371941284004

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Revista de la Sociedad Química del Perú
ISSN: 1810-634X
sqperu@gmail.com
Sociedad Química del Perú
Perú
Díaz López, Cristina; Carrión Jiménez, José Manuel; González Bucio, José Luis
ESTUDIO DE LA CONTAMINACIÓN POR Hg, Pb, Cd y Zn EN LA BAHÍA DE
CHETUMAL, QUINTANA ROO, MÉXICO.
Revista de la Sociedad Química del Perú, vol. 72, núm. 1, 2006, pp. 19-31
Sociedad Química del Perú
Lima, Perú
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H.el: :HU" (JWIII. Per/I, ll}(Jó, /l, N" " (/Y-JI) l~
ESTUDIO DE LA CONTAMINACIÓN POR Hg, Pb, Cd y Zn EN LA
BAHíA DE CHETUMAL, QUINTANA ROO, MÉXICO.
Cristina Díaz López, José Manuel Carrión Jiménez, José Luis González Sucio.
RESUMEN
La contaminación por metales pesados en la bahía de Chetumal se estudió
cuantificando las concentraciones de Hg, Pb, Cd y Zn en tejido de mejillones
(Mytilopsis sallei) en sedimentos marinos mediante recolección de muestras en dos
temporadas del año (secas y lluvias). En adición se determinó la movilidad de Cd, Pb y
Zn en sedimentos, 'utilizando el esquema de extracción secuencial BCR e
identificando las diferentes fases mineralógicas mediante difracción de rayos X. De
este estudio, se observó que las concentraciones de Pb, Cd y Zn fueron más bajas en
mejillones que en sedimentos. Sin embargo, los perfiles de concentración para estos
metales son similares en mejillones y sedimentos. Correlaciones estadísticas de los
resullados son presentadas y discutidas. Los resultados obtenidos están de acuerdo
con valores reportados en la literatura para sedimentos contaminados.
Palabras clave: metales pesados, bioacumulación, bahía y mejillones.
ABSTRAeT
The environmental pollution by heavy metals in Chetumal Bay was studied,
quantifying mercury, lead, cadmium and zinc concentrations in mussels tissue
(Myti/opsis sallei) and sea sediments by collecting samples in two seasons ofthe year
(drought and rainy). Moreover, determining the motion ofCd, Pb and Zn in sediments
using a BeR's sequential extraction scheme and identifying the diflerent mineral
phases by X-ray diffraction. From this study, it was observed that the Pb, Cd and Zn
concentrations were lower in mussels than sediments. However the concentrations
profiles for these metals are similar in mussels and sediments. Statistical correlations
from the results are presented and discussed. The results obtained are in good
agreementwith published values for polluted sediments.
Keywords: heavy metals, bioaccumulation, bayand mussels
I. INTRODUCCIÓN
En México, en la provincia de Quintana Roo, se encuentra la bahia dc Chctumal,
en la qoe desemboca el Río Hondo, en la zona de la frontcra con Belice. En la parte
final de este río, se encuentranubícadas zonas urbanas como la ciudad dc Corozal y
la ciudad de Chetumal, ingenios azucareros que vierten sus descchos directamente
al río y, cn gcneral, ésta es una zona agropecuaria en donde se manejan productos
fertilizantcs, plaguicidas. eLc., que constituyen fuentes contaminantes que influyen
negativamente sobrc la zona de la bahía'. Los metales, forman pane de esta
contaminación y sc acumulan en los sedimentos y organismos vivos, y su
concentración en ellos puede mantenerse por encima de niveles naturales'.
Los moluscos bivalvos son organismos que sirven como bioindicadores de
metales pesados, debido a que son organismos sedentarios y mantiene una larga
vida}'':.
1) Universidad de Quintana Roo. Chetumal.QuinWl1a Roo.Av, Boulevilrdbahins/n, México.
e-mail: buciojos@correo.uqroo.m:<
20 EW/lJin dI! la cOIl1ami""cioll pur H~. PiI. Cd .. · ZI/ ('11 la RaJ¡ja de ClW/IIIIU1/ ..
Conocer el estado de contaminación que pudiera existir en esta bahía, permitiria
emprender accioncs para proteger la salud de las especies que cn clla habitan tales
como manatíes (este ecosistema forma parte dc la región más imponante en el
Caribe en la distribución del manati (Trichechlls mana/lis)', cocodrilos y otras
fonnas de vida acuática. También petmitida llevar a cabo actividades de recreación
y explotación de pesquerias a pcqucña escala para autoconsumo y abasto local.
