8vo. Verano de la Ciencia UAQ ESTUDIO FISICOQUÍMICO DE AGUA Y SEDIMENTO DEL RÍO ESCANELA. Macías Ramírez S. Obregón Morales E. M en C. Miguel Ángel Rico Rodríguez – CEACA Facultad de Química DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA. La presencia de especies químicas y xenobióticos en el medio ambiente, ha llegado a ser un problema de gran importancia. La contaminación de los cuerpos de agua es uno de los más críticos (Romano 1998); el incremento inmoderado de los desechos de diversas fuentes que son vertidos en los arroyos y ríos ha provocado un aumento de estos y consecuentemente del riesgo genético que implica para los seres vivos expuestos. Muchos de estos han sido asociados con efectos adversos para la salud que incluyen profundas transformaciones celulares relacionadas no solo con la citotoxicidad sino también con daños cromosómicos, cáncer y anomalías en la reproducción tanto en el hombre como en otras especies animales (Hemminiki 1990). EI rio Escanela en el municipio de Pinal de Amoles, Querétaro, presento un problema ambiental, pues se detecto en una población de peces Astianax mexicanus mejor conocido como sardinita, malformaciones en la columna vertebral, en la parte posterior de su cuerpo (aleta caudal) por lo que se llegó a sospechar de contaminación en este río. Dadas las características de la región, que es un lugar con actividad minera y que inclusive cercana al rio se encuentra en operación una mina que explota plata, se sugirió la determinación de algunos metales que constituyen parte de la extracción de la plata, como el plomo, cadmio, mercurio y arsénico en agua superficial de este cauce. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN. EI municipio de Pinal de Amoles se encuentra ubicado al norte 21° 21', al sur 20° 58' de latitud norte; 99° 43' de longitud oeste y representa el 6.4% de la superficie del estado. Colinda con algunos municipios como Jalpan de Serra, Arroyo Seco, San Joaquín y Peñamiller, juntos constituyen a la Sierra Gorda Queretana. Decretada como Reserva de la Biosfera en 1997 con una superficie de aproximadamente 383,567 has. (Cuaderno Estadístico Municipal de Pinal de Amoles 2004). Geología. La formación natural del suelo proviene de roca sedimentaria que se origino en el mesozoico y que se le conoce como caliza (cz), y que abarca un 70.42% de la superficie municipal, caliza-lutita (cz-Iu) con un 28.14%. Otra formación geológica se presentó en el cenozoico con roca sedimentaria como el conglomerado (cg) y abarca un 0.68% de la superficie actual, también se encuentra roca ígnea intrusiva como la diorita (d), con un 0.55%, también se encuentra suelo de tipo aluvial (al) con un 0.21%. Como consecuencia propicia que en esta región se encuentran de manera natural yacimientos de minerales metálicos como el Plomo (Pb), Mercurio (Hg), Plata (Ag), Oro (Au), Cobre (Cu), Cadmio (Cd) y Zinc (Zn). La característica geológica de este municipio promovió en décadas anteriores a la explotación minera, pues se menciona que Querétaro tiene un potencial de recursos minerales de 354 mil 600 has. de yacimientos metálicos y no metálicos debido a dos ambientes geológicos muy diferenciados entre sí, Figura 1. A la fecha lo que genera más preocupación, debido a los efectos perjudiciales al ambiente son los que generan los minerales metálicos; el potencial de producción para el estado es alrededor 1,245.5 kg/año de oro, para la plata es de 31,040 kg/año, plomo 88.8 ton/año, zinc 28.3 ton/año y cobre con 24.8 ton/año. Consejo de Recursos Minerales (2000). 1 8vo. Verano de la Ciencia UAQ Figura 1. Mapa de regiones mineras en el Estado Querétaro Fuente: Consejo de Recursos Minerales. de EI municipio esta asentado sobre una región montañosa, encontrándose elevaciones desde los 1780 hasta los 3260 msnm. Esta característica fisiográfica permite que existan dentro de la región una gran cantidad de corrientes de agua. Hidrología. La región hidrológica a la que pertenecen las corrientes de agua que se ubican en este municipio se conoce como RH26 (Comisi6n Nacional del Agua 2000) y a esta se incluyen las corrientes superficiales del Río Extoraz, La Barranca, Escanela, Acayo, EI Plátano, Las Adjuntas, Hondo, Calz6n de lana, La Lumbrera, EI Naranjo, Palo Grande, Agua Fría, el Timbre entre otros. Por la importancia que tiene el ambiente para la conservación de los ecosistemas y la salud publica, se hace primordial el monitoreo continuo de los ríos para que actividades o asentamientos humanos cercanos a los cauces estén totalmente controlados. OBJETIVOS E HIPÓTESIS DEL TRABAJO. Objetivo General. Evaluación fisicoquímica y cuantificación de Plomo (Pb) y Cadmio (Cd) presentes en muestras de agua y sedimento de varios puntos sobre el río Escanela. Hipótesis. El río Escanela presenta contaminantes en cantidades que causan efectos dañinos en los organismos que ahí se encuentran. METODOLOGÍA. Fase de campo. Muestras de agua. EI estudio se realizara a lo largo de un trayecto del río Escanela, el tramo comprendido desde un kilometro aguas arriba de la comunidad de Sauz de Guadalupe, pasando por Puerto de Escanela hasta llegar a Ahuacatlán de Guadalupe. Se muestrearan un total de seis sitios en forma periódica los días 11 y 20 de julio del 2009 para determinar metales pesados. Los puntos se distribuirán de la siguiente manera, figura 2. 