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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA “DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE” T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO QUÍMICO PRESENTA ORTEGA TENORIO LUZ PATRICIA. MÉXICO, D.F. AÑO 2007. UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. JURADO ASIGNADO: PRESIDENTE RODOLFO TORRES BARRERA. VOCAL VICTOR MANUEL LUNA PABELLO. SECRETARIO FELIPE VÁZQUEZ GUTIÉRREZ. 1er. SUPLENTE ALFONSO DURAN MORENO. 2do. SUPLENTE JOSÉ AGUSTÍN GARCÍA REYNOSO. SITIO DONDE SE DESARROLLO EL TEMA: LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA; INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. ASESOR FELIPE VÁZQUEZ GUTIÉRREZ. SUSTENTANTE LUZ PATRICIA ORTEGA TENORIO. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. AGRADECIMIENTOS. Especialmente agradezco al Dr. Felipe Vázquez Gutiérrez por haberme permitido formar parte integral del proyecto, por haber dirigido este trabajo y por las enseñanzas proporcionadas. A los miembros del jurado por su tiempo y sus acertados comentarios para el mejoramiento de este trabajo. A PEMEX por el apoyo para la realización del proyecto UNAM: 132 Al Biólogo Antonio Frausto por ser un pilar en la formación que adquirí dentro del Laboratorio de Fisicoquímica Marina. Al M.C. Héctor Alexander por sus enseñanzas y sus consejos; se que me servirán en la vida tanto profesional como personal. Al Biólogo Adrián Díaz por compartir conmigo su experiencia y conocimientos. A Isabel Ávila, por estar ahí, dispuesta a compartir mas que un simple día de trabajo. A Livia Sánchez por haber estado en los buenos y malos momentos siempre dispuesta a escuchar. A todos y cada uno de los miembros del Laboratorio de Fisicoquímica Marina por ser parte importante del proyecto. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. DEDICATORIAS. A Mama Carmen por ser la persona que jamás ha dejado de creer en mí, y me ha otorgado su apoyo incondicional, siempre supiste que lo lograría GRACIAS por estar conmigo en todo momento. A mi esposo Mando y mi hijo Mandito por hacer de cada día una nueva experiencia, saben que son capaces de hacerme sonreír hasta en los peores momentos. A mis hermanas: Lupe: Por que por muy enojadas que estemos se que cuento contigo. Carmen: Por encontrarle lo gracioso a todo lo que hagamos. Luisa: Por ser la primera en levantar la mano. Erica: Se que muchas de las cosas buenas que me han pasado, han sido gracias a que tenemos un ángel que ora por nosotros. A Tía Lucha y Tío Manuel por sus consejos y ser parte esencial en los momentos mas importantes en mi vida. A Mama Nico, Viridiana, Emmanuelle, Diego, Naty, Vero, Erica, Kalucha, Chano, Tlaconete y Daniel gracias por compartir la vida con migo. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. ÍNDICE PÁG. 1. RESUMEN 1 2. OBJETIVOS 2 3. INTRODUCCIÓN 3-5 4. MARCO TEÓRICO. 6 4.1 GENERALIDADES DE METALES TRAZA DISUELTOS. 7-9 4.2 CRITERIO ECOLÓGICO PARA METALES TRAZA EN AGUA DE MAR 9-11 5. ÁREA DE ESTUDIO. 2-14 6. METODOLOGÍA. 15 6.1 TOMA DE MUESTRA. 15 6.2 TRATAMIENTO EN LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA MARINA. 16-23 7. RESULTADOS. 24 7.1 ALUMINIO 24-27 7.2 BARIO. 27-30 7.3 CADMIO. 30-33 7.4 COBALTO. 33-36 7.5 COBRE. 36-39 7.6 CROMO. 39-42 7.7 HIERRO. 42-45 7.8 MERCURIO 45-46 7.9 NÍQUEL. 47-49 7.10 PLATA. 49-52 7.11 PLOMO. 52-55 7.12 VANADIO. 55-58 7.13 ZINC.59-61 8.0 ANÁLISIS Y DISCUSIÓN. 8.1 ANÁLISIS DE COMPONENTES PRINCIPALES. 62-65 8.2 DISCUSIÓN. 66 9.0 CONCLUSIONES. 67 BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA. 68-73 DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO I FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 1 1.- RESUMEN La finalidad del proyecto fue realizar la determinación y análisis de las concentraciones de metales disueltos en agua de mar de la Sonda de Campeche, utilizando el procedimiento de concentración de metales por columna de Resina Chelex 100: para posteriormente ser analizados y determinados por espectrofotometría de horno de grafito, generador de hidruros y flama. El área de estudio comprendió al Oeste desde Punta Zapotitlán, Veracruz y al Este desde Puerto Progreso, Yucatán, incluyendo al banco de Campeche y a la Bahía de Campeche. El análisis de laboratorio se llevó acabo en el Laboratorio de Fisicoquímica Marina, perteneciente al Instituto de Ciencias del Mar y Limnología; este trabajo formó parte del proyecto de la Campana Oceanográfica SGM-9, 2004 La muestra se filtró en un sistema plástico con la ayuda de un filtro de 0.45 micras, y se guardó en una botella de PET, se adicionó un 1 mL de HNO3 Ultrex II Suprapuro con el fin de acidificar y llevar la muestra a un pH menor o igual a 2, la cual se mantuvo a 20°C, hasta realizar la concentración y el análisis de metales en el laboratorio de Fisicoquímica Marina del Instituto de Ciencias Mar y Limnología de la UNAM. El procesamiento de las muestras se realizo bajo la técnica de concentración de metales traza por resina chelex, para posteriormente ser analizados por espectrofotometría de absorción atómica. Para el análisis por espectrofotometría se prepararon distintas curvas de calibración con los estándares de los metales que fueron analizados: Plata (Ag), Aluminio (Al), Bario (Ba), Cadmio (Cd), Cobalto (Co), Cobre (Cu), Cromo (Cr), Hierro (Fe), Níquel (Ni), Plomo (Pb), Vanadio (V) y Zinc (Zn). Para el análisis e la determinación por horno de grafito se utilizo un espectrofotómetro de absorción atómica marca Perkin Elmer Modelo Aanalyst 700. Para la de terminación de metales por flama se requirió un espectrofotómetro de absorción atómica marca Perkin Elmer modelo 2380 y para la determinación de Hg por generador de hidruros se utilizo el mismo espectrofotómetro 2380 equipado con el generador modelo En base a los estudios realizados en la Sonda de Campeche se hace un análisis comparativo de los niveles de concentración de Plata (Ag), Aluminio (Al), Bario (Ba), Cadmio (Cd), Cobalto (Co), Cobre (Cu), Cromo (Cr), Hierro (Fe), Níquel (Ni), Plomo (Pb), Vanadio (V) y Zinc (Zn), determinados durante la campaña oceanográfica (SGM-9) en el 2004, a bordo del Buque Oceanográfico “Justo Sierra” de la UNAM. Fueron colectadas muestras de agua, la de mar superficial se tomo con la ayuda de un prototipo de muestreador para metales y la de mar de fondo se colecto por medio de un rosset técnicas realizadas por el Laboratorio de Fisicoquímica Marina del Instituto de Ciencias Mar y Limnología de la UNAM. De acuerdo con los datos generados se realizo una distribución espacial de los metales disueltos con la finalidad de observar con claridad las zonas que tienen una mayor concentración de cada uno, de igual manera se realizo un análisis de los principales componentes que existen en cada zona y la reilación que pudiese existir entre ellos con el fin de poder determinar a que se debe el aporte de cada uno de los metales disueltos reportados. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO II. FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 2 OBJETIVOS. Objetivo General: Determinación de metales disueltos en agua de mar de la zona de la sonda de Campeche por el método de espectrofotometría de absorción atómica. Objetivo Particular: 1.1 Determinación por espectrofotometría de absorción atómica en horno de grafito de los metales disueltos Plata (Ag), Bario (Ba), Cadmio (Cd), Cobalto (Co), Cobre (Cu), Cromo (Cr), Níquel (Ni), Plomo (Pb), Vanadio (V) Aluminio (Al),y Zinc (Zn). 1.2 Determinación por espectrofotometría de absorción atómica en flama del metal disuelto Hierro (Fe) 1.3 Determinación por espectrofotometría de absorción atómica en generador de hidruros del metal disuelto Mercurio (Hg). 1.4 Distribución espacial de los metales disueltos en agua Plata (Ag), Bario (Ba), Cadmio (Cd), Cobalto (Co), Cobre (Cu), Cromo (Cr), Níquel (Ni), Plomo (Pb), Vanadio (V) Aluminio (Al), Hierro (Fe), Mercurio (Hg). y Zinc (Zn). DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO III FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 2 3.- INTRODUCCIÓN 3.1. QUÍMICA MARINA En la última década los estudios de este tema en el Sur del Golfo de México, se han abordado principalmente por las campañas desarrolladas por PEP-UNAM (2001), PEP-CINVESTAV (1999); PEP-UNAM, (2003a y b). El seguimiento de los cambios de la temperatura del agua de mar, es importante, ya que es una variable fundamental para entender los cambios biológicos a nivel bioquímico o genético, que permitirá entender los cambios de biomasa, diversidad, etc. de algunas especies del fitoplancton y zooplancton, organismos base de la pirámide alimenticia marina. Otros parámetros de la química marina, deberán de ser seguidos, con el fin de establecer a largo plazo la tendencia de la calidad del agua y su influencia sobre el comportamiento de las especies marinas en la Sonda de Campeche y áreas aledañas. 