En este trabajo se determinan los contenidos de Hg, Pb, Cd y Zn, metales
comúnmente asociados a la actividad antropogenica~, en uli tramo de la linea costera
dc la ciudad de Chetumal. Para ello se tomaron muestras de mejillones y sedimentos
con la finalidad de comprobar si existen relaciones cntre los contenidos de los
metales estudiados eutre ambas matrices y estudiar la influencia dc la
contaminación de la bahía sobre el litoral.
Se conoce que para cvaluar el impacto de los metales en sedimentos y suelos, no
basta conocer el contenido total de los mismos, sino también su movilidad y
biodisponibilidad. Con estc objetivo en la última década se han desarrollado y
modificado diferentes procedimientos dc extracción/lixiviación"'. Estos
procedimientos tratan de simular las reacciones químicas que pueden ocurrir en los
suelos y sedimentos (adsorción-desorción, disolución-precipitación, oxidación-
reducción, formación de complejos), los cualcs pueden modificar la concentración
del metal en la solución del sucIo.
De este modo, la extracción con reactivos específicos suministra información
acerca de la liberación del metal al medio, al producirse cambios cn las condiciones
geoquímlcas.
11. PARTE EXPERIMENTAL
Se realizaron dos muestreos de sedimentos y organismos en el aiio 2002, en
época de lluvia y seca, respectivamcnte, usando una lancha con motor fuera de
borda, propiedad de la Universidad Quintana Roo. Se seleccionaron 5 puntos de
muestreo (Fig. 1) teniendo en cuenta su cercanía a lugares donde son vertidas aguas
negras no tratadas provenientes de desagües y drenajes, la zona de la
desembocadura del río y algunas zonas lagunares importantes.
Ambos tipos de muestras se recolectaron en frascos y bolsas de polipropileno',
previamente lavados con HNO, al 10%.
Para el muestreo de los mejillones bivalvos se colectaron 20 organismos de la
misma talla y tamallO en 5 puntos a una distancia de aprox imada mente JO m
respecto a la lineade la costa. Se procedió al lavado, triturado, liofilizado y tamizado
de las muestras, retenicndo la fracción de 150 I-'m para lasdetenninacioncs'·'".
Crislúw Dill: Ltípl!:'. José .H'IIII1(·¡ Cill'ritlll Jimhw:. Jos; Luis GOl1:.ál{': Bucio 21
CUBA
M.,
Cañbe
MEXICO
""....- BAHíA DE CHETUMA
Bahía de Chctumal
J" 1 Balneario Calderitas
2', 2 Balneario dos mulas
3', 3 balnemio Bellavista
4', 4 Balnea¡io punta estrella
5',5 Río Hondo
Basurero municipal
V Lagtma residual
• Ingenios azucareros
© Chetumal, México
® Corozal, Belíce
Fig. 1. Mapa. Bahía de Chetumal.
Esta fraccíón de organismos fue sometida a la digestión referida en el Manual de
Métodos de investigación del Medio Ambientc Acuático", para la determinación de
Pb, Cd y Zn, por espectrometria de absorción atómica según)a norma ISO 11047", a
partir de procedimienlos valídados de análisis; mientras que las deternlinacioncs dc
Hg se realízaron por esta misma técnica mediante la modalidad de generación de
vapores fríos 13.
Los scdimentos superficiales colectados pcrtcnccen a los primeros 10 cm y
fueron tomados a una distancia aproximadamente de 500 m de la costa haciéndolos
corresponder a los puntos previamente seleccionados para Jos mejillones y para
tomarlos se utilízó una draga Ekman con mensajero de acero inoxidable,de 30.48
metros de línea, de dimensiones 15.2m x 15.2 mx 15.2 m, marca Ben Meadows, con
2 Kg de capacidad. Estos fueron secados, liofilizados y tamizados, sometiéndose la
fracción de 63 )lm lO.IW a una diges¡ión posterior con agua regia". Los contenidos
pseudotota1es de Zn, Pb y Cd en los extractos asi preparados, se midieron de igual
forma que los de los mejillones.
12 Esfudio dt' la COI/Ufllli/lllción por Hg. Pb. Ct/ y ZI1 ('// la Bahia de Chelllmal ..
Se empleó un espectrómetro de absorción atómica Varian SpcctrA 2100,
equipado conllli generador de hidruros VGA 77.
Para verificar la exactitud de los procedimientos de análisis empleados se utilizó
el matcrial de referencia de mcjillones NISTSRM-2977 y el de sedimentos
cenificadosde la Comunidad Europea. CE- 141. .
