Distribución de Arsénico y Metales Pesados En la Cuenca del Lago Poopó Bolivia Contaminación Natural y Antropogénica

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Jesús Vázquez Belmonte
hace 6 años
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1 Distribución de Arsénico y Metales Pesados En la Cuenca del Lago Poopó Bolivia Contaminación Natural y Antropogénica María Eugenia García, PhD Instituto de Investigaciones Químicas Univesidad Mayor de San Andrés LA PAZ - BOLIVIA 2012

2 1. OBJETIVOS

3 GENERAL: Estudiar las condiciones ambientales de la Cuenca del Lago Poopó, Particularmente las concentraciones de As y Metales Pesados ESPECIFICOS: Estudiar y describir el transporte de arsénico y metales Pesados en Aguas y Sedimentos Analizar y comparar las condiciones ambientales con la variación Estacional Estudiar la concentración y distribución de metales pesados en plantas, Aguas subterráneas, aguas superificales y sedimentos Identificar las fuentes antropogénicas y naturales de contaminación Estudiar y comparar posibilidades de remediación, fitoremediación y Bioremediación

4 2. DESCRIPCION DEL AREA DE ESTUDIO

5 m.s.n.m. La Paz Cuenca Area (km2) Titicaca Desaguadero Poopo Salares TOTAL

6 Clima Semiárido y Frio (8-10 o C) Epoca seca: Mayo Octubre Epoca húmeda: Noviembre Abril Precipitación Anual Media = 315mm

7 Variación estacional en el Lago Poopó

8 Corte Topográfico

9 Fuentes de Contaminación en la Cuenca del Lago Poopó Contaminación orgánica y Bacteriológica proveniente de las aguas residuales de los centros urbanos

10 Minería: Metales pesados Plomo Plata Hierro Estaño Oro Zinc, Otros

11 - Contaminación Natural

12 - Elevada Salinidad NaCl - Na 2 (SO 4 )

13 Población víctima de: - contaminación ambiental - trabajo dentro de las minas - clima árido y frío - degradación de los recursos hídricos

14 3. PARTE EXPERIMENTAL

15 No. Sitio de Muestreo 1 Huanuni 2 Poopo 3 Pazna 4 Huancane 5 Juchusuma 6 Tacagua 7 Huari 8 Poopo Sur 9 Poopo Centro 10 Poopo Norte 11 Cortadera 12 Sevaruyo 13 Marquez 14 Lacajahuira 15 Caquisa 16 Puente Toledo 17 Caracilla 18 Puente Espanol 19 Lago Uru Uru 20 Chuquina

16 Area de estudio: Cuenca del Lago Poopo El muestreo se realizó en dos estaciones diferentes, la época seca (entre Mayo y Septiembre) y la época de lluvias (entre Enero y Marzo), durante 5 años (2001 al 2006)

17 Trabajo de Campo Agua superficial (un litro) Sedimentos (un kilogramo) 2 botellas plásticas Nansen

18 Materiales y métodos GPS Sulfatos Metales Pesados (agua, sedimentos y biota): ph Nitratos Cd Conductividad Fosfatos Zn Temperatura Alcalinidad Pb Eh Cloruros As TDS Na, K, Ca, Mg Fe

19 Cromatógrafo de Iones Espectrofotómetro Absorción Atómica

20 Agua Subterránea (Un litro) 2 Botellas plásticas Nansen Diferentes tipos de pozos en la región del Poopó

21 Muestreo

22 Muestreo de Biota (un kilogramo)

23 4. RESULTADOS

24 2 principales áreas: Afectada por actividades mineras y metalúrgicas No afectadas por actividades mineras y metalúrgicas contaminación natural

25 2 principales áreas hidroquímicas: 1. Afectada principalmente por minería Agua superficial: Bajos valores de ph- (2.6 ph 4.3) Elevadas concentraciones de sulfatos (650 mg/l Río Pazña mg/l en el Lago) 2. Areas en el Oeste, parte del E y el S Incluyendo el principal ingreso del lago (Río Desaguadero) Agua Superficial: Valores de ph (7.2 ph 10,0) Concentraciones de Sulfatos ( 700 mg/l Río Lacajahuira)

26 Metal Rango mg/l Sitios con mayores concent. WHO guidelines (mg/l) Límites permisibles Bolivia (mg/l) Cd 3,0 Poopo L. 0,003 (45%) 0,01 (45%) Zn 7,5 Pazna R. 0,1 (73%) 0,20 (23 %) Pb 0,53 Poopo L. 0,01 (58%) 0,05 (30%) As 0,01 2,07 Poopo R. 0,01 (95%) 0,05 (40%) Problemas de salud Estómago, sistema nervioso, cancer Estómago, metabolismo Cerebro, sangre Cancer Fe 4,8 Pazna R. - 0,30 (23%)

27 Metal Rango mg/kg Sitios con mayores concentraciones Cd 130 Poopo R. Zn Poopo R. Pb Poopo R. As Poopo R. Fe Huanuni R. Poopo R. Huanuni R.

Pb 20 200 Chuquina R. As 150 700 Chuquina R.