3.2. CONTAMINACIÓN MARINA En el Golfo de México, los contaminantes proceden de varias industrias importantes entre las que se destacan: la pesca, industria alimenticia, fábricas de cerveza, destilerías, curtidurías, industria textil, de papel, astilleros, fertilizantes, producción de petróleo, refinerías, industria petroquímica y las diversas industrias químicas (Vázquez et al., 2000). Por otra parte, en el Golfo de México y el Mar Caribe existe un inmenso tráfico marítimo de buques petroleros y de carga a granel, de minerales. Las actividades de la navegación desde y hacia nuestros principales puertos de carga y descarga de estos productos, (Cd del Carmen y Coatzacoalcos) ponen en peligro el delicado balance del medio marino. El tráfico de buques por el Canal de Yucatán, debido al flujo constante de centro y Sudamérica, hacia los puertos del golfo de la costa de los Estados Unidos, incrementa la problemática de la contaminación marina en el golfo. 3.3 METALES DISUELTOS Estudios de metales disueltos en la Sonda de Campeche por parte del IMP en los años 80’s y 90’s no son consistentes con los valores reportados en otras áreas marinas; ello quizá se deba a diferencias analíticas. A partir de 1995 hasta la fecha PEP y la UNAM han desarrollado diversas campañas oceanográficas, cuyos resultados se aproximan más a los reportados en otras aguas marinas y zonas similares. Las concentraciones de metales traza (Al, Ag, Ba, Cd, Cr, Co, Cu, Fe, Pb, Ni, V, Zn, Hg) en agua superficial determinadas para la zona de estudio referentes a la campaña oceanográfica SGM-8, 2003 se encuentran por debajo de los limites de varios estándaresinternacionales (PEP-UNAM, 2003). En la tabla 3.3.1, se hace una descripción de los principales indicadores ambientales que determinan la calidad del agua para zonas costeras en el ámbito de legislación nacional e internacional. Estos valores fueron comparados con los registros obtenidos en la campaña oceanográfica SGM-8, 2003. De donde se desprende que los valores de metales pesados, se encuentra por debajo de los límites máximos permisibles establecidos en la normatividad ambiental nacional e internacional en materia de aguas costeras y protección de la vida acuática. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO III FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 3 Tabla 3.3.1. Indicadores ambientales que determinan la calidad del agua para zonas costeras vs. Campaña oceanográfica Sonda del golfo de México, 2003 (SGM-8). Protección de la vida acuática (Ley Federal de Derechos Normas Aplicables en Materia dé Aguas Nacionales y sus Bienes Públicos Inherentes, 2003) Agua dulce Agua marina (áreas costeras) EPA (Water Quality Criteria, 2002) Campaña oceanográfica SGM-8, 2003. Sustancia o parámetro Niveles máximos en mg/L Promedio (mg/L) Aluminio 0.05 0.2 0.7 0.011 Bario 0.01 0.5 2 0.000008 Cadmio (II) 0.004 0.0002 0.008 0.00018 Cobre 0.05 0.01 0.003 0.00025 Cromo 0.05 0.01 0.05 0.0006 Mercurio (II) 0.0005 0.0001 0.0009 0.0000025 Níquel 0.6 0.002 0.008 0.00087 Plata 0.06 0.002 0.0019 0.000003 Plomo 0.03 0.01 0.008 0.00046 Zinc 0.02 0.02 0.00099 Para la interpretación de las tablas anteriores se deberá tomar en cuenta que: a. Los niveles estarán referidos a cuerpos de agua; b. La ausencia de datos sobre parámetros y sustancias para ciertos usos, obedece a que el nivel correspondiente no ha sido determinado. c. En los casos en que la columna de parámetro o sustancia, o bien, en las que se establecen los niveles aparezca un número romano. d. Cuando la referencia al número romano se encuentre en la columna correspondiente al parámetro o sustancia, se entenderá que la misma se aplica a todos los niveles correspondientes al parámetro o sustancia de que se trate. Cuando dicha referencia aparezca en cualquiera otra columna, se entenderá su aplicación limitada a ese nivel específico. La contaminación del agua es un problema local, regional y mundial, el cual esta relacionado con la contaminación del aire y con el modo en que se usa este recurso terrestre. El crecimiento demográfico, la industrialización y la concentración urbana, contribuyen a lo que es una amenaza para el hombre contemporáneo, el deterioro de su medio ambiente. Desde su origen, los grupos humanos se establecieron en las cercanías de los ríos, lagos o áreas costeras, por su dependencia vital del medio acuático, provocando así los primeros indicios del deterioro de la calidad del agua y evidenciando la contaminación. La mayoría de los metales son ampliamente utilizados en las diversas ramas de la industria en la región costera del Golfo de México, incluidas el refinado del petróleo y la producción de fertilizantes. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO III FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 4 Las operaciones de perforación petrolera se caracterizan por la liberación descontrolada de petróleo, y algunas veces son catastróficas por lo que se toman algunas precauciones para prevenirlas. Sin embargo, ocasionalmente ocurren accidentes y grandes cantidades de petróleo y metales pueden ser introducidos al mar. Adicionalmente los efluentes domésticos son otra fuente importante al aportar hacia los ríos descargas enriquecidas de Níquel, Cromo, Cobre, Plomo, Zinc, Cadmio y Plata. El estudio de metales en agua nos señala el grado de impacto ambiental, sin embargo este debe ser un estudio integral de los diversos componentes del ecosistema, como son el tipo de uso del suelo, vegetación, calidad del agua, calidad del aire, escurrimientos superficiales, incluyendo aspectos del desarrollo urbano, situación y problemáticas socioeconómicas y de salud, entre otras. El presente trabajo es un marco de referencia sobre la concentración actual de metales en agua de la Sonda de Campeche, que sirve para evaluar el grado de contaminación y para completar una serie de estudios de impacto ambiental por las actividades petroleras. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO IV FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 6 4.- MARCO TEÓRICO La contaminación del agua marina por metales que se atribuye a procesos naturales como son la actividad volcánica y la erosión, los cuales son particularmente ciertos, pero en mayor parte la concentración de los mismos es el resultado de los desechos industriales aumentando así la concentración de éstos en los sedimentos en los sitios donde se vierten los residuos estando así listos para incrementar la biodisponibilidad de los metales tóxicos en depósitos alimenticios para los invertebrados marinos, aportando un incremento potencial de la transferencia de metales vía cadena alimenticia, no olvidando que los metales pesados son retenidos por años en los sedimentos después de ser vertidos al mar (11). Es un hecho reconocido que la contaminación por metales traza representa uno de los mayores factores de riesgo para los organismos marinos costeros, los que se encuentran expuestos a ellos por efecto de las descargas de efluentes industriales y urbanos en bahías y estuarios. Esto ha determinado que los metales traza sean uno de los principales grupos de sustancias presentes en el ambiente cuya abundancia ha sido ampliamente estudiada, ya sea por su toxicidad o por sus aportes antropogénicos que pueden superar los aportes naturales (68). Por otra parte, se debe tener en consideración que muchos de estos metales traza participan en los ciclos biológicos de diferentes grupos de organismos (9, 27), lo que afecta su distribución y abundancia (39). Las zonas costeras, frecuentemente son perturbadas por residuos, tanto orgánicos como inorgánicos asociados a las actividades industriales y urbanas que se desarrollan en su entorno. Esto afecta significativamente la distribución, abundancia y composición de dichos compuestos en estas áreas (46, 34). Lo anterior ha llevado a la realización de numerosos estudios con el fin de evaluar el efecto de los compuestos eliminados por actividades antropogénicas, principalmente midiendo su concentración en el agua, sedimentos y organismos (64). La química de los metales traza es de creciente interés en las investigaciones actuales. Esto debido a que elementos como Cadmio, Níquel, Aluminio, etc., juegan un rol importante en el crecimiento del fitoplancton y porque varios de ellos muestran una fuerte correlación con los perfiles de nutrientes (27, 21, 64). El agua de mar es una muestra ambiental que presenta dificultades para el análisis directo de metales pesados a niveles trazas. El hecho que contenga