La 'especiación de los metales en las muestras de sedimentos se realizó scgún el
protocolo SCR'" modificado a tres pasos de digcstión e incluyendo el residuo dcl
tercer paso", El contenido de Zn. Pb y Cd en los extractos de los tres pasos y en el
residuo se determinó de la mancra antes descrita para los contenidos pseudototales.
Las muestras de sedimentos se analizaron también mediante diti'acción de
rayos X para identificar sus principalcs componentes mineralógicos. Para ello,
·todas las muestras fueron pulverizadas en morteros de ágata hasta conseguir un
tamaño de partícula adecuado para el análisis. Se utilizó la radiación CuKa
(A=1,54 l63Á) y se registró un intervalo angular dc 5 a 90· en 26, usando el sistema
paso a paso, con un tamaño angular de 0.02° en 2 segundos de tiempo de conteo
en cada uno.
Adicionaltnente se determinaron los contenidos de materia orgánica dc los
sedimentos mediante métodos gravimétricos" y el contén ido total de calcio (como
carbonato de calcio) scgún el método de valoración ácido base con detección
potenciométricadel punto final".
111. RESULTADOS Y DISCUSiÓN
a) Exactitud del método.
Se encontró que los intervalos de confianza declarados para la muestra de
referencia y los obtenidos en el laboratorio se solapan enlodos los casos, Tabla 1,
Tabla 1: Resultados del análisis de los materiales de referencia
mejillones y sedimentos (n=3),
Metales pesados C" NIST-SRM-2977 C, (C, - S) (C, + S) S-
Hg 0.101 0.12 0.1 i 0.14 0.02
Pb 2.27 2.35 2.24 2.46 0.11
Cd 0.179 0.21 0.17 0,25
1
0.04
Zn 135 136.21 134.95 137.47 I 1.26
Metales pesados C" CE-141 C, (C, - S) (C, + S) S ¡
Hg 0.06 I 0.06 0.05 0.07 0.01
Pb 27.32
,
28.5 27.27 29.73 1.23
, Cd 036 L;: I 0.33 0.47 0.07I Zn 78.11 77.99 I 80.21 1. 1I79,1-, ~.-
CS' = concentración de malerial de referencia
Cl =concentración experimental
S = desviación estándar
Oi.~/illa Vio: Lápf!:, .losé Monuel Curr¡úlI JimiJlf!:. Jose Luis G'oll:ále~ 8ucio
b) Comparación de las concentraciones medi(bs con las reportadas por
otros ¿Jutores. Correlaciones~' tendenchls.
Las concenlraciones de Ilg. Pb. Cd y Znllledidas en mejillones y ::.;cuimentos. en
ambas épocas de Illuestreo, se presentan en la 'rabla 2.
Tabla 2: Resultados de los promedios de las mediciones en pg/g.
S "'00'"JI
~...Jue~tl1l
~ UVI<I _ - , \.·C:l_ -
Puntu Ilu S Ph S C<I S ZIl S J-1g , Pb S C<I S 7.11 S
[ o,~n 0.06 0.)1 O.Ul 0.20 0.01 22.0{) 0.71 0..52 0.01 OH) 0.07 (1.21 O.(JI 27.S0 0.14
[j
2 ] ,10 0.07 1.22 0.0] U.JO 0.01 :ll.()() 0,71 1.19 u.Ol OJO O.O::! (J,2:'i 0.0] 32.111 n.7f¡
ª·2' 3 1.30 0.U4 1.:'i0 0.07 0.21 0.01 3:'.30 0.21 ].2.1 11.16 1.22 0.01 0.23 0.01 2~.Ofl 0.71:~. ?!':;: 4 :2.50 U.U7 3.23 0.02 0.73 0.01 :lO.~O O,SS 2,03 U.U2 2.5-1 0.03 0.57 0.01 29.03 O.M
5 0.13 U.OI 0.51 0.01 0.50 0.07 25.00 0.71 0.'2 U.UI 0.-15 O.Q.< O.·.t/ 0.01 ")2.03 0.69
'. [ 0.90 0.28 0.00 0.00 0.1" 0.05 33.7X Ui4 0.13 O.O-¡ 0.17 0.06 0.05 0.01 2H.67 ú.64
E 2 0.99 0.27 1.92 O.OR 0.42 0.)6 43.56 2.14 0.24 0.06 0,(11 O.IQ 0.U9 0.03 3ó.~t) 3.71.)
