Movilidad y toxicidad por metales en sedimentos y suelos aledaños a afluentes del río San Pedro afectados por la actividad del distrito minero de Tepezalá – Asientos

Abstract

RESUMEN La minería es una de las principales actividades humanas que contribuye a la contaminación de suelos y sedimentos por metales, los cuales, eventualmente pueden ser absorbidos por organismos y transportarse a otros eslabones de la cadena alimenticia; además tienen la capacidad de bioacumularse y biomagnificarse incrementando su peligrosidad. El presente estudio se centró en determinar la Movilidad y Toxicidad de Plomo, Cromo y Zinc, considerados metales pesados, en la temporada de estiaje y lluvias. El estudio se centró en el Río Piedras Negras, ubicado en el municipio de Asientos, continuando por los Ríos Zarco, Chicalote y San Pedro y terminando en la Presa El Niágara, cuerpo receptor final de agua del Estado de Aguascalientes. Posterior a la determinación de la concentración total de los metales, el estudio se centró en 8 sitios los cuales mostraron que: los sitios más cercanos a la Mina resultaron ser los más contaminados para Pb y Zn; la concentración total de Pb en suelo (15.7–527.2 mg kg–1), Pb en sedimento (16.3–4273.3 mg kg–1), Cr en suelo (1.2–53.1 mg kg–1), Cr en sedimento (4.2–87.3 mg kg–1), Zn en suelo (41.6–2277.8 mg kg–1) y Zn en sedimento (74.5–21799.2 mg kg–1) se determinó mediante Absorción Atómica, encontrándose que existen sitios que superan la normatividad vigente nacional y/o internacional; el procedimiento de extracción secuencial indico que la fracción predominante para el Pb, tanto para suelo como sedimento, fue la fracción unidad a óxidos de Fe/Mn, mientras que la fase predominante para Cr y Zn fue la fracción residual; la Presa El Niágara, contribuye significativamente a disminuir la concentración de los metales; no existe diferencia significativa entre temporadas, considerando un valor de =0.5; el orden de lixiviación fue Zn > Pb > Cr; el Factor de Enriquecimiento resulto ser el indicador ambiental más eficiente para mostrar el riesgo por contaminación de un sitio; en cuanto a las pruebas de toxicidad aguda, estas revelaron que Lecane quadridentata es más sensible que Alona guttata, sin embargo, Alona guttata, mostro mejor correlación con la concentración total de Pb, Zn y el factor de enriquecimiento de ambos metales, resultando idónea para estudios posteriores y por último, las Unidades de Toxicidad Aguda calculadas, mostraron que los sitios representan un riesgo para los ecosistemas acuáticos. En resumen, los indicadores ambientales y pruebas de toxicidad, demostraron que incluso en sitios con baja concentración del metal, se observó contaminación y toxicidad debida al metal.

ABSTRACT Mining is one of the principal human activities that contributes to the contamination of soils and sediments by metals, which can eventually be absorbed by organisms and transported to other links in the food chain; they also have the ability to bioaccumulate and biomagnified, increasing their danger. The present study focused on determining the Mobility and Toxicity of Lead, Chromium and Zinc, considered heavy metals, between the dry and rainy season. The study area started at the Piedras Negras River municipality of Asientos; continued along the Zarco, Chicalote and San Pedro Rivers and ended at the El Niagara Reservoir, the final receiving body of water in the State of Aguascalientes. After determining the total concentration of metals, the study focused on 8 sites which showed that: sites closest to the Mine were the most contaminated for Pb and Zn; total concentration of Pb in soil (15.7–527.2 mg kg–1), Pb in sediment (16.3–4273.3 mg kg–1), Cr in soil (1.2–53.1 mg kg–1), Cr in sediment (4.2–87.3 mg kg–1), Zn in soil (41.6–2277.8 mg kg–1) and Zn in sediment (74.5–21799.2 mg kg–1) was determined by Atomic Absorption, finding that there are some sites that exceed the Mexican Regulation and/or International Regulation; sequential extraction procedure indicated that the predominant fraction for Pb, both for soil and sediment, was the Fe/Mn oxide bound, while the predominant fraction to Cr and Zn was the residual fraction; the Niagara Reservoir contributes significantly to reducing the concentration of metals; there is no significant difference between seasons, considering a value of =0.5; leaching order was Zn> Pb> Cr; Enrichment Factor turned out to be the most efficient environmental indicator to show the risk of contamination of a site; regarding acute toxicity tests, these revealed that Lecane quadridentata is more sensitive than Alona guttata, however, Alona guttata, showed a better correlation with total concentration of Pb, Zn and enrichment factor of both metals, being ideal for subsequent studies and finally, the calculated Acute Toxicity Units, showed that the sites represent a risk for aquatic ecosystems. In summary, the environmental indicators and toxicity tests demonstrated than even in sites with low concentrations of the metal, contamination and toxicity due to the metal were observed.