Revista Polo del Conocimiento


Polo del Conocimiento

 

 

Presencia de metales pesados del ro Ichu en zonas adyacentes al distrito de Huancavelica, Per

 

Presence of heavy metals from the Ichu River in areas adjacent to the district of Huancavelica, Peru

 

Presena de metais pesados ​​do rio Ichu em reas adjacentes ao distrito de Huancavelica, Peru

 

Vctor Guillermo Snchez-Araujo I
victor.sanchez@unh.edu.pe
https://orcid.org/0000-0002-7702-0881
Elmer Rene Chvez-Araujo II
elmer.chavez@unh.edu.pe 
https://orcid.org/0000-0001-7781-4078
 


 

Adiel Alvarez-Ticllasuca IV
adielalvarez@unat.edu.pe 
https://orcid.org/0000-0002-5410-0571
Pedro Antonio Palomino-Pastrana III
pedro.palomino@unh.edu.pe
https://orcid.org/0000-0001-7833-6805
 

 

 


Correspondencia: victor.sanchez@unh.edu.pe

Ciencias tcnicas y aplicadas

Artculo de investigacin

 

*Recibido: 16 de marzo de 2021 *Aceptado: 19 de abril de 2021 * Publicado: 03 de mayo de 2021

                               I.            Bilogo Microbilogo, Maestro en Ecologa y Gestin ambiental, Doctor en Ciencias Ambientales, Facultad de Ciencias de Ingeniera, Universidad Nacional de Huancavelica, Huancavelica, Per.

                            II.            Bilogo Microbilogo, Maestro en Biotecnologa y Bioingeniera, Doctor en Ciencias Biolgicas, Facultad de Ciencias de Ingeniera, Universidad Nacional de Huancavelica, Huancavelica, Per.

                         III.            Ingeniero de Minas, Maestro en Ingeniera de Rocas Ornamentales y Minerales Industriales, Facultad de Ciencias de Ingeniera, Universidad Nacional de Huancavelica, Huancavelica, Per.

                         IV.            Ingeniero Ambiental, Maestro en Planeacin Estratgica y Gestin en Ingeniera de Proyectos, Universidad Nacional Autnoma de Tayacaja Daniel Hernndez Morillo, Pampas, Per.


Resumen

Este trabajo tuvo como objetivo de determinar la presencia de metales pesados tales como plomo, cromo, arsnico, mercurio y cadmio del ro Ichu en su recorrido por las zonas urbanas del distrito de Huancavelica. Se georreferenciaron cinco estaciones de muestreo, las cuales se sitan de 50-100 m de los efluentes que alimentan al rio Ichu. El mtodo empleado para la determinar la presencia de plomo, cromo, arsnico, mercurio y cadmio fue con espectroscopia de absorcin atmica. De acuerdo con los resultados obtenidos por el laboratorio certificado, encontramos mxima presencia de Arsnico (0,0459 mg/l), en la estacin de muestreo 1, mientras cromo (<0,02mg/l), cadmio (<0,0002mg/l), plomo (<0,020mg/l) y mercurio (<0,0002 mg/l) se mantuvieron las concentraciones constantes en las dems estaciones de muestreo. Se concluye que de los metales pesados evaluados el arsnico y plomo tienen una concentracin elevada, sobrepasando los Estndares de Calidad del agua (ECA), para la categora de agua de uso poblacional y recreacional.

Palabras Claves: Contaminacin; metales pesados; ECA del agua.

 

Abstract

The objective of this work was to determine the presence of heavy metals such as lead, chromium, arsenic, mercury and cadmium from the Ichu River in its journey through the urban areas of the Huancavelica district. Five sampling stations were georeferenced, which are located 50-100 m from the effluents that feed the Ichu River. The method used to determine the presence of lead, chromium, arsenic, mercury and cadmium was with atomic absorption spectroscopy. According to the results obtained by the certified laboratory, we found the maximum presence of Arsenic (0.0459 mg / l), in sampling station 1, while chromium (<0.02mg / l), cadmium (<0.0002mg / l), lead (<0.020mg / l) and mercury (<0.0002 mg / l) the concentrations were kept constant in the other sampling stations. It is concluded that of the heavy metals evaluated, arsenic and lead have a high concentration, exceeding the Water Quality Standards (ECA), for the category of water for population and recreational use.