~ .~; , 1.57 0.'1.1 :.I.R4 0.17 0.9) 0.06 Sg,4" 5JQ 0.35 0.03 1.11 0.07 0.17 0.01 4J..J.-I 4.44
~..,¿,. ,[ 2.25 0.09 5.63 0.28 l.1JO 0.07 137.7R 33.90 0.70 0.06 2.RoI 0.29 U.45 0.12 129.56 5.3óu
V> 5 1.25 002 4.11 0.25 0.% 0.05 27(d~9 23 .."0 0.04 0.Q.4 O.\}9 O.IU I!.JO 0.35 35.7f\ 1609
s = dcs\'iaciñn csl~ndar.
En el caso de los sedimentos las concentraciones son generalmente mayores en
época de lluvia que en seca, probablemente debido a la mayor ocurrencia de
fenómenos de escurrimiento en época de lluvia, asi como lHmbién se favorecen los
fenómenos de mezcla de material suspendido en la columna de agua, que se arrastra
hasta la bahia.
Las concentraciones son relativamente mayores en las lTluestras 4 y 4' que en el
resto. Estas corresponden al Balneario Punta Estrella. Esta zona refleja una mayor
influencia de las descargas contaminantes, que la misma desembocadura. debido a
los fenómenos de transporte que OCl1ITen en esta, que condicionan que ocurra un
arrastre de los contaminantes hacia ese punto, lo cual podría deberse a la influencia
de las corrientes marinas en esta bahíal'J.
En los mejillones, se observa una secuencio de concentración de mctales de
Zn>Pb>Hg>Cd, siendo el Zn siempre un orden de magnitud superior a los otros
metales. En ellos, las concentraciones de Hg, oscilaron entre 0.22 y 2.50 ~lg/g, entre
0.31 y 3.23 pg/g para Pb; 0.20 a 0.73 J.lg/g para Cd y de22.00 a 35.30 J.lg/gpara el Zn.
No se detecta una variación estacional signi ficativa en las concentraciones
encontradas.
Los niveles de metales en Jos mejillones, fueron inferiores a los reportados por
Gundackerl5, quien reporta niveles dc concentración de Pb entre l y 10 J.lg/g, de Cd
entre 0.5 f[g/g Y l J.lg/g, de Cu de 9 y 10 J.lg/g Ydc Zn entre 5 y 500 ~lg/g.
Los contenidos de Hg encontrados cn los sedimentos de la bahia de Chctumal
oscilan entre 0.04 y 2.25 ~lg/g, los de Pb entrcO.17 y 5.63 ~[g/g, los de Cd entre 0.05 y
1.00 pg/g Ylos de Zn entre 28.67 y 276.89 J.lg/g.
En general. los valores de Hg encontrados en los sedimentos son moy superiores
2-1 Esludin de la cO/llaminGción pOI" flg, Ph. Cdy XII l?1I Iv Rahiu de ChelJlllwl ..
a los pllbliC'~ldos ]1lH Do N~scimento21' en UIl c:-:tudio )'iCali/at!o C'11 Sl1cl;]ll1éric~1 en
lugares eOIl relalivamell1e poca inlluencia i.llltropogt'niC<1 (hHsla D.l pg.ig) pero
sil11ilare~ a los reportadCls pnr De Luca RcbelJo21 (menos de 2 pg/g). Las
concentraciones de Cd encontradas en los sedimentos son también superiores a las
publicadas por Do N,lscimcnto, (hasta O.5,ug/g) 211: e inferiores a las publicadas por
LJomínguez (hasta 2.11,ug/g(; en Illuestras contaminadas en la región del Caribe.
Son similares él las repurtadas por De Luca RebeIlo en estudios de metales en un
sistema tropical estuarino" l1 • Los valores de Pb encol1[rad~s son inferiores a los
reilejados en las referencias anteriores. Los contenidos de Zn en los sedimentos, en
los puntos cercanos a la desembocadura del río son superiores a los que están más
alejados de clla en ambas épocas, llegando a duplicarse cn lluvia al pasar del punto 4
a15. Son de igual orden de magnitud que los reportados por Dominguez en muestras
contaminadas (hasta 269 'Lg/g)". No obstante, en época de seca se observa una
disminución de las concentraciones casi a la mitad entre esos dos puntos. El resto de
las com.:entruciones medidas de Zn en sedimentos son similares a las reportadas por
Galindo en la Bahia de San Quintin en Baja Califomia. México (hasta 50 ,ug/g)',
En la Tabla 3, se observa, para los mejillones, una importante correlación Pb-Hg,
seguida de la correlación Pb-Cd. Para los sedimentos, la correlación más importante
es también Pb-Hg pero cobra interés la correlación Hg-Zn superior a la correlación
Pb-Cd en lluvia,
Tabla 3: Matriz de correlación para los metales estudiados en lluvia
y seca en mejillones y sedimentos.