28 Metal Rango mg/kg Sitios con mayores concentraciones Cd 20 Zn Lacajahuira R. Pb Chuquina R. As Chuquina R. Fe Chuquina R. Chuquina R. Lacajahuira R.

29 mg/kg mg/l 6 Compación Muestras de agua superficial Area con influencia minera Area sin influencia minera Cd Zn Pb As Fe Mining influence No mining influence Comparación Muestras de Sedimentos Area con influencia minera Area sin influencia minera Cd Zn Pb As Mining influence No mining influence

30 N Variación estacional Las primeras lluvias lixivian grandes cantidades de productos del suelo Transporte de contamianntes en la región minera se incrementa en la Época de lluvias

31 wet season 0.34 As (mg/l) Cd (mg/l) Surface water As (mg/l) Pb (mg/l) Cd (mg/l) Surface water DRY season Cuenca del Lago Poopó Pb (mg/l) Cambios estacionales En la concentración de elementos

32 wet season 0.34 As (mg/l) 0.16 Cd (mg/l) 0.28 Bajo (~0.02 mg/l) Alto 0.06 (~0.51mg/l) () As Bajo (~0.22 mg/l) SO4 Low (~6000 mg/l) Cl Epoca seca Alto 0.3 (~2.8 mg/l) 0.6 High (~6000 mg/l) Epoca húmeda Pb (mg/l) Pb High (~12,000 mg/l) Surface water Cd (mg/l) Cd Alto (~ 0.22 mg/l) As (mg/l) Cambios estacionales En la concentración de elementos DRY season Surface water Lago Poopó Pb (mg/l) Low (~3000 mg/l) Mecanismo de Control: Disolución en la época de lluvias de sales precipitadas 0.22 Explica por qué los SO42- se incrementan en el lago en época de lluvias

33 Cuenca del Poopó Interacciones Estacionales entre: Agua superficial Sedimentos As y Metales Pesados Plantas Acuáticas Agua Sedimentos Plantas acuáticas Agua subterránea

34 ) ) Wet season As Wet season (ppm) As Wet season145 (ppm) As (ppm) 550 Aquatic plants As (ppm) DRY season DRY season Sediment Groundwater Incremento de la carga de sedimento en la época de lluvias Sediment As (mg/l) DRY season Lago Poopó As (mg/l) 270 Aquatic plants Groundwater Concentraciones de As y Metales Pesados difiere en: sedimentos Plantas acuáticas En ríos y lagos

35 Posibilidades de remediación

36 Schoenoplectus californicus s.p. (Totora) Straw: Festuca Ortophyla s.p. Paja Brava Algae Chra poopensis, Ruppia sp

37 Desulfovibrio sp. Clostridiums sp.

38 With real AMD solution Zn: 9.2, Pb 2.1, Fe: 7.2, Cu: 8.7 mg/l in water (mg/l) in plants (mg/kg) 20 Pb (mg/l / mg/kg) Pb (mg/l / mg/kg) With artificial metal solution Zn: 8.01, Pb 3.44, Fe: 4.51, Cu: 9.43 mg/l Bacterias: 20% of Pb 82-90% of Fe and 82-83% of Cu Cu (mg/l / mg/kg) Cu (mg/l / mg/kg) Macro-algas: % of Pb and Cu Zn (mg/l / mg/kg) 0 Zn (mg/l / mg/kg) 15 0 Fe (mg/l / mg/kg) Fe (mg/l / mg/kg) 0 in water (mg/l) in plants (mg/kg) Time (days) 20 Plants (open symbols) Macro-algae (Spyrogira pp) Paja Brava (Festuca ortophilla) Totora (Schoenoplectus Californicus) Mixture (Macro-algae, Paja Brava, Totora) Time (days) Water (filled symbols) Macro-algae (Spyrogira pp) Paja Brava (Festuca ortophilla) Totora (Schoenoplectus Californicus) Mixture (Macro-algae, Paja Brava, Totora) Metal sulfide precipitation

39 7. CONCLUSIONES

40 1. Intensa contaminación antropogénica y natural en la Cuenca del Poopó 2. Evidencia la influencia de la actividad minera, responsable por los drenages ácidos y las elevadas concentraciones de metales pesados en el Norte y Noreste de la cuenca

41 3. As está relacionado en toda la cuenca: Actividades mineras y disolución de rocas con contenido de As En la Cuenca del Poopo, las concentraciones de As tienen un orden similar tanto en las áreas afectadas por minería como las que no tienen esta influencia Pb, Fe y Zn predominantemente influenciados por minería

42 4. Las lluvias lixivian y transportan gran cantidad de material contaminante 5. Efecto de dilusión en aguas superficiales de algunos elementos como Pb y algunas sales

43 6. Se observó tambien contaminación natural

44 7. Evaporación en la época seca causa la concentración y elevación en las concentraciones de algunos elementos

45 8. Existe una itneracción entre sedimentos, agua superficial, plantas y agua subterránea, principalmente una absorción de contaminantes por las plantas acuáticas en la época de lluvias

46 9. Se demostró la efectividad del uso de Macro-algas y bacterias para la reducción de las concentraciones de metales en el agua

47 Saberes locales Requerimientos de la población Difusión de la información a través de talleres en las comunidades

48 Gracias

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