un promedio de 3.5% en peso de sales disueltas produce grandes interferencias físicas y espectrales. En los últimos 10 años, el estudio y establecimiento de nuevas metodologías analíticas destinadas a lograr las determinaciones confiables de metales pesados en agua de mar y en sedimentos marinos se han realizado por pre-concentración, separación de la matriz y por extracción de quelatos solubles. La extracción en columnas usando resinas de intercambio iónico, tales como el Chelex-100 y 8-hydroxiquinoleína inmovilizada, han resultado ser las más eficientes llegando a determinar por preconcentración y separación varios metales pesados (Cadmio, Cobalto, Cobre, Hierro, Manganeso, Níquel, Plomo y Zinc) con recuperaciones analíticasmejores a las reportadas con técnicas de coprecipitación (24, 82, 83). Los metales traza presentan una muy baja concentración en agua de mar debido a que son rápidamente removidos ya sea por adsorción sobre partículas orgánicas e inorgánicas como por cambios en su solubilidad (45, 11). El alto flujo de detritus orgánico lleva adsorbido gran cantidad de metales, sin embargo a medida que la materia orgánica va siendo remineralizada los metales son liberados, por lo que solo una parte llega finalmente al sedimento (11). Aquí, la condición redox puede DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO IV FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 7 inducir la solubilidad y difusión de algunos metales hacia la columna de agua o la permanencia de otros en forma insoluble en la fase sólida del ambiente de depositación (16). La distribución y comportamiento de los metales en agua de mar es afectada por varios procesos como son: mezcla de cuerpos de agua; interacción agua–partícula, además por un entendimiento biológico del mecanismo de adsorción-desorción; y la difusión de la parte baja de los sedimentos. La determinación de metales traza en agua de mar está basada generalmente en el procedimiento de colecta-análisis del proceso de preparación de la muestra incluyendo el paso de separación y preconcentración de la muestra. En el caso de muestras de agua de mar las interferencias isobáricas en conjunto con la alta concentración de cloruros afecta la determinación de Titanio, Cromo, Vanadio, Hierro y Cobalto. Actualmente las técnicas de inyección en combinación con absorción atómica en horno de grafito, que son técnicas de alta selectividad que permiten ser automatizadas y reproducibles, permiten una mejor calidad en el análisis, así como una ventaja respecto al tiempo (74).. En un estudio realizado en el este del Mar Mediterráneo revela que la distribución y comportamiento de metales traza en agua de mar es afectada por varios procesos, como son: mezcla de cuerpos de agua, interacción partícula-agua, mecanismo de absorción biológica y difusión del fondo con el sedimento. Estos metales pueden ser agrupados dentro de varios tipos de acuerdo a su reactividad biogeoquímica. Cadmio, Cobre y Níquel son necesarios para los micronutrientes, (fosfatos, nitratos, silicatos), además son utilizados paralelamente por el fitoplancton y en el ciclo de remineralización. En la mayoría de los casos, los cambios de estos metales son controlados fuertemente por los movimientos y mezcla de masas de agua (34). Por otra parte la distribución de metales en los océanos es controlado por el gasto desde la atmósfera sobre ríos, mares y procesos biogénicos que ocurren desde la columna de agua. La importancia de la atmósfera como un suministro de metales al océano aún no ha sido reconocida y puede representar la fuente externa dominante de algunas especies en el mar (64). 4.1 GENERALIDADES DE METALES TRAZA DISUELTOS EN AGUA DE MAR. Se considera metal pesado a aquel elemento que tiene una densidad igual o superior a 5 g/cm3 cuando está en forma elemental, o cuyo número atómico es superior a 20 (excluyendo a los metales alcalinos y alcalino-térreos). Como su presencia en la corteza terrestre es inferior al 0,1% y casi siempre menor del 0,01%, también se les conoce como metales traza. Junto a estos metales pesados hay otros elementos químicos que aunque son metales ligeros o no metales se suelen englobar con ellos por presentar orígenes y comportamientos asociados; este es el caso del Arsénico, Boro, Bario y Selenio. 4.1.1 CLASIFICACIÓN DE METALES: Oligoelementos o micronutrientes, que son los requeridos en pequeñas cantidades, o cantidades traza por plantas y animales, los cuales son necesarios para que los organismos completen su ciclo vital. Pasado cierto umbral se vuelven tóxicos, dentro de este grupo están: Arsénico, Boro, Cobalto, Cromo, Cobre, Hierro, Molibdeno, Manganeso, Níquel, Selenio y Zinc. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO IV FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 8 Metales traza sin función biológica conocida, cuya presencia en determinadas cantidades en seres vivos lleva aparejadas disfunciones en el funcionamiento de sus organismos. Resultan altamente tóxicos y presentan la propiedad de acumularse en los organismos vivos. Son, principalmente: Cadmio, Mercurio, Plomo, Cobre, Níquel, Antimonio, Bismuto. Lo que hace tóxicos a los metales traza no son sus características esenciales, sino las concentraciones en las que pueden presentarse, y casi más importante aún, el tipo de especie que forman en un determinado medio. Cabe recordar que los seres vivos “necesitan” (en pequeñas concentraciones) elementos para funcionar adecuadamente, como son: Cobalto, Cobre, Hierro, Manganeso, Molibdeno, Vanadio, Estroncio y Zinc. Todos los elementos traza se encuentran presentes en los medios acuáticos (el agua químicamente pura no existe en la naturaleza), aunque sus concentraciones (en ausencia de contaminación) son muy bajas. Los metales traza se encuentran en esta agua como coloide, partículas minerales (sólidos suspendidos), o fases disueltas (cationes o iones complejos). Las formas coloidales suelen dar lugar a la formación de hidróxidos, mientras que las partículas sólidas incluyen una gran variedad de minerales. Las fases disueltas pueden a su vez ser capturadas por adsorción o absorción en arcillas o hidróxidos. Adicionalmente, los compuestos orgánicos pueden constituir fases con gran capacidad de captura de cationes metálicos, que en ocasiones dan lugar a fases extremadamente tóxicas (Ej. Metilmercurio). A su vez la química del sistema acuoso regula las tasas de adsorción-absorción en el sistema agua- sedimento. La adsorción remueve el metal de la columna de agua; la desorción lo incorpora nuevamente a esta. Los parámetros que regulan el sistema son: la salinidad, el potencial de Oxido- Reducción y el pH. Un incremento en la salinidad conlleva una competencia, entre metales traza y metales de los grupos I y II, por los sitios de unión (espaciado ínter laminar en las arcillas), lo que se traduce en la expulsión de los metales pesados, y su devolución a la columna de agua. Un incremento del potencial redox genera la inestabilidad de los compuestos reducidos poniendo el metal en solución. Un decremento del pH tiene dos efectos: 1) Induce la disolución de compuestos metal-carbonato. 2) Aumenta la solubilidad de los metales. El decremento del pH puede ligarse directamente a la serie de fenómenos fisicoquímicos que se derivan de la oxidación de especies sulfuradas (particularmente la pirita: FeS). Esto genera la formación del denominado drenaje ácido. Los organismos acuáticos pueden verse severamente afectados por pequeñas concentraciones de elementos traza en algunos casos puede que no induzcan su muerte, sin embargo desarrollaran una serie de problemas fisiológicos y metabólicos, algunos de los principales problemas son: a. Cambios histológicos o morfológicos en los tejidos. b. Cambios en la fisiología como supresión del crecimiento y desarrollo, torpeza para nadar, etc. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO IV FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 9 c. Cambios en la bioquímica del organismo, tales como en la actividad enzimática, química de la sangre. d. Trastornos del comportamiento. e. Cambios en la reproducción. Algunos organismos pueden regular las concentraciones de metales presentes en sus tejidos. Por ejemplo los crustáceos pueden excretar metales esenciales para su metabolismo (Ej. Cobre, Zinc, Hierro), siempre y cuando estos no superen las dosis requeridas. Desgraciadamente otrosmetales (no esenciales) tales como el mercurio o el Cadmio son excretados con mayor dificultad. Las vías de incorporación de los metales pesados a los organismos acuáticos son las siguientes: a. Cationes metálicos libres que son absorbidos a través de los órganos respiratorios externos (agallas), los cuales pasan directamente a la sangre. b. Cationes metálicos libres que son adsorbidos por el cuerpo y luego pasivamente difundidos al torrente sanguíneo. c. Metales que son adquiridos durante la ingesta de organismos (otros peces, bivalvos o algas) contaminados. d. En el caso de las algas, el proceso ocurre por absorción a través de las paredes celulares o difusión posterior. Para el metabolismo normal de los peces los metales esenciales se encuentran en el agua, el alimento o los sedimentos, sin embargo la ruta de los metales esenciales y no esenciales es de manera similar y son tomados y acumulados por los peces en sus tejidos y principalmente dependen de las concentraciones de los metales en el agua y de los periodos de exposición y de su eliminación, así como algunos factores ambientales como la salinidad y pH que juegan un papel significativo en la acumulación de los metales. 4.2 CRITERIOS ECOLÓGICOS PARA METALES TRAZA EN AGUA DE MAR La Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (2), faculta a la Secretaría de Desarrollo Urbano y Ecología para formular los criterios ecológicos que deberán observarse en la aplicación de la política general de ecología y que, uno de los asuntos al que se le otorga especial atención dentro de dicha política, es el aprovechamiento racional y la prevención y control de la contaminación del agua, así como la protección de la flora y la fauna acuáticas. Misma que establece que: Para poner en práctica la política ecológica en la materia, resulta fundamental definir los criterios ecológicos de calidad del agua, con este marco de referencia, en el que se precisan los niveles de los parámetros y de las sustancias que se encuentran en el agua, o sus efectos como son color, olor o sabor, potencial de hidrógeno y sus niveles permisibles; las autoridades competentes podrán calificar a los cuerpos de agua, como aptos para ser utilizados como fuente de abastecimiento de agua potable, en actividades recreativas, para riego agrícola, para uso pecuario, para uso en la acuacultura, o bien, para el desarrollo y la conservación de la vida acuática. Dichos parámetros constituyen la calidad mínima requerida para el uso o aprovechamiento del agua en los casos mencionados. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO IV FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 10 La comparación de estos criterios ecológicos con la calidad real de los cuerpos de agua, permitirá a las autoridades competentes, identificar la necesidad de establecer programas coordinados de prevención y control de la contaminación del agua, orientados a restaurar la calidad de aquellos cuerpos de agua que muestren signos de deterioro, o bien, a proteger a aquellos que actualmente presentan mejores condiciones que las establecidas en los propios criterios; determinar la necesidad de rediseñar o, en su caso, ampliar la red nacional de monitoreo de la calidad del agua, así como identificar los casos en que deberán fijarse condiciones particulares a las descargas de aguas residuales. La presencia de contaminantes en cualquier cuerpo de agua desequilibra el balance natural de las sustancias disueltas o suspendidas, modificando con ello la composición del agua. Los organismos que viven en ese medio pueden bioacumular contaminantes en forma directa, o indirecta como resultado de su transmisión a través de la cadena alimenticia. Por ello ha sido de importancia fundamental en la definición de estos criterios, el conocimiento de los contaminantes del agua, de la correlación entre su presencia y los efectos que éstos ocasionan en los seres vivos, así como de los consumidores directos del agua, y de las especies y actividades productivas que dependen de este recurso. Para establecer los niveles de los parámetros y de las sustancias que se encuentran en el agua, se tomó en consideración que, en el país las condiciones naturales de los cuerpos de agua varían ampliamente en calidad y cantidad; el avanzado deterioro que presentan algunos de estos cuerpos, las condiciones ambientales necesarias para la existencia y desarrollo normal de los organismos en un ecosistema y los diversos efectos que ocasiona la variación de las características físicas, químicas y biológicas del agua, entre especies y aún entre individuos de la misma especie, así como los principales usos del agua. Los criterios ecológicos de calidad del agua en la fuente de abastecimiento para agua potable y con fines recreativos, se enfocan a la protección de la salud humana, basándose en las propiedades carcinogénicas, tóxicas u organolépticas (color, olor o sabor) de las sustancias, así como en los efectos que éstas puedan causar a los organismos que se encuentran presentes en el agua. En este caso, los criterios no se refieren a la calidad que debe tener el agua para ser ingerida, sino a los niveles permisibles en el cuerpo de agua que se pretenda utilizar para proveer agua para consumo humano. Tratándose de los criterios ecológicos de calidad del agua que se describen en la tabla 1, para uso recreativo con contacto primario, también se tomó en cuenta, que los cuerpos de agua que se utilizan como área de recreación pueden sostener o de hecho sostienen vida acuática y que por tanto deben reunir condiciones que aseguren la protección de la vida de agua dulce o de agua marina, según sea el caso. Con respecto al uso pecuario, se establecieron considerando la protección de la salud de los animales domésticos y los destinados a la alimentación del hombre, previendo las posibilidades de bioacumulación de sustancias tóxicas que pudieran afectar la salud humana. En el caso para la protección de la vida de agua dulce y agua marina, se fijaron sobre la base de garantizar la sobre vivencia de los organismos acuáticos y evitar el peligro de bioacumulación, previniendo el daño a las especies que forman parte de la cadena alimenticia. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO IV FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 11 Para el uso en acuacultura, los criterios se establecieron sobre la base de garantizar el crecimiento y el desarrollo de ciertas especies sujetas a cultivo o semicultivo, previendo las posibilidades de bioacumulación de sustancias que pudieran afectar la salud humana por su consumo. En la formulación de estos criterios ecológicos participaron las Secretarías de Marina, de Agricultura y Recursos Hidráulicos, a través de la Comisión Nacional del Agua, de Salud y de Pesca (2). Tabla 1. Lineamientos de calidad del agua (Uso 4). Parámetros Unidades en mg/L* Unidades en µg/LΨ Aluminio 0.2 200 Bario 0.5 2000 Cadmio 0.0002 5 Cobre 0.01 1300 Cromo 0.01 100 Hierro 0.05 300 Níquel 0.002 100 Plata 0.002 100 Plomo 0.001 15 Zinc 0.02 5000 *Uso 4. Protección a la vida acuática. Aguas costeras y estuarios. Fuente. Diario Oficial de la Federación. ΨNOAA. Screening Quick Reference Tables. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO V FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 12 5. ÁREA DE ESTUDIO El estudio ambiental se desarrolla en la porción sur del Golfo de México, correspondiente a la Sonda de Campeche y la Plataforma de Yucatán (Fig. 5.1), la cual está delimitada por una poligonal que cubre la zona marina y costera enmarcada dentro de los puntos coordenados que se describen en la tabla 5.1, Tiene sus límites en tierraal Oeste en Punta Zapotitlán, Veracruz y al Este en Puerto Progreso, Yucatán. Es decir incluye en su totalidad los estados de Tabasco y Campeche. 23°20´00” Lat. Norte 89°00´00” long. Oeste 18°12´00” Lat. Norte 89°00´00” long. Oeste 23°20´00” Lat. Norte 95°00´00” long. Oeste 18°12´00” Lat. Norte 95°00´00” long. Oeste Tabla 5.1. Ubicación general del área de estudio, campaña oceanográfica SGM-9, 2004. Figura 5.1. Ubicación general del área de estudio campaña oceanográfica SGM-9, 2004. Para el desarrollo del estudio esta área se ha subdividido en cuatro redes de estaciones (sitios) en los cuales se tomarán registros ambientales y muestras para su análisis, de acuerdo a la ubicación espacial y a su cercanía con infraestructura petrolera y con emanaciones naturales, las cuales se describen a continuación. La zona ha sido dividida en cuatro áreas: 1) Red de monitoreo, que corresponde al derrotero estudiado en campañas anteriores (Fig. 5.2); 2) Red tierra, que se refiere a las estaciones en las desembocaduras de ríos y lagunas (Fig. 5.3); 3) Red infraestructura que señala las diversas DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO V FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 13 instalaciones en al zona de las plataformas marinas e incluye nuevos proyectos (Fig. 5.4); 4) Red de emanaciones, se relaciona con las chapopoteras naturales del área de estudio (Fig. 5.5). Figura 5.2. Estaciones de muestreo Red de Monitoreo, campaña oceanográfica SGM-9, 2004. Figura 5.3. Estaciones de muestreo de la Red Bocas de Ríos y Lagunas, campaña oceanográfica SGM-9, 2004. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO V FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 14 Figura 5.4. Estaciones de muestreo Red Infraestructura Petrolera, campaña oceanográfica SGM-9, 2004. Figura 5.5. Estaciones de muestreo Red Emanaciones Naturales, campaña oceanográfica SGM-9, 2004. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VI FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 15 6.- METODOLOGÍA. 6.1 TOMA DE MUESTRAS Las botellas para la recolección de las muestras son de PET ya que este material evita que se forme algún tipo de contaminación. Las botellas se lavan previamente con HNO3 1:1 y se enjuagan con agua destilada para posteriormente etiquetarla con cinta canela en uno de su extremos, de esta manera se podrás colocar posterior el nombre de la muestra. El agua de mar superficial se tomó en botellas de teflón con capacidad aproximadamente de 1L, previamente tratadas, con la ayuda de un prototipo de muestreador para metales figura 6.1.1y la de agua de fondo recolecta con ayuda de la rosset como se indica en la figura 6.1.2. La muestra se filtró en un sistema plástico con la ayuda de un filtro de 0.45 micras, y se guardó en una botella de PET, se adicionó un 1 mL de HNO3 Ultrex II Suprapuro con el fin de acidificar y llevar la muestra a un pH menor o igual a 2, la cual se mantuvo a 20°C, hasta realizar la concentración y el análisis de metales en el laboratorio. FIG. 6.1.1 TOMA DE MUESTRA SUPERFICIAL. FIG. 6.1.2 TOMA DE MUESTRA DE FONDO. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VI FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 16 6.2 TRATAMIENTO EN EL LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA. 6.2.1 AJUSTE DE pH Para ajustar el pH, se agregó 10 ml de solución de CH3COONH4 1M y se terminó de ajustar a 5.4 ± 0.1 con NH4OH, transfiriéndose la muestra a frascos de Nalgene previamente lavados con una solución de HNO3 al 2.5% y agua destilada, como se muestra en la figura 6.2.1. Figura 6.2.1 Ajuste de pH. 6.2.2 ACTIVACIÓN DE LA COLUMNA. 1. Se pesó aproximadamente 5g de Resina Chelex-100 por cada muestra de agua que será analizada colocando la misma en un recipiente libre de metales, agregando HNO3 2.5 Molar para posteriormente colocarla en una parrilla de agitación durante 20 horas como se indica en la figura 6.2.2 2. Se lleno cada columna con aproximadamente con 5g de resina Chelex-100, agregando 30ml HNO3 2.5 M y dejando correr esta solución a través de la columna. 3. Se agregaron 30 ml de agua destilada, 4. 20 ml de NH4OH 2 M, 30 ml de agua, 5. 30 ml de CH3COONH4 1M 6. 50 ml de agua. La muestra de agua con pH ajustado es conectada a la columna de extracción con un flujo de 2 – 3 mL/min por medio de un tubo plástico. Figura. 6.2.2.1 DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VI FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 17 FIG. 6.2.2.1 Chelacion de muestras. 6.2.3 RECUPERACIÓN DE METALES QUELADOS. Ya que la muestra de agua a terminado de pasar en su totalidad por la columna esta se enjuaga con 30 mL de agua destilada y 30 mL de solución 1M de NH4Ac, en este orden para remover el exceso de sales. El exceso de CH3COONH4 es removido usando 20 mL de agua destilada. Inmediatamente se agregan 20 mL de solución 2 Molar de HNO3, recoger esta solución en frascos de plástico limpios y agregar 20 ml de agua tipo 1 para lavar los residuos en la columna. Aforar a 50 mL los extractos de 20 mL de HNO3 2 Molar y los 20 mL de agua de enjuague. Etiquetar cada muestra con la estación correspondiente. Esta solución se traslada al área de absorción atómica para realizar el análisis de la concentración de disueltos en cada muestra de agua figura 6.2.3.2. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VI FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 18 Fig. 6.2.3.2 Área de espectrofotometría de absorción atómica. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VI FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 19 Figura. Diagrama de flujo de la concentración de metales. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VI FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 20 6.2.4 ANÁLISIS POR ABSORCIÓN ATÓMICA. 6.2.4.1. Presionar el icono que representa WIN LAB 32 for Analist 700 y si el equipo pasa auto test aparece. 6.2.4.2 Elegir el método a utilizar Method y dar enter. .Se despliega en esta página el Method en el cual se ingresara el nombre del método, elemento, día de realización y alguna observación acerca del método. 6.2.4.3 Al presionar Sample Info File aparecen las condiciones por default y damos un clic en OK. Se abre la pantalla de ingreso de muestras y se da el nombre en Batch ID que puede ser nombre del elemento y fecha de realización. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VI FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 21 6.2.4.4. Para guardar resultados es necesario, dar clic en Result Data Set Name y aparecerá un recuadro en donde se ingresara el nombre del elemento, fecha y alguna observación del mismo. 6.2.4.5 Encender la lámpara esto se realiza en el icono Lamp y despliega un recuadro en el cual nos indica donde se coloco la lámpara. En este recuadro damos un clic en ON/OFF, para encender la lámpara y después se optimiza en el número en el cual se encuentre la lámpara. La lámpara se debe dejar calentando por lo menos 15 minutos. Para apagarla solo se da un clic en ON/OFF. DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VIFACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 22 6.2.4.6. Realizar el alineado del quemador. 6.2.4.7. Crear la curva de calibración DETERMINACIÓN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VI FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 23 6.2.4.8 Inyectar cada una de las muestras (la forma dependerá del método que se Eligio). DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 24 7. RESULTADOS METALES DISUELTOS Los metales disueltos tienen características opuesta en el medio ambiente, debido a que pueden actuar como limitantes para la bioquímica de diversos organismos marinos (Ej.: vanadio, cobre, cobalto, hierro, etc.; Millero, 2006) o como causante de efectos toxicológicos dependiendo de su bioacumulación (Ej.: mercurio, plomo, cromo, cadmio, etc.; Janssen et al., 2002; Siegel, 2002; Mubiana Blust, 2000). Debido a los diversos aportes naturales o antropogénicos los metales llegan al medio ambiente marino como último punto de acumulación. Debido a lo anteriormente señalado y como en la Sonda de Campeche existe una intensa actividad de exploración y producción de hidrocarburos y de actividad pesquera es necesario dar seguimiento a los cambios de concentración de los metales disueltos en esta área. Los resultados obtenidos para los metales estudiados (aluminio, bario, cadmio, cromo, cobalto, cobre, hierro, mercurio, níquel, plata, plomo, vanadio y zinc) se presentan en la tabla 7.1 y 7.2, del anexo A. 7.1. ALUMINIO La concentración para el agua de superficie de las estaciones de la red de monitoreo presentaron un intervalo de 3.311 a 15.243 µg/kg y un valor promedio de 8.612 ± 2.840 µg/kg; mientras que para el agua de fondo se obtuvo un intervalo de 1.343 a 13.945 µg/kg y un valor promedio de 8.178 ± 3.282 µg/kg. Las concentraciones son ligeramente menores en las muestras de fondo (Fig. 7.1.1) de la red de monitoreo debido a que este metal interactúa rápidamente con los sedimentos de superficie y el material particulado y sale del sistema marino rápidamente. Además es necesario tener en cuenta que este metal se encuentra en concentraciones muy bajas en el agua de mar, para la Sonda de Campeche, los aportes costeros probablemente mantienen una concentración mayor a la del agua de mar (Vazquez, et al, 2000). 0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 0.012 0.014 0.016 0.018 0.020 ESTACIONES µ SUPERFICIE FONDO Figura 7.1.1 Variación de aluminio disuelto en la red de monitoreo, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 25 Respecto a la red de la infraestructura se presento un intervalo de 2.999 a 21.505 µg/kg con un valor promedio de 8.489 ± 3.382 µg/kg para el agua de superficie; mientras que para el agua de fondo se presento un valor promedio de 7.133 ± 3.025 y un intervalo de 1.139 a 15.843 µg/kg. Se presento el mayor valor para la estación P–14 de las muestras de agua de superficie cercana a la desembocadura del río Grijalva y al SW de la zona de plataformas marinas (Fig. 7.1.2); mientras que en el menor valor se presento en la estación P – 42, que se encuentra dentro del área de las plataformas marinas. 