Keywords: Pollution; heavy metals; environmental quality standards.

 

 

Resumo

O objetivo deste trabalho foi determinar a presena de metais pesados ​​como chumbo, cromo, arsnio, mercrio e cdmio do rio Ichu em seu percurso pelas reas urbanas do distrito de Huancavelica. Foram georreferenciadas cinco estaes de amostragem, localizadas de 50 a 100 m dos efluentes que alimentam o rio Ichu. O mtodo utilizado para determinar a presena de chumbo, cromo, arsnio, mercrio e cdmio foi com espectroscopia de absoro atmica. De acordo com os resultados obtidos pelo laboratrio certificado, encontramos a presena mxima de Arsnio (0,0459 mg / l), na estao de amostragem 1, enquanto cromo (<0,02mg / l), cdmio (<0,0002mg / l), chumbo ( <0,020mg / l) e mercrio (<0,0002 mg / l) as concentraes foram mantidas constantes nas demais estaes de amostragem. Conclui-se que dos metais pesados ​​avaliados, o arsnio e o chumbo apresentam alta concentrao, superando os Padres de Qualidade da gua (ECA), para a categoria de gua para uso populacional e recreativo.

Palavras-chave: Poluio; metais pesados; gua ECA.

 

Introduccin

El agua superficial es dentro del planeta una molcula importante para el funcionamiento de la industria y sobre todo para la vida. Se utiliza en diversos usos como para el consumo diario del ser vivo, para el tema agropecuario, en la minera, para la industria y en la produccin de energa, vale mencionar que esta se utiliza de manera impropia, lo que conlleva a una contaminacin este recurso como los lagos, ros y mares dado que son considerados receptores de efluentes domsticos, industriales y mineros (Tebutt,1993)

La contaminacin frecuente en los ros, lagos, ocanos y agua subterrnea sucede en la descargas indirectas o directas sin el debido tratamiento en los cuerpos de agua, esta contaminacin daa a todo ser vivo que dispone esta agua para su desarrollo fisiolgico, y no solo afectando a poblaciones sino a comunidades biolgicas establecidas en ciertos ecosistemas. El agua se corrompe por sustancias cidas, orgnicas, metales pesados, derivados industriales, agropecuarios y domsticos. Tambin la contaminacin del cuerpo de agua se origina por la edificacin de diques y desvos que perturban su calidad (Heinke et al., 1999).

Esta calidad del agua es alterada de sobremanera de forma natural o actividades propias del ser humano, las cuales van limitar la calidad del agua para su uso en las acciones dentro de un ecosistema. Por lo tanto, la variacin perjudicial que soporta el agua al unir una serie de elementos nocivos que aceleran su degradacin ocasionando problemas grandes en desmerecimiento de la potencia y prosperidad de una sociedad. (Branco-Murgel, 1984).

Especficamente, la biomagnificacin se da por acumulacin y persistencia de monumentales porciones de metales pesados causado por el ingreso, por medio de condiciones naturales o antropognicas acarreando en la prdida de su calidad en el cuerpo de agua (Topalian et al., 1999).

De manera natural estos metales pesados son agregados en los sistemas hdricos por lixiviacin de rocas, suelos y expulsiones volcnicas. Por otro, dichos metales de las ocupaciones antropognicas siendo domsticas, manufactureras, agropecuarias y minero metalrgicas (Mountouris et al., 2002).

Actualmente, estos metales suelen tener gran crdito a modo de indicadores de la calidad ambiental en cualquier cuerpo de agua expuestos a estos enmarcados en su grado de toxicidad y a su conducta bioacumulativo y biomagnificacin (Purves, 1985). Estos metales pesados tienen el comportamiento de asociarse con diversos minerales como sulfatos, carbonatos entre otros, y asimismo con sustancias orgnicas por cambio inico, quelacin, adsorcin, acumulndose especficamente en los sedimentos superficiales de los cuerpos de agua (Frstner et al., 1981).