2 8vo. Verano de la Ciencia UAQ Figura 2. Sitios de muestreo sobre el río Escanela. Se colectaran muestras de agua superficial en garrafas de plástico de dos litros determinándose en el momento los siguientes parámetros: PH, Temperatura y Oxigeno Disuelto con un potenciómetro marca Hatch. Posteriormente una de las muestras se acidificaran (PH< 2) para llevar a cabo el análisis de metales pesados (Plomo y Cadmio), y la otra parte de las muestras se van a colectar sin la acidificación las muestras deben de mantenerse preservadas en un refrigerador mientras no se estén empleando. Muestras de Sedimento. Se tomaran en el mismo punto donde se colecte el agua, una muestra sustanciosa de sedimento, el cual se guardara en bolsas de plástico, estas se deben etiquetar y al igual que las muestras de agua se guardaran en un refrigerador para su posterior análisis y tratamiento. Tratamiento de muestras. Agua y Sedimento. Ambas muestras se van a mantener como ya se indico en un ambiente frio, hasta su posterior análisis. Preparación de las muestras. Agua. Las muestras de agua previamente almacenadas y rotuladas se van a filtrar al vacío para eliminar todo tipo de materia orgánica suspendida para que en su posterior análisis no vayan a ser causa de bloqueos en los conductos o capilares de los instrumentos, esto se realizará a todas las muestras, Sedimento. Las muestras de sedimentos previamente almacenadas, van a ser limpiadas de todo tipo de piedras o rocas de tamaño demasiado grande, ya que está la muestra libre de estas piedras, se va a realizar la molienda de todo el sedimento restante en un mortero de ágata, se emplea el mortero de este material debido a que casi no desprende partículas al momento de moler alguna sustancia en él, esto se va a hacer con cuidado y tratando de reducir a su mínimo tamaño el sedimento, para posteriormente hacer una digestión de la muestra ya molida, esto lo vamos a hacer en un horno de microondas, debido a que los resultados que se obtienen por este método son más rápidos y mejores que hacerlo de la manera tradicional. Ya teniendo la muestra molida, se van a tamizar cada una de las muestras en una malla plástica de 100 poros por pulgada cuadrada, y se van a colectar alrededor de 5 gramos de muestra, y se van a almacenar en un recipiente previamente lavado; después de esto se van a pesar con mucho cuidado 0.05 g de muestra en un vaso de teflón, a la muestra se le agregan 6 ml de ácido nítrico concentrado y 1 ml de ácido fluorhídrico, estos se mezclan en el vaso y se dejaron 2 días en reposo, al tercer día se colocaron dentro del horno de microondas dejando las muestras alrededor de 2 horas dentro del microondas para su digestión, después de la digestión se va a evaporar el excedente de ácido en plancha caliente, ya evaporado se agrega al sedimento una cantidad de ácido nítrico de modo que al aforar esta muestra en una solución nos quede en un 2 % de volumen de ácido. Análisis de las muestras. A las muestras ya preparadas se les pueden determinar trazas de cualquier metal, pero los metales a los cuales nos vamos a enfocar en este estudio son el Plomo y el Cadmio, los cuales se van a detectar por medio de Absorción Atómica. RESULTADOS Para el caso de Plomo en: Agua: Rango de 0.69 a 4.64 mg/L. 3 8vo. Verano de la Ciencia UAQ Sedimentos: Rango de 121 a 881 mg/Kg. Para el caso de Cadmio en: Agua: Rango de 0.16 a 1.10 mg/L. Sedimentos: Rango de 54 a 219 mg/Kg CONCLUSIONES Existe presencia de los metales analizados en cantidades superiores a las establecidas en la norma NOM-127-SSA1-1994 de la Secretaria de Salud donde se indican los parámetros de calidad del agua,causando daños al medio ambiente y a la salud de los organismos que viven en el área, por lo que es necesario hacer la denuncia ante las autoridades competentes para tomar las medidas pertinentes. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA. Anuario Económico de Querétaro. (1997). Editado por la Secretaria de Desarrollo Económico del Gobierno del Estado de Querétaro, México, pp. 139-165. Comisión Nacional del Agua (2000). Evaluación ambiental en la presa centenario, tequisquiapan, Qro., en la prevención de una posible contingencia ambiental. Septiembre de 2000. Norma Oficial Mexicana NOM-117-SSA1-1994, BIENES Y SERVICIOS. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE CADMIO, ARSENICO, PLOMO, ESTANO, COBRE, FIERRO, ZINC Y MERCURIO EN ALIMENTOS, AGUA POTABLE Y AGUA PURIFICADA POR ESPECTROMETRIA DE ABSORCION ATOMICA*. Odum, E.P. (1983). Recursos, Contaminación, Bioeconomia y Administración del Ecosistema. En Ecología. 5a ed. Cecsa, México, D.F., pp.247-271. Romano F., Juárez L., Nava C., Sánchez y Valencia R. (1998). Monitoreo de contaminantes ambientales con capacidad genotóxica en las aguas del sistema hidrológico Atoyac-Zahuapan (Estudio Preliminar). En Memorias del 3er. Congreso Nacional Estudiantil de Toxicología Genética del 3 al 6 de mayo, Toluca edo. de México, pp. 10. Manual SW-840 de la EPA de los estados Unidos de América, métodos 3051A y 3052 para la digestión de los sedimentos; y 7000 A, 7130 y 7420 para el procedimiento del análisis por Absorción Atómica. 4