Estudio de caracterización y biodisponibilidad de metales pesados (agua y sedimento) del Rio San Pedro, localizado en una región semi-árida del noroeste de México [recurso electrónico] / Agustín Gómez Álvarez ; director Jesús Leobardo Valenzuela García.

Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería.

Tesis (Doctorado) --Universidad Autónoma de Baja California. Instituto de Ingeniería, Mexicali, 2008.

Incluye referencias bibliográficas.

Se realizó un estudio en el Río San Pedro localizado en una región semi-árida del Noroeste de México, con el objetivo de evaluar el comportamiento químico (movilización) espacial y temporal de metales pesados en agua y sedimento superficial en temporadas de lluvia (Agosto 2005) y sequía (Mayo 2006). Se colectaron muestras (agua y sedimento) en 5 estaciones de muestreo (E1 a E5) para el análisis de cationes y aniones mayores, y metales pesados. Las estaciones E1 y E2 se ubican cerca de las fuentes de contaminación (minera y urbana) y la E5 es la más alejada. En el sedimento se realizó un estudio de partición química (extracción secuencial) para la cuantificación de metales pesados (Cd, Cu, Fe, Mn, Pb, Zn) en diferentes fracciones geoquímicas, así como parámetros: físicos (granulometría y mineralogía) y químicos (pH, potencial Redox (Eh), carbonatos, materia orgánica, azufre, sulfuros y sulfatos). Se caracterizó la calidad de agua a través de los Criterios Ecológicos de Calidad de Agua (CECA). En el sedimento se utilizaron los Criterios de Calidad de Sedimento LEL (Nivel de Efecto Bajo) y SEL (Nivel de Efecto Severo). Durante ambas temporadas (lluvia y sequía), en el agua superficial de la E1 se detectaron valores bajos de pH y oxígeno disuelto, así como valores altos de sólidos disueltos totales, sulfuros, sulfatos, nitratos (como N) y metales pesados (Cd, Cu, Fe, Mn, Pb, Zn), así como valores altos de metales pesados en las estaciones E2 (Cd, Cu, Fe, Mn), E3 (Fe, Mn, Pb), E4 y E5 (Fe, Mn), los cuales excedieron los máximos permisibles en varios órdenes de magnitud establecidos en los CECA para diferentes usos (fuente de abastecimiento, riego agrícola, pecuario y protección de la vida acuática). El estudio de modelación geoquímica (WATEQ4F) indicó que las aguas superficiales se encuentran altamente subsaturadas con diversas fases minerales relacionadas con cobre que pueden disolverse y aportar cantidades significativas hacia el agua del río. Se observó que predomina un ambiente oxidante (Eh>0) en el agua y sedimento característico de un intemperísmo árido en todas las estaciones de muestreo por lo que, la movilidad del cobre en la solución acuosa es en la forma oxidada Cu+2. La presencia de sulfato como anión mayoritario permite suponer que la sustancia química presente en el agua es el sulfato de cobre hidratado (CUSO4.xH2O); mientras que en sedimento los compuestos inorgánicos de cobre que se encuentran presente son óxidos, hidróxidos y sulfatos. El análisis de correlación en agua superficial indica que existe una fuerte asociación de los metales (Cd, Cu, Fe, Mn, Pb, Zn) con nitratos (como N) y sulfatos. En sedimento, los metales pesados (Cd, Cu, Fe y Pb), sulfatos, azufre, materia orgánica y nitratos (como N) presentaron un fuerte grado de asociación entre si, indicando que es posible que provengan de la misma fuente y/o origen (actividad minera y urbana). El Mn presentó correlaciones muy bajas, indicando que proviene probablemente de una fuente diferente (litogénica). El estudio mineralógico de los sedimentos indicó que contienen principalmente cuarzo, aluminosilicatos (albita, ilita, moscovita, microclina), óxidos y sulfatos de cobre y hierro, así como varios minerales metálicos que en orden de abundancia son: goetita, pirita, calcopirita, magnetita, covelita, calcocita y molibdenita. Se detectaron concentraciones altas de metales pesados totales (Cd, Cu, Fe, Mn, Pb, Zn) en ambas temporadas (lluvia y sequía), siguiendo el siguiente orden: Fe>Cu>Mn>Zn>Pb>Cd. El estudio de partición química (extracción secuencial) demostró que las mayores fases geoquímicas para estos metales fueron la Residual y Óxidos de Fe y Mn. En el caso de Cu, las fracciones Residual y Orgánica/Sulfuros presentaron los niveles más altos de este metal. La concentración total de Cu, Fe, Mn y Zn en las fracciones Int más de un 100% en Mayo 2006, lo cual indica que uno de los factores que presenta una gran influencia es el clima, ya que el río se localiza en un área semi-árida. En la fracción No Residual, las fracciones que presentaron altos porcentajes de metales pesados fueron: Óxidos de Fe y Mn> Materia Orgánica/Sulfuros> Carbonatos> Intercambiable; siendo mayor en Mayo 2006; lo cual indican aportes antropogénicos debido a la actividad minera y urbana. El estudio de Normalización confirmó un elevado grado de enriquecimiento, el cual excede en varios órdenes de magnitud el factor de enriquecimiento (FE) de 1. Los metales Cu, Cd y Pb presentaron valores de FE> 10 (origen antropogénico), mientras que Fe y Zn presentaron valores de FE< 10, lo que indica que provienen de origen litogénico con moderado aporte antropogénico; el Mn es originado predominantemente de material litogénico. En base a los resultados de la comparación con los criterios de calidad (LEL y SEL), los sedimentos del Río San Pedro se consideran contaminados por Cd, Cu, Fe, Pb y Zn, y severamente contaminados por Cu y Fe. Lo anterior puede representar un efecto perjudicial en el desarrollo de las especies acuáticas que habitan este río ya que algunos metales excedieron los valores de t

Requerimientos del sistema: PC procesador 486 (mínimo o superior); Windows XP (mínimo o superior); Adobe Reader; lector de CD.

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