Los impactos del medio ambiente graves provocados por la minera sobre los ecosistemas se interpretan a su alta concentracin de metales pesados coligados a sulfuros como es el caso de zinc, plomo, cobre, cadmio, arsnico en aguas de ros, lagos y lagunas. Y la contaminacin con cromo, mercurio, nquel estn vinculadas con descargas de industrias. (Salomons, 1995).

En las aguas del ro Ichu, encontramos diversos contaminantes de diversa ndole y ms que nada al plomo, cromo, arsnico, mercurio y cadmio, y a razn que estos metales son causantes de daos en la salud del hombre y animales, se plante la evaluacin de metales pesados en las aguas superficiales del ro Ichu adyacentes a las zonas urbanas del distrito Huancavelica.

 

Materiales y mtodos

Poblacin, muestra y muestreo

Se consider la zona del rio Ichu adyacente a la parte urbana del distrito de Huancavelica.

La toma de muestra de agua del rio Ichu fue probabilstico intencional, para ello se eligieron 5 puntos de muestreo tomando como referencia los lugares donde haba riachuelos o efluentes de desages domsticos y del camal municipal que desembocaban en el rio en mencin.

 

Tcnicas de recoleccin de datos

En primer lugar, se realiz la ubicacin de los puntos de muestreo los cuales sern georeferenciados, para preparar el mapa de referencia de los 5 puntos de muestreo seleccionados.

Asimismo, las muestras de agua fueron rotuladas, preservadas y transportadas para su estudio laboratorial bajo el methods for chemical estudio of water and wastes (1983) y manual de procedimientos de estudio (1995).

 

Procesamiento y anlisis de datos

Se emple la estadstica descriptiva, elaborando tablas de contingencia y grficos de barras para explicar los datos obtenidos. Adems, se us el software estadstico SPSS v.19.0 y Microsoft Office Excel.

 

Resultados

Se detalla a continuacin, los resultados de todos los metales pesados en los aspectos de muestreo y hacer la comparacin con los Estndares Nacionales de Calidad Ambiental para Agua (ECA), Categora 1: De la poblacin y recreacional.


Grfico 1: Presencia de plomo en las cinco estaciones de monitoreo de agua.

 

Se observa en el grafico 1, que el plomo (0,02 mg/l), excede los valores del ECA para aguas (<0,01 mg/l), esto debido diversos aspectos como la geomorfologa, erosin del suelo, presencia de rocas volcnicas, desages domsticos que desembocan en el rio y a la existencia pasivos mineros que alteran la concentracin del plomo en el ro Ichu.

 


Grfico 2: Presencia de cromo en las cinco estaciones de monitoreo de agua.

 

Segn el grafico 2, se aprecia que los valores obtenidos son de <0,02 mg/l de cromo y se mantienen constante en las estaciones de monitoreo, y no sobrepasa a los ECAs establecidos para el agua (0,05 mg/l). Pero vale la pena resaltar que la biomagnificacin de este metal en los organismos vivos pueda intoxicar al hombre causando problemas en su salud.

 


Grfico 3: Presencia de arsnico en las cinco estaciones de monitoreo de agua.

 

Como se puede valorar en el grfico 3, existe aumento paulatino del arsnico, y de acorde con el ECA del agua observamos que la EM-01 hasta EM-04 est dentro de lo establecido, mientras que la EM-05 (0,0459 mg/l) sobrepasa el valor establecido por la normatividad (0,01mg/l) - Categora 1: Poblacional y recreacional, representando un riesgo hacia la salud de los individuos dinmicos que tienen contacto con el ro Ichu.

 


Grfico 4: Presencia de mercurio en las cinco estaciones de muestreo de agua

 

En el grafico 4, se aprecia que las concentraciones de mercurio en las estaciones de monitoreo se hallan por abajo de los valores establecidos por el ECA para aguas, a pesar que existen depsitos en su estado natural en Huancavelica y por ello es conocida como la ciudad del mercurio en pocas coloniales. Y segn lo encontrado existe concentraciones de mercurio en el rio Ichu, pero no lo suficiente para afectar la salud de las personas.

