estudios...

Área de la Ciencia:

• Ciencias Ambientales
• Geología
• Hidrología

Sus antecedentes:

• Los gases nobles disueltos son trazadores hidrogeológicos artificiales ideales debido a su inercia.
• La adopción limitada se debió a desafíos en la inyección, el muestreo y el análisis.
• Los avances recientes en la tecnología de medición han renovado el interés en los trazadores de gas para la hidrogeología.

Objetivo del estudio:

• Presentar una metodología simple y eficiente para preparar e inyectar soluciones de trazadores concentradas con concentraciones controladas de gas disuelto.
• Abordar los desafíos de la exsolución y la desgasificación durante la inyección de trazadores.
• Demostrar la utilidad de los trazadores de gas noble en investigaciones hidrogeológicas a gran escala.

Principales métodos:

• Se desarrolló y aplicó una metodología novedosa para la preparación e inyección in situ de trazadores de gas noble.
• Se realizaron pruebas de trazadores de pozo a pozo en un acuífero no confinado utilizando helio-4 (⁴He), neón-20 (²⁰Ne) y criptón-84 (⁸⁴Kr).
• Se monitoreó la ruptura del trazador utilizando un espectrómetro de masas portátil y se compararon los resultados con trazadores de colorante fluorescente.

Principales resultados:

• La nueva metodología permitió la inyección eficiente de soluciones de trazadores altamente concentradas con concentraciones de gas controladas.
• Las curvas de ruptura de ⁴He y ⁸⁴Kr se compararon favorablemente con los trazadores de colorante fluorescente.
• Se lograron estimaciones confiables de las velocidades de flujo de agua subterránea, los tiempos de viaje y la recuperación de trazadores.

Conclusiones:

• Los trazadores de gas noble, en particular ⁴He y ⁸⁴Kr, pueden sustituir o complementar eficazmente los trazadores artificiales tradicionales en estudios hidrogeológicos.
• La metodología desarrollada supera las limitaciones anteriores, haciendo que la aplicación de trazadores de gas sea más factible para investigaciones de rutina.
• El enfoque se puede extender a otros gases, ampliando el alcance de los trazadores artificiales disponibles para la investigación hidrogeológica.