Distribución de Fe, Zn, Pb, Cu, Cd y As originada por residuos mineros y aguas residuales en un transecto del río Taxco en Guerrero, México

• Autores: Miriam Méndez Ramírez, María Aurora Armienta Hernández
• Localización: Revista mexicana de ciencias geológicas, ISSN-e 2007-2902, ISSN 1026-8774, Vol. 29, Nº. 2, 2012, págs. 450-462
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Distribution of Fe, Zn, Pb, Cu, Cd and As from mining wastes and wastewater along a transect of Taxco river in Guerrero, Mexico
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• Resumen
  • español

    El manejo inadecuado de los residuos del procesamiento de minerales es una de las principales fuentes de metales y arsénico hacia los ríos en los cuales pueden alcanzar niveles peligrosos para los seres humanos y los ecosistemas. El presente estudio se enfocó a determinar las concentraciones y las especies químicas disueltas o asociadas a partículas en suspensión de arsénico, cadmio, plomo, cobre, zinc y fierro presentes en el Río Taxco y Cacalotenango, aportadas tanto por residuos mineros como por aguas residuales urbanas. Se colectaron muestras de agua en época de secas y en época de lluvias. Los resultados indican que son aguas con valores de pH cercanos a la neutralidad o ligeramente básicos en la mayoría de los sitios. Las especies químicas principalmente encontradas fueron bicarbonato, sulfato, calcio, sodio, y magnesio. La muestra TX3, ubicada frente a uno de los depósitos de jales, presentó las concentraciones más altas de iones en temporada de secas y de lluvias, siendo los sulfatos (2497 y 599 mg/L respectivamente) y el calcio (472 y 208 mg/L respectivamente) los más representativos; también presentó las mayores concentraciones de metales en temporada de secas: Fe principalmente asociado a partículas suspendidas (54.5 mg/L) y Zn, Pb, Cu y Cd en forma disuelta (245.8, 0.21, 3.94 y 1.73 mg/L respectivamente). La cercanía de TX3 a los jales permite el arrastre de material por procesos de erosión hídrica y eólica al Río Taxco lo que aporta metales, iones y drenaje ácido, y altera la composición del agua