0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 ESTACIONES µ SUPERFICIE FONDO Figura 7.1.2. Variación de aluminio disuelto en la red de instalaciones, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. Para la red de emanaciones se presento un intervalo de 4.052 a 14.307 µg/kg y valor promedio de 8.365 ± 3.057 µg/kg para el agua de superficie; para las muestras de agua de fondo se obtuvo un intervalo de 2.550 a 13.695 µg/kg y un valor promedio de 7.016 ± 2.875 µg/kg. El mayor valor promedio se presento en la emanación natural CH-2 y el menor valor se reporta para las emanaciones naturales CH-13, ambas fuera del área de las plataformas marinas (Fig. 7.1.3) hacia la parte W. 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 ESTACIONES µ SUPERFICIE FONDO Figura 7.1.3. Variación de aluminio disuelto en la red de emanaciones naturales, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004 DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 26 La distribución horizontal para superficie, mostró zonas de concentración elevada en la parte exterior E y NE de la zona de las plataformas marinas y al W de la zona de estudio que se extiende hasta los límites de Tabasco y Veracruz (Fig. 7.1.4a); la parte N que comprende parte de la Península de Yucatán presento los valores más bajos asociados con los sedimentos ricos en arena y carbonatos, así como a la ausencia de aportes fluviales significativos. Se alcanzo a percibir un aporte proveniente del Mar Caribe. La distribución en la parte de agua de fondo se aproxima a la de superficie con valores bajos en la parte de la Península de Yucatán, con valores medios en la parte E de la zona de las plataformas marinas y en la parte W frente a la desembocadura del río Coatzacoalcos (Fig. 7.1.4b); en la parte profunda de la zona W se alcanzo a percibir concentraciones más intermedias de este metal. -95° -94° -93° -92° -91° -90° -89° 18° 19° 20° 21° 22° 23° 2 6 10 14 18 µg/kg -95° -94° -93° -92° -91° -90° -89° 18° 19° 20° 21° 22° 23° 2 6 10 14 18 µg/kg (a) (b) Figura 7.1.4. Distribución horizontal de aluminio en disuelto superficie (a) y fondo (b), campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. Los diagramas de caja muestran que el aluminio de agua de fondo de la red de instalaciones (Al-INST- F) presento el menor intervalo de cuarteles y la mediana tuvo al cuartil del 25% con una distribución con sesgo ligeramente negativo (Fig. 6.1.5). Para el aluminio de agua de fondo de la red de emanaciones se observo un intervalo similar al obtenido para el Al-INST-F, con la media con sesgo positivo. Para los otros valores de aluminio disuelto las medianas tienden a estar cerca de la normal. El aluminio de la red de instalaciones presento valores fuera del rango de valores no – salientes, también esto se observa para el aluminio de agua de fondo de la red de emanaciones. Median; Box: 25%-75%; Whisker: Non-Outlier Range Median 25%-75% Non-Outlier Range OutliersAl - MONI-S Al - MONI-F Al-INST-S Al-INST-F Al-CH-S Al-CH-F 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 µg /k g Figura 7.1.5. Diagrama de caja de aluminio disuelto en las redes de colecta de muestras, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 27 Con el fin de incrementar el control analítico de los metales disueltos se realizaron replicas en estaciones seleccionadas por PEP, se lanzó 3 o 2 veces la rosset para colecta de las muestras en la misma estación. Para la estación 9,6 en agua de superficie se observo un valor medio de 9.428 ± 0.359 µg/kg y de 10.319 ± 0.729 µg/kg para agua de fondo; en la estación 13,12 se observo un valor de 6.860 ± 0.054 µg/kg en agua de superficie y de 4.752 ± 0.158 µg/kg para agua de fondo; para la estación 13,18 se presento un valor medio de 4.726 ± 0.154 µg/kg. Para la estación CH – 8, en agua de superficie se observo un valor de 11.616 ± 0.562 µg/kg y para agua de fondo se observo un valor de 7.260 ± 0.355 µg/kg; en la estación CH - 12, en agua de superficie se presento un valor medio de 4.796 ± 0.065 µg/kgy en agua de fondo de 3.235 ± 0.220 µg/kg. Para la estación P – 10 se presento un valor medio de 3.357 ± 0.507 µg/kg en agua de superficie. Estos valores en general presentaron un coeficiente de variación menor al 15%. Es necesario realizar repeticiones por punto con el fin de evaluar con mejor precisión la variabilidad de las determinaciones (Miller y Miller, 2000). 7.2. BARIO Par las muestras de la red de monitoreo se observo un intervalo de 0.003 a 0.019 µg/kg con un promedio de 0.008 ± 0.003 µg/kg para las estaciones de superficie y un intervalo de 0.001 a 0.015 µg/kg y un promedio de 0.008 ± 0.003 µg/kg para el agua de fondo. Una gráfica de puntos muestra que se presentaron valores elevados para muestras de agua de superficie de las estaciones 7,4 y 17,16, la primera localizada frente a la Terminal Marítima de Dos Bocas, Tabasco y la segunda frente al N de las costas de la Cd. de Campeche, esta última motivada posiblemente por el intercambio con los sedimentos, ya que es una zona somera (Fig. 7.2.1). El menor valor esta asociado a las estaciones 9,8 y 17,12, del agua de fondo y superficie respectivamente. 0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 0.012 0.014 0.016 0.018 0.020 ESTACIONES µ SUPERFICIE FONDO Figura 7.2.1 Variación de bario disuelto en la red de monitoreo, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. En la red de instalaciones se presento un valor promedio de 0.009 ± 0.004 µg/kg y un intervalo de 0.004 a 0.023 µg/kg para el agua de superficie y para el agua de fondo se obtuvo un valor promedio de 0.008 ± 0.003 µg/kg con un intervalo de 0.004 a 0.023 µg/kg. Se observo que los mayores valores se presentaron en las estaciones de superficie P-1 y P-7 y de fondo para P- 9 (Fig. 7.2.2) que se DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 28 encuentran en el área de las plataformas marinas y la Terminal Marítima de Dos Bocas. En la zona de las plataformas marinas las concentraciones de fondo fueron semejantes a las de superficie. 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 ESTACIONES SUPERFICIE FONDO Figura 7.2.2. Variación de bario disuelto en la red de instalaciones, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. En las estaciones de las emanaciones naturales se observo un intervalo de 0.003 a 0.012 µg/kg y un valor promedio de 0.008 ± 0.002 µg/kg para el agua de superficie y para el agua de fondo se tuvo un intervalo de 0.005 a 0.022 µg/kg y un valor promedio de 0.008 ± 0.004 µg/kg. Se observo que el mayor valor corresponde a la emanación natural CH – 14 localizada en la zona de las plataformas marinas para agua de fondo; la emanación natural Ch -12 mostró el mayor valor de agua de superficie y se localiza a N de Cayo Arcas (Fig. 7.2.3). 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 ESTACIONES µ SUPERFICIE FONDO Figura 7.2.3. Variación de bario disuelto en la red de emanaciones naturales, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 29 En general se observo que las concentraciones fueron mayores en agua de fondo que en superficie debido principalmente a las actividades de exploración petrolera en la zona, a las corrientes de fondo que redistribuyen a los diversos componentes químicos del agua de mar y a los efectos meteorológicos de la zona (Fig. 7.2.4a y b). -95° -94° -93° -92° -91° -90° -89° 18° 19° 20° 21° 22° 23° µg/kg 0.002 0.006 0.01 0.014 0.018 0.022 -95° -94° -93° -92° -91° -90° -89°18° 19° 20° 21° 22° 23° µg/kg 0.002 0.006 0.01 0.014 0.018 0.022 (a) (b) Figura 7.2.4. Distribución horizontal de bario disuelto en superficie (a) y fondo (b), campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. El diagrama de cajas mostró que las muestras de agua de superficie de las emanaciones naturales no presentaron valores extremos o salientes del intervalo; la mediana mostró alternación con los cuartiles del 25 y 75%. El mayor intervalo para los datos salientes se presento para las muestras del agua superficial de las instalaciones y el mayor valor extremo se presento para el agua de fondo de la red de instalaciones (Fig. 7.2.5). Median; Box: 25%-75%; Whisker: Non-Outlier Range Median 25%-75% Non-Outlier Range Outliers ExtremesBa - MONI-S Ba - MONI-F Ba - INST-S Ba - INST-F Ba - CH-S Ba - CH-F Var7 Var8 0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 0.012 0.014 0.016 0.018 0.020 0.022 0.024 Figura 7.2.5. Diagrama de caja de Bario disuelto en las redes de colecta de muestras, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 30 Repeticiones de estaciones previamente seleccionadas por PEP mostraron que para la estación 9,6 en agua de superficie se obtuvo un valor medio de 0.010 ± 0.004 µg/kg y en agua de fondo es de 0.008 ± 0.002 µg/kg; para la estación 13,12 se presento un valor de 0.00 4 ± 0.000 µg/kg para agua de superficie y de 0.006 ± 0.003 µg/kg para agua de fondo; en la estación 13,18 para agua de superficie se tuvo un valor medio de 0.006 ± 0.002 µg/kg; para la estación CH – 8, se tuvo un valor medio de 0.007 ± 0.001 µg/kg para agua de superficie y para agua de fondo de 0.008 ± 0.002 µg/kg; para la estación CH – 12 se tuvo para agua de superficie un valor medio de 0.006 ± 0.003 µg/kg y para agua de fondo de 0.005 ± 0.001 µg/kg. Lo cual mostró que existe buena reproducción de este metal desde un punto de vista analítico. 