 


Grfico 5: Presencia de cadmio en las cinco estaciones de muestreo de agua

 

Como se puede apreciar en el grafico 5, los valores de cadmio no supera a los lmites establecidos para el ECA del agua (<0,0002 mg/l), y no constituye riesgo para los organismos vivos que habitan en el rea de muestreo debido a que este se presenta constante en cada una de las estaciones de monitoreo. Vale resaltar que el cadmio no est libre en la naturaleza, sino que proviene de la fundicin y refinamiento de los minerales, llegando al agua por filtraciones y vertimientos, y en la zona de influencia del estudio no existe estas actividades.

 

Discusin

En razn, con la Agencia de Proteccin Ambiental (USEPA), la lista de contaminantes prioritarios son cobalto, plata, nquel, cromo, plomo, cobre, zinc, cadmio, titanio, Arsnico, selenio y mercurio (Purves, D. 1985). En el presente trabajo de investigacin se orient en el plomo, cromo, arsnico, mercurio y cadmio, por sus caractersticas de toxicidad, biomagnificacin y acumulacin.

En el grafico 1, se observa que las concentraciones plomo (0,02 mg/l), sobrepasan los valores del ECA para aguas (<0,01 mg/l), segn Wittmann (1981), indica que el plomo ocasiona perjuicios al sistema nervioso, al metabolismo del calcio, siendo perjudicial en menores de edad y embarazadas. Y en la ambiente afecta la reproduccin, alteraciones sanguneas y neurolgicas en peces e invertebrados acucolas y su impacto es a largo plazo. El plomo que contamina los cuerpos de agua se produce de manera natural por la erosin del suelo, erupciones volcnicas y de manera antropognica a travs de las aguas residuales domsticas desages que desembocan en los ros y tambin a la existencia de pasivos mineros que alteran la concentracin del plomo en el rio Ichu.

En el grafico 2, se aprecia que los valores obtenidos de cromo, son de <0,02 mg/l y se mantienen constante en las estaciones de monitoreo, y no sobrepasa a los ECAs establecidos para el agua (0,05 mg/l), segn Salomons, W.(1995) la presencia del cromo en los ecosistemas es por la actividad industrial pudiendo interactuar con los diversos nichos ecolgicos, no obstante, en el sector de predominacin del plan de indagacin no se tiene actividad industrial a monumental escala, por consiguiente la concentracin encontrada se debera al arrastre elico del cromo que se genera en la corteza terrestre. Cabe mencionar que la ingesta de altas concentraciones de cromo en los humanos, generan condiciones alrgicas, ulceras en la dermis, alteraciones del estmago, hgado, rin, y mortalidad (Mertz, W., 1993).

Las concentraciones encontradas del Arsnico son en forma ascendente segn el cuadro 3, de las cuales en el EM-04 (0,0459 mg/l), supera al ECA del agua (0,01 mg/l) para el uso Poblacional y recreacional. Segn la OMS, este metal produce problemas del estmago e intestinos, disminucin de glbulos rojos y blancos, fatiga, ritmo cardaco bajo, disfuncionalidad de nervios, cncer a pulmones y ennegrecimiento de piel. En animales, las ingestiones de compuestos de arsnico producen diarrea, y la exposicin prolongada daa los riones (Arce O., 2000).

En el grafico 4, se aprecia que las concentraciones de mercurio en las estaciones de monitoreo se hallan por abajo de los valores establecidos por el ECA para aguas. Segn Robins (2012) indica que la organizacin norteamericana advirti que Huancavelica en razn que tuvo una actividad minera a base de mercurio por ms de 400 aos es considerada una zona altamente contaminada, por lo tanto, en el distrito de Huancavelica se puede encontrar mercurio en su estado natural, se presume que el mercurio que se encuentra en las aguas del ro, gran parte de este ha sido convertido por los microorganismos en metilmercurio siendo absorbido rpidamente por los peces dado que una investigacin encontr que los peces del rio Ichu estn contaminados con mercurio, esta sera una razn porque no se encuentra mercurio en su forma natural en el rio en concentraciones altas. Por otro lado, el mercurio ocasiona diversas alteraciones como al sistema neurolgico, irritabilidad, depresin e incluso la muerte.