Mejillones Sedimentos
Hg* Pb* CU* Zn* Hg~: Pb* Cd* Zn*
Hg I I
Pb 0.98 1 0.92 I
Cd 0.53 0.67 I 0.34 0.59 I
Zn 0.58 056 -0,03 0.65 0.35 -0,37
*ll1ct::Jlcs en epoca de lluvia
Las correlac iones entre las concentraciones medi das en mej illones y sedimentos
entre si, se muestran en la Tabla 4. En la Figura 2, se representa gráficamenle la
tendencia que muestra un ascenso delas concentraciones hacia el punto 4 en ambas
épocas.
Tabla 4: Coeficientes de correlación obtenidos al relacionar los contenidos de cada metal
en los mejillones con los de los sedimentos en las dos épocas.
lluvia seca
Hg 0.87 0.93
Pb 0.77 0.99
Cd 0.32 0.93
Zn 0.'2 0.003
OÜ¡úw Día: LiJpe:.. .lMC MlIIllIt:l Corrió" Jinu}m::. Jase LI/is Gnll:'ú/(': 8ucio
Hg, Cd y Pb e n época de Iluv ia
-i'r- Hg M
-.t- Hg S
-e- Pb M
-'-Pb S
--a- Cd M
-o-Cd S
~
C'l 5.0
2-
l: 4.0
'o
'ü 3.0
~
~ 2.0
~ 1.0~~~~~~~~~u·
0.0
6,0
2 3 5
puntos de muestreo
Hg, Cd y Pb en época de seca
3.0
~ 2.5
2-
e 2.0
'o
'¡¡
1.5
'"--e 1.0"ue
O 0.5
u
0,0
-.!r- Hg M
-.t-Hg S
-e- Pb M
,-'-Pb S
--a- Cd M
-Ili- Cd S
puntos de muestreo
Fig. 2.' Tendencia observada en las concentraciones para
sedimentos (S) y mejillones (M);en ~lgJg,
Sin embargo, el Zn no experimenta esta tendencja, En época de lluvia su
eoncentr'aeión es elevada,en el sedimento del punto 5 (276:'89.,lg(g). lo c~",1 no se
reneja en los mcJillones del plinto 5' (25 ,lg/g), Esto pudiera ciCbers~ a que. aunq~le
cl punto 5 se enellcntra directamente frente a la dcsemboeadura del rio, ,Hldo que el
punto Y'esta embolsado y alejado de ella, probablemente los'alt<;>5 contenidos de Zn
bayan sido desplazados lejos de la costa en esa zona por la corricntc del río,
provocando que los mejillones no retlejen la elevada concentración encontrada en
los sed imentos en esta zona, (THb Ia 2 l.
- -
A eli ferenci a del rcsto, cl Zn presenta bnjus va lores de coefieicnles de corre Inción
entre Il1cj iliones y sedimcntos {Tabla 4 l.
21> ESl/ldio de Iu colltnlllillociim po/' Hg. Ph. Cd y Z" en la llaMa de ClII:'/llJlWj ..
e) Aplicación de la extracción secuenci:JI para ~valllar la movilidad de los
elemenlos en cstud io en los sedi mentas.
Lus resultados que se muestran ella figura 3 yen la Tabla 5. arrojan que tanto en
el periodo de lluvias como en el de seca, los tres elementos estudiados se asocian
principalmente a la fracción intercambiable y a los óxidos de Fe y Mn (Fases I y 11).
Pb seca Cd secas
100%
80%
60%
40%
20%
0% j-L...L,...LL,-Ll..,-L...L,...LL,
100%
80%
60%
40%
20%
0% +-,-..J..,-'--L,-LL.,J-.-J.,..LJ,
52345432
Punlo de muestreo Punto de muestreo
oFASE I ~FASE 11 e1FASE 111 DFASE IV oFASE I ~FASE 11 el FASE 111 DFASE IV
Pb lluvia Cd lluvias
~
100%
~
80%2
ro 60%-c
ro
u 40%
~
~ 20%
'" 0%
2 3 4 5
100%
80%
60%
40%
20%
0% +-,-..Lr-'-.L,.J...L,-.LJ~L..L,
2 3 4 5
Punto de muestreo Punto de muestreo
DFASE I ~FASE 11 e1FASE 111 DFASE IV' o FASE t i:lFASE 11 ~FASE 1II DFASE IV
Znsecas
DFASE I ~FASE 11 el FASE 111 DFASE IV
~
~
~ '"
F\mlo de rrueslreo
2 3 4 5
Punto de muestreo
OFASE II1lFASE 11 el FASE 111 DFASE IV
" 100%,02 80%
ro
60%-cro
40%u
~ 20%"
'" 0%
5•32
100%
80%
60%
'0%
20%
0%
Fig. 3. Distribución de los elementos en diferentes fases mineralógicas.
Tabla 5: Resultados del proceso de extracción secuencial y pseudototal
para los metales, Zn, Pb. Cd y Fe.
il) En Il'mpOl';ldil de 1IU\'Í:ls dl'l 2iHJ2.
p I'ASO 1 PASO 11 PASO 111 RESIDUO SU\lA STOT¡\L
PhI
Ph5
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cd:::!
("I.1J
CI.1-J
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E,/udin de la confamilloó(m 1'01" Hg, Ph. Cd .1· ZIl en fa Babia de Che/llma/ ..
El Cd y el Zn muestrall. en general. los may-orcs rendimientos de adsorción en
la fase j (CH,COOH 0.1 ] mol/]) comprobando que sonlns elementos más móviles.
Resultados similares han sido reportados con amerioridad '; el Pb se removiliza
principalmcnte de los óxidos de Fe y Mn, de la materia orgánica y los sulfuros (Fases
11 y IJI),
Se observa, además, que en general el patrón de extractabi.lidad (distribución del
melal entre las diferentes t:1ses) no es proporciona] al contenido total del metal
presente en el sedimento pues de la Figura 3 se aprecia que para Zn y Pb cn ambas
.épocas, tanto los puntos menos contaminados (1 Y2) con los más contaminados (3 y
4) mantienen el mismo patrón. El Cd no mantuvo este comportamiento en la
estación de secas, Resultados similares han sido reportados por otros autores "~o Esto
confinna que el contenido total del meta] en el sedimento es insuficiente para
evaluar su impacto ambiental y por tanto la extractabilidad debe ser tenida en
cuenta.
d)Análisis de rayos X y análisis complementarios.
En la Figura 4 se ilustran los diagramas de diti'acción de rayos X para las
muestras de sedimentos de los puntos de muestreos ] al 4, antes y después de la
digestión pseudototal", Los difractogramas fueron procesados usando el software
Origin ]997. versión 1,0,0, 1,
a) b)
.-------------,
: l
Fig.4. Diagramas de difracción de rayos X para las muestras de sedimentos
de los puntos de muestreos 1 a14,
a) antes de la digestión b) después de la digestión.
Se determinó, que las muestras de sedimentos, antes de someterse a la digestión,
contenian las siguientes fases: calcita (CaCO,), halita (NaCl), cual70 (SiO,),
mont1110rillonita (Na"..; (AI,Mg), Sip", (OH)" 41-1,0). aragonita (CaCOJ, anorthita
(Ca,AI,Si,o,) y, después de ap]icarse]a digestión ácida pseudototal, algunos de los
residuos presentaron esencialmente: cuarzo (SiO,), kaolinita (AI,Si,O,(OHU .. y
anorthita (CaA I,Si,OJ, (Tabla 6 l.
Cri.\·rillll Dillz LiJ¡u:,z, .lose Malluel CIIITi¡i1l .Jill)(!¡¡c=. .lose Lllis (jOIl:Ú!c= 811ci(l
Tabla 6. Análisis de rayos X.
l'l'lll,,"'~lra
, C. (l. .\.\. !-l. Al". (). :'1'1. 1-1. A
C. Q. ~\'1. 1-/. A. [J. AIl
C. Q. ¡\'1. H. A. [J. AI1.
O, K. :\n
(j. K
Q. K
Q • ¡-\11
(':('ah:it~ (CaCO,\.
H: HHlita (!'bCII.
:'".J :,\ \<llllill,,,i I\UlllI;I( N<I" ,( ..\ 1\'\gl~Si.l()'p( 011 1:. -1-1 I ,0).
D Il,'llllllil;¡ ll(·al'l·lg(·(hl;1.
1\11 i\l1nrll1n I (l,1 \\ SI 0<1
K: K;¡"lil1lla(¡\I~Si:(HOHl").
,\: .\ r:t,!!tlllila « ';¡('(); 'l.
Q: CUHl7l' (SiO; 1.
Enla Tabla 7 se recoge la variación ele la intensidad de las señales de cada una de
las.prineipales fases detectadas en las muestras o sedimentos originales.
Tabla 7. Análisis de rayos X. Variación de las intensidades de las señales
a cada fase difractada (antes de la digestión).
Calcita !Vll1111I1lorillo- I-lalila Cuarzo Aragonil<l
nil<J
126.09 3.HN 2.49 2.3(, 1.33
132.78 2.12 2.2N 4.09 1.:17
140.93 1.!'l5 U.67 6.27 1.20
J 36.48 0.76 0.29 3.53 1.43
Punl0S de
muestreo
1
2
3
4
5
Como era de esperar. la calcita constituye la fase predominante por lo que los
metales que se movi Iizanen la fase I del proc.edi miento de de extracción secuencial,
deben estar asociados a los carbonatos. En el caso de la balita, su presencia
disminuye a medida que los puntos se acercan a la desembocadura del río Hondo.
Estos resultados coinciden con la disminución de salinidad en estos puntos que se
reportan en la Tabla 8.
Tabla 8. Análisis complementarios.
Puntos de MaJeria Materia enCO/" CüCO-, Profundidad'" Profundidad
muestreo Organic<J Orgán.ica % % metros mt:1ros
1% %
1 5.73 4.98 31.73 36.23 2.9 2.S
2 6.36 6.12 34.1Q 36.:W 3.13 2.87
3 5.84 5.34 31:9R 32.34 3.03 3.5
4 7.21 6.12 34.12 31.21 2.6 ,2.67
5 7.34 6.98 32.44 32.13 1.43 1.4:;
* = IClllpomda dc lluvi;:¡.
L9s resultados de los análisis complementarios que se muestran en la Tabla 8,
también indicaron que el contenido de materia orgánica es ligeraillente superior en
época de lluvia, 10 que se justifica por los fenómenos de arrastre y escurrimiento que
pueden producir~e. rgu~lmel1te' se observa c"orrespondencia entre el c'ontenido
materia orgánica y la concentración dc los metales en estudio (vc~Tabla2), lo cllal se
j Llstifica'por d hecho de que dicha materia urgúnicH puede contener material húmic.o
(ácidos húmieos y ft'J1vicos), los cuales son agentes eomplejantcs de los metales y
JO Es/tldio de lo cOl1lomfllociim pnr Hg. Pb. Cd y ZI1 en la Bahill de CII/!/unJal o"
pueden favore,c.er su n:tención en el sedimento. Igualmente, la materia orgun1ca
particulada puede adsorber cn su superficie las especies disueltas y provocar un
aumento en la concentración ele los metales tanto en suspensión como en los
elementos.
IV. CONCLUSIONES
Se encontró que el Pb, Cd y Zn Se asocian principalmente a la t¡·acción
intercambiable y los óxidos de Fe y Mn a las fases Jy 11, dc los sedimentos.
El análisis dc rayos X mostró que la calcita constituye la fase predominante por
lo que los metales que se movilizan en la fase 1 del procedimiento de extracción
secuencial, deben estar asociados a los carbonatos.
De la zona estudiada, el punto de muestreo correspondiente a 4 y 4' (Balneario de
Punta Estrella) resultó el de mayores niveles de concentración, en general para los
metales estudiados en ambas épocas.
V. AGRADECIMIENTOS.
Agradecemos de antemano al depat1amento de Química Analitica y al IMRE de
la Universidad de la Habana, Cuba, en especial a las doctoras Nancy Martínez
Alfonso y Esther Alonso Becerra, que con su apoyo efectuamos gran parte de
nuestro trabajo.
VI, BIBLIOGRAFÍA
l. Pérez. G. (1999). Estudio y nnD.lisis de la polución menina en la bahía de Chetumal, por medio de la
evaluación de lecnicas para la dctcnninación de Ortofosratos.1 0-29 pp.
2. 8013ii05, F. (1990). El impacto biológico problema ilInbieJllal contemporHneo. Edi(orial Colección
Postgmdo 7, Méxicll.210 p.
3. Goldberg, E. n.. v.T. Bowen. J.W. Farringlon. G. Harvey, J.H. Manin, P.L. Parkcr. R.W.
Risebrough, W.Robcrtson, E. Schneiller and E. Gamble, (1978). Thc mussel Watch. Environm.
Conscrv.. ;: 101·125.
4. Gutiérrcz-Galindo. E.. Muñoz., G. F., García, R. P., VillaesclIsa, J. A., Gonzalez, J.A. (1991) Metales
pesados e:n tejido y en biodepositos scdimcnhlrios dd Ostión Crassostrea gigas de la zonl'l de cultivo
de bahía San Quintin, Baja California. México. Vol.6, No. l.
5.. Morales~B. y Olivera, L. D.. (1994). Dislribución Especial y estimación poblacional de los m(lml1íes
en la Bahia de Chetumal. Quint:m:'l Roo. México. ReE Itm Ciel1l.. VAReS. 2.
6. Sahuquil\o, A.. Rigor. A., Rmlrct. G. (2002). Comparison ofleaclling test fol' the study Orlrace metals
remobilisatioll in soils :md 5cdiments. J. Environ. Monit., Trellds in A/1{/~j"tical Cheme.s/l:I', Vol. 22.
No.].
7. Sahuquillo.A., RigOL A., RatITct. G.. (2003). Ovel'view ofthe use oflcaching/cxtraclioll tesIS lar risk
aSSl;ssl11~nl of lrace mclals in contamim\lctl soils and sedimcnls .. Monil., Trends in AI/tI~\'lh-al
CI/(!II1es(l~·. Vol. 21. :'>Jo. 3.
8. Word. J. <md Mearns. A. (1979). 60-I11\;,t¡;-r $urvcy c(1Jurol off southcm California. Soulhem
C<llifumi;¡ eoastal \1y'mer Rcse3rch projccl. T.M. No. 229.pp. 5X.
Cristilla Di(/¡: Lapt':. José Malllle/ Can·ión Jillli!lle:. .losé LlIi.f (jrm:ále: Bucio JI
9. Gaiero. O. M.. Ross. G. R.. Dcpt:lris. P. .l.. Kcmplc. S. ( 1997). Spatial ¡)nd temporal variabilit'i l,rlllWI
n0I1-rl?5-idu:11 h~¡)vy Illt:tnls content in !'ln::nl1l "'..xlill1t.:nb from the Suqlli:J River systel11. éordoh<l.
Argentina. II-o(el; AiJ: tl/u/ Soil Pollltliol/93. 303-31 tJ.
10. Forslner, U ¡1989}. COlllamincd Scdimcnts. In Jccture noles in Earth Sciences, S. Bhanaclmrij el ni
(eds) Vol.l/. SpringVt:r1ag. Berlin. Heidelberg. Gcnnany. pp486.
11. FAO (1983) Mnnunl de métodos de inl'estigaeión del mt:dío llnibicntc acuático: Análisis de presencia
de metales y organoe)orados el1 peces, mejillones. Documento lecnieo de pesca No. 12. México.
12. International S1<mdord Sui! Quality (1998) detcm1ination ofCadmium, Chromium, Cobal!. Coopero
Lead, Mangancsc, Nickel, and Zinc in Aqua Regia Exlracts of Soil Flame and Electrothennal
AtumicAbsorption SpectTOmetric Method.~, ISO 11047: 1998(E).
13. API-IA-AW\VA~WPCF, (1992). Métodos normalizados para el análisis de <lgUtlS potables y
residuales. Madrid, Españn.2-1, 2-20.
14. Thomas, R. L., Jaquel. J-M., Kcmp, Alw.. Lcwis. CFM. (1976) Surficial sediments ofLakc Erie. J.
Fish Res. Boardean.33, 385-403.
15. Usero, J., Morillo. .1.. Gracia. 1. (1997) Contaminación por mela les en sedimentos acuúticos.
Tecnologíll del agua 166,44-50.
16. Urc,A. M., Quevauviller, P. 1-1., Muntau. Ji., Griepink, B., (1993). Spcciarion afheavy metalS in soils
and sediments, an 3Cl:Ount uf the improvemem and harmonization of eXlraction Icchniqllcs
underlaken undcr thc auspiecs of [he SCR of the commission of the European Communities. lnt.
Journal Em:irol1 An(t!. Chem. 51, 135-151.
17. Dominguez., F. C. (2001) Estudio Preliminar de la Contaminación por metales pesm.los de los
Sedimenlosdc1 Río Mmtin Pérez, Mediante el Metodo de Extmcci(m Scellcncial"BCR". Cuba. 30·
45pp.
J 8. Bragat,A.A. (1965). Ami1isis de suelo y aglHl. Instinlto nacional de Recursos Hidráulicos.
J 9. Morales, B.. O. Olivera y Il. Ramírez., (1996). Conservación de los l11anaties en la región del Caribe
de México y Bclice. Informe Técnico prepanldo por El Colegio de la frontera Sur. ECOSUR. lnf.
No. MMOI-CONACYTN9301-2017. IJ Ipp.
20. López Do Nascimcnlo M. R. (2003). Proporción de valores de Referencia para concentraciones t.lt:
metales y metaloides en sedimentos límnico$ y fluviales de la cuenca hidrogrMica del río Tiete. sp.
Tesis de doctorado.
21. De Luca R.. Hnckel W., Moreira l., Santelli R. (1986). The fate of heavy metals in an cstuarine
tropical s1'stcm. Marine chemistry. 1M: 215-225.
22. Soil Quality (1994) Extraction ofrraces Illetalssoluble inAqua Rcgin. ISO 11466: 1994.