7.3. CADMIO En las muestras de la red de monitoreo para el agua de superficie se presento un intervalo de 0.008 a 0.390 µg/kg con un valor promedio de 0.068 ± 0.059, mientras que para el agua de fondo se presento un valor promedio de 0.059 ± 0.038 µg/kg en un intervalo de 0.007 a 0.180 µg/kg. Para el agua de superficie se observaron concentraciones extremas para las estaciones 7, 4, 13.20 y 17,10 (Fig. 7.3.1), localizadas al O de la Terminal Marítima de Dos Bocas y al N de Cayo Arcas; mientras que para el agua de fondo se observaron valores extremos de las estaciones 13,14 y 15,16. 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 ESTACIONES µ SUPERFICIE FONDO Figura 7.3.1. Variación del cadmio disuelto en la red de monitoreo, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. En al red de instalaciones se observo un intervalo de 0.022 a 0.446 µg/kg y un promedio de 0.079 ± 0.077 µg/kg para el agua de superficie y para el agua de fondo se presento un intervalo de 0.013 a 0.134 µg/kg con un valor promedio de 0.057 ± 0.027 µg/kg. Se observaron concentraciones elevadas en superficie para las estaciones P – 38, P – 33 y P – 41 (Fig. 7.3.2). Los valores para el agua de fondo se observaron dentro del intervalo promedio de concentración para el agua de fondo. DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 31 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 0.500 ESTACIONES µ SUPERFICIE FONDO Figura 7.3.2. Variación del cadmio disuelto en la red de instalaciones, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. En las estaciones de las emanaciones naturales se observo para el agua de superficie un intervalo de 0.023 a 0.311 µg/kg y un promedio de 0.107 ± 0.093 µg/kg, para el agua de fondo se presento un promedio de 0.150 ± 0.165 µg/kg y un intervalo de 0.024 a 0.594 µg/kg. Se observo que las repeticiones para la emanación natural CH – 12, presento un valor medio de 0.035 ± 0.007 µg/kg para agua de superficie y para agua de fondo de 0.030 ± 0.008 µg/kg,mientras para la CH – 8 se presento un valor medio de 0.319 ± 0.115 µg/kg para agua de superficie y para agua de fondo se obtuvo un valor de 0.061 ± 0.029 µg/kg lo cual señala que hay menos variación para CH -12. Se observaron concentraciones elevadas para CH – 11 en agua de superficie y para CH – 2 y 6 para agua de fondo (Fig. 7.3.3). 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 ESTACIONES µ SUPERFICIE FONDO Figura 7.3.3. Variación del cadmio disuelto en la red de emanaciones naturales, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. La distribución en al horizontal del cadmio mostró para el agua de superficie concentraciones puntuales más altas en la zona de las plataformas marinas, se mantiene una zona N y NE de baja concentración y la parte O de mayor concentración (Fig. 7.3.4a) se alcanzo a percibir pequeños DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 32 aportes costeros en Tabasco y parte central de Campeche. Para el agua de fondo se observo nuevamente que la zona N presento valores menores que la parte O (Fig. 7.3.4b), en este nivel la zona de plataformas presento valores bajos; se observo un posible aporte del río Grijalva que se desplaza hacia la zona profunda. -95° -94° -93° -92° -91° -90° -89° 18° 19° 20° 21° 22° 23° µg/kg 0 0.06 0.12 0.18 0.24 0.3 0.36 -95° -94° -93° -92° -91° -90° -89°18° 19° 20° 21° 22° 23° µg/kg 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 (a) (b) Figura 7.3.4. Distribución horizontal del cadmio disuelto superficie (a) y fondo (b), campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. Los diagramas de caja muestran la presencia de datos extremos y salientes para todas las redes de monitoreos (Fig. 7.3.5), el mayor intervalo de datos no-salientes se presento para la red de monitoreo de agua de superficie. Para la red de instalaciones, el agua superficial presento la mayor cantidad de datos extremos. Se observa que todos los valores de las redes de estaciones presentan un sesgo negativo, la mediana se encuentra cercana al cuartil de 25%. Para las replicas la estación 9,6 se obtuvo un valor medio de 0.050 ± 0.001 µg/kg, para agua de superficie y de 0.069 ± 0.009 µg/kg en agua de fondo; para la estación 13,12 se tuvo un valor medio de 0.040 ± 0.025 µg/kg en agua de superficie y para agua de fondo de 0.030 ± 0.001 µg/kg; para la estación 13,18 en agua de superficie se tuvo un valor medio de 0.038 ± 0.010 µg/kg. En la red de emanaciones naturales la estación CH – 8, tuvo un valor medio de 0.263 ± 0.037 µg/kg en agua de superficie y para agua de fondo de 0.040 ± 0.029 µg/kg; en a estación CH – 12 se tuvo un valor en superficie de 0.035 ± 0.007 µg/kg y en agua de fondo de 0.030 ± 0.008 µg/kg. Para la estación P – 10 se tuvo un valor medio de 0.039 ± 0.004 µg/kg. La mayor parte de estos datos mostraron valores menores al 10% de coeficiente de variación entre cada colecta de muestra del mismo punto. DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 33 Median; Box: 25%-75%; Whisker: Non-Outlier Range Median 25%-75% Non-Outlier Range Outliers ExtremesCd - MONI-S Cd - MONI-F Cd-INST-S Cd-INST-F Cd-CH-S Cd-CH-F 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 µg /k g Figura 7.3.5. Diagramas de cajas del cadmio disuelto en las redes de colecta de muestras, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. 7.4. COBALTO Se presento para la red de monitoreo en agua de superficie un promedio de 0.013 ± 0.012 µg/kg y un intervalo de 0.001 a 0.050 µg/kg; mientras que para el agua de fondo se presento un intervalo de 0.001 a 0.029 µg/kg y un promedio de 0.010 ± 0.008 µg/kg. Se observaron valores elevados de concentración para la estación 9,6 localizada al N de la Terminal Marítima de Dos Bocas, Tabasco. También se observo que la zona O presento valores elevados de concentración respecto a la parte N del área de estudio (Fig. 6.4.1); las concentraciones de fondo fueron mayores a las de superficie en cerca del 50% de las estaciones analizadas. 0.000 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060 ESTACIONES µ SUPERFICIE FONDO Figura 7.4.1. Variación del cobalto disuelto en la red de monitoreo, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 34 En la red de instalaciones se presento para el agua de superficie un promedio de 0.010 ± 0.008 µg/kg y intervalo de 0.002 a 0.037 µg/kg y para el agua de fondo se observo un intervalo de 0.003 a 0.029 µg/kg y un valor promedio de 0.011 ± 0.006 µg/kg. Se observaron los mayores valores para las estaciones P – 6 y P – 51 de agua de superficie (Fig. 7.4.2), la primera corresponde a la zona cercana a la monoboya de la Terminal Marítima de Dos Bocas y la segunda corresponde a la zona de las plataformas marinas. Para el agua de fondo se presentaron altas concentraciones en las estaciones P – 14 y P – 9 que corresponden a la zona de las plataformas marinas. Las menores concentraciones se presentaron para el agua de superficie. 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 ESTACIONES µ SUPERFICIE FONDO Figura 7.4.2. Variación del cobalto disuelto en la red de instalaciones, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. Para la zona de emanaciones naturales se observo un intervalo para agua de superficie de 0.002 a 0.025 µg/kg y un valor promedio de 0.012 ± 0.007 µg/kg; mientras que para el agua de fondo se tuvo un valor promedio de 0.011 ± 0.007 µg/kg y un intervalo de 0.002 a 0.034 µg/kg. Se observo que las emanaciones naturales CH – 9, 16 y 1 presentaron las mayores concentraciones en agua de superficie (Fig. 7.4.3) y están asociadas a la zona de las plataformas marinas. Para el agua de fondo se observo que las emanaciones naturales CH – 16, 8 y 9 presentaron los mayores valores de este metal disuelto. 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 ESTACIONES µ SUPERFICIE FONDO Figura 7.4.3. Variación del cobalto disuelto en la red de emanaciones naturales, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 35 La distribución horizontal, permitió observar en agua de superficie que la zona de las plataformas se mostraron valores bajos de concentración, hacia la parte N y O de esta área se presentaron mayores valores de concentración (Fig. 7.4.4a); una concentración intermedia en la zona profunda se presento, excepto en la parte N. La distribución horizontal es más heterogénea en el agua de fondo y se observo que la parte N mantiene concentración baja y en la zona E se observo un incremento de concentración respecto a la superficie (Fig. 7.4.4b). Los aportes costeros son más visibles en las costas de Tabasco y Campeche. -95° -94° -93° -92° -91° -90° -89° 18° 19° 20° 21° 22° 23° µg/kg 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 -95° -94° -93° -92° -91° -90° -89°18° 19° 20° 21° 22° 23° µg/kg 0 0.006 0.012 0.018 0.024 (a) (b) Figura 7.4.4. Distribución horizontal del cobalto disuelto superficie (a) y fondo (b), campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. Los diagramas de caja mostraron (Fig. 7.4.5) el mayor rango de datos salientes para las estaciones de la red de monitoreo de agua de superficie y el menor se presento para las estaciones de la red de emanaciones naturales de agua de fondo. Se presentaron solamente datos salientes en las redes de muestreo, excepto para la de monitoreo de agua de fondo.Las medianas se asocian al cuartil del 25% y presentan sesgos negativos. Median; Box: 25%-75%; Whisker: Non-Outlier Range Median 25%-75% Non-Outlier Range OutliersCo - MONI-S Co - MONI-F Co-INST-S Co-INST-F Co-CH-S Co-CH-F 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 µg /k g Figura 7.4.5. Diagramas de cajas del cobalto disuelto en las redes de colecta de muestras, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 36 Las replicas para este metal disuelto mostraron que la estación 9,6 presento un valor medio de 0.047 ± 0.003 µg/kg y de 0.011 ± 0.002 µg/kg para agua de superficie y fondo; para la estación 13,12 se presento un valor medio de 0.005 ± 0.0005 µg/kg y de 0.012 ± 0.003 µg/kg para agua de superficie y fondo respectivamente; la estación 13,18 para agua de superficie muestra un valor medio de 0.010 ± 0.0005 µg/kg; para CH – 8 se mostró un valor medio de 0.014 ± 0.005 µg/kg y de 0.013 ± 0.003 µg/kg para agua de fondo y superficie respectivamente; para la emanación natural CH – 12 se tuvo un valor medio de 0.011 ± 0.002 µg/kg y de 0.005 ± 0.002 µg/kg para agua de superficie y fondo respectivamente. Para la estación P – 10 se tuvo un valor medio de 0.021 ± 0.002 µg/kg. Estos datos mostraron que las muestras de agua de superficie alcanzaron menor variación cercana al 10% y los datos de agua de fondo tuvieron mayor variación en algunos casos al 20%. Esto muestra que existe una gran variación de este metal en el medio ambiente de la Sonda de Campeche. 7.5. COBRE Se presento para la red de monitoreo para agua de superficie un intervalo de 0.096 a 2.186 µg/kg y un valor promedio de 0.736 ± 0.361 µg/kg y para el agua de fondo se tuvo un valor promedio de 0.619 ± 0.340 µg/kg y un intervalo de 0.088 a 1.866 µg/kg. Se observo un valor mayor en la estación 13,16 cercana a Cayo Arcas para el agua de fondo y superficie (Fig. 7.5.1); mientras que el menor valor se presento en la estación 11,8 al SO de la zona de las plataformas marinas. 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 ESTACIONES µ SUPERFICIE FONDO Figura 7.5.1. Variación del cobre disuelto en la red de monitoreo, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. Para las estaciones de la red de instalaciones se observo en agua de superficie un valor promedio de 0.796 ± 0.411 µg/kg y un intervalo de 0.340 a 1.981y para agua de fondo un intervalo de 0.204 a 1.519 µg/kg con un promedio de 0.550 ± 0.261 µg/kg. La mayor concentración se presento para las estaciones de P – 14, P – 11 y P – 6 en agua de superficie que se encuentra en la parte SW de la zona de las plataformas marinas, frente a la desembocadura del río Coatzacoalcos y frente a la Terminal DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 37 Marítima de Dos Bocas, Tabasco (Fig. 7.5.2). Para el agua de fondo se observaron las concentraciones más bajas. 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 ESTACIONES µ SUPERFICIE FONDO Figura 7.5.2. Variación del cobre disuelto en la red de instalaciones, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. Para la red de emanaciones naturales se obtuvo un intervalo de 0.265 a 1.438 µg/kg con un promedio de 0.670 ± 0.294 µg/kg para agua de superficie y para agua de fondo se tuvo un promedio de 0.683 ± 0.233 µg/kg con un intervalo de 0.251 a 1.138 µg/kg. Se observo que la mayor concentración en agua de superficie se presento para la estación CH – 13, localizada en el borde de la plataforma continental de la parte N del área de estudio; mientras que para el agua de fondo se presento el valor más alto para la estación CH – 10, localizada al W de la zona de las plataformas marinas (Fig. 7.5.3). 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 ESTACIONES µ SUPERFICIE FONDO Figura 7.5.3. Variación del cobre disuelto en la red de emanaciones naturales, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 38 La distribución horizontal de este metal disuelto mostró que el agua de superficie tiene una distribución homogénea con valores puntuales elevados en la zona de las plataformas marinas, El E del área de estudio y frente a las costas de la Isla del Carmen, Camp. (Fig. 7.5.4a). Para el agua de fondo la distribución fue heterogénea y se observo un posible aporte del Mar Caribe; la mayor parte de la zona de las plataformas marinas mantienen concentraciones bajas que se incrementan al NE, S y S0; se perciben aportes costeros de este metal disuelto (Fig. 7.5.4b). -95° -94° -93° -92° -91° -90° -89° 18° 19° 20° 21° 22° 23° µg/kg 0 1.5 3 4.5 6 7.5 9 -95° -94° -93° -92° -91° -90° -89°18° 19° 20° 21° 22° 23° µg/kg 0 0.6 1.2 1.8 2.4 3 (a) (b) Figura 7.5.4 Distribución horizontal del cobre disuelto superficie (a) y fondo (b), campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. El diagrama de cajas muestro que la red de instalaciones en su agua de fondo presento el menor intervalo de datos salientes, sin embargo el agua de superficie presento el mayor intervalo y el mayor número de datos salientes; la mediana tiende a valores cerca de la normal, excepto para el agua de fondo de la red de emanaciones naturales (Fig. 7.5.6), esta agua no presento valores extremos o salientes. Median; Box: 25%-75%; Whisker: Non-Outlier Range Median 25%-75% Non-Outlier Range Outliers ExtremesCu - MONI-S Cu - MONI-F Cu-INST-S Cu-INST-F Cu-CH-S Cu-CH-F 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 µg /k g Figura 7.5.6. Diagramas de cajas del cobre disuelto en las redes de colecta de muestras, campaña oceanográfica SGM – 9, 2004. DETERMINACIÓIN DE METALES DISUELTOS EN AGUA EN LA SONDA DE CAMPECHE. CAPÍTULO VII FACULTAD DE QUÍMICA INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA. 39 Las repeticiones mostraron que en la estación 9,6 para agua de superficie tuvo un valor medio de 0.680 ± 0.020 µg/kg y para agua de fondo de 0.538 ± 0.051 µg/kg; para la estación 13,12 se tuvo un valor medio de 0.640 ± 0.037 µg/kg para agua de superficie y para agua de fondo de 0.462 ± 0.024 µg/kg; para la estación 13,18 se presento un valor medio de 0.571 ± 0.030 µg/kg para agua de superficie; para la estación CH – 8 se tuvo para agua de superficie un valor medio de 0.661 ± 0.026 µg/kg y para agua de fondo de 0.867 ± 0.032 µg/kg; mientras que para la estación CH – 12, se tuvo en agua de superficie un valor medio de 0.418 ± 0.032 µg/kg y de 0.792 ± 0.034 µg/kg para agua de fondo; para la estación P – 10 en agua de superficie se tuvo un valor medio de 0.502 ± 0.035 µg/kg; para P – 8 en agua de fondo se presento un valor medio de 0.417 ± 0.109 µg/kg. Se observaron variaciones menores al 5% para las estaciones, excepto para la P – 8 la cual muestra un coeficiente de variación mayor del 25% que es difícil de explicar. 7.6. CROMO Para agua de superficie de la red de monitoreo se presento un intervalo de 0.033 a 0.211 µg/kg y un valor promedio de 0.079 ± 0.034 µg/kg; para el agua de fondo se observo un valor promedio de 0.090 ± 0.039 µg/kg y un intervalo de 0.032 a 0.223 µg/kg. La mayor concentración se presento para el agua de superficie de la estación 11,8 que se encuentra cercana a la parte S0 de las plataformas marinas (Fig. 7.6.1); mientras que para el agua de fondo se observo la mayor concentración en la estación 15,18 localizada cerca de Cayo Arcas. 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 ESTACIONES µ SUPERFICIE FONDO Figura 7.6.1. Variación del cromo disuelto
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