En el grafico 5, las concentraciones encontradas del cadmio no supera los lmites establecidos para el ECA del agua (<0,0002 mg/l), segn Oyarzun, R. (2009) aduce que el cadmio se forma de manera natural en la corteza terrestre, entonces se puede encontrar en el suelo y rocas y adems se puede generar en la fundicin y refinamiento de minerales, llegando al agua del ro por filtraciones y vertimientos no controlados. El cadmio tiene alta toxicidad, produce cncer, trastornos gastrointestinales, daos renales, deficiencia respiratoria (Prez, R. 2011). Cabe mencionar que en el distrito de Huancavelica no existen industrias referidas al mbito minero metalrgico que puedan acarrear en la produccin de altas concentraciones de cadmio.

 

Conclusiones

Dentro de los metales pesados analizados en las aguas superficiales del rio Ichu, encontramos alta presencia de plomo y arsnico, y cromo, cadmio y mercurio estn por debajo de los Estndares de Calidad para aguas de (ECAs) categora 1:de poblacional y recreacional

 

Recomendaciones

              Sera muy valioso complementar el anlisis de metales pesados en los sedimentos y peces, para determinar su removilizacin y biodisponibilidad.

              Hay que tomar en cuenta fenmenos de bioacumulacin y biomagnificacin ya que pueden afectar a tener niveles reducidos de metales pesados txicos.

 

Referencias

1.                  Arce, G. O. (2000). Metales pesados presentes en el agua. Manual de prcticas. Universidad Mayor de San Simn. Bolivia. http://www.fcyt.umss.edu.bo/docentes/29/practicas/ practica4.pdf.

2.                  Branco, and Murgel. (1984). Limnologa sanitaria. Estudio de la polucin de aguas continentales. Secretaria General de la Organizacin de los Estados Americanos. Programa Regional de Desarrollo Cientfico y Tecnolgico, Washington, D.C.

3.                  Glynn, H. J., and Heinke, G. W. (1999). Ingeniera Ambiental. Edicin 2da. Prentice Hall Hispanoamericana; S.A.

4.                  M.L.Topalin, Casta, P. M., Rovedatti, .M.G., and Salibin A. (1999). Principal component analysis of dissolved heavy metals in water of the Reconquista River (Buenos Aires, Argentina). Bull. Environ. Cont. Toxicol. 63, 484. DOI: https://doi.org/10.1007/s001289901006

5.                  Mertz, W. (1993). Chromium in human nutrition: a Review. J Nutr; 123:626-33.

6.                  Mountouris, A. E., Voutsas, D., and Tassios. (2002). Bioconcentration of heavy metals in aquatic environments: The importance of bioavailability. Mar. Pollut. Bul., 44, 1136-1141. DOI: https://doi.org/10.1016/S0025-326X(02)00168-6

7.                  Oyarzun, R., Cubas, P., Higueras, P., Lillo, J., and Llanos, W. (2009). Environmental assessment of the arsenic-rich, Rodalquilar gold (copperleadzinc) mining district, SE Spain: data from soils and vegetation. Environmental Geology, 58: 761-777. DOI: https://doi.org/10.1007/s00254-008-1550-3

8.                  Prez, R. (2011). Efecto de los metales pesados en el medio ambiente y la salud humana. Departamento de Geologa. Universidad de Pinar del Ro Hermanos Saz Montes de Oca. Pinar del Ro. Cuba.

9.                  Purves, D. (1985). Trace element contamination of the environment. Elsevier, Amsterdam, pp 260. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-444-41570-7.X5001-3

10.              Robins, N. A. (2012). Estimations of Historical Atmospheric Mercury Concentrations from Mercury Refining and Present-Day Soil Concentrations of Total Mercury in Huancavelica, Peru; Science of the Total Environment. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2012.03.082

11.              Salomons, W. (1995). Environmental impact of metals derived from mining activities: Processes, predictions, prevention. Journal of Geochemical Exploration, v. 52, p. 5-23. DOI: https://doi.org/10.1016/0375-6742(94)00039-E

12.              Tebbut. (1998). Fundamentos de control de calidad del agua, Editorial Limusa, Mxico, 239pp.

13.              Wittmann, G. (1981). Toxic Metals. En: Metal Pollution in the Aquatic Environment, Chapt B. Frstner, U., and Wittman, G. (Eds). Springer-Verlag. Berlin, pp 3-70.

 

 

 

 

 

2020 por los autores. Este artculo es de acceso abierto y distribuido segn los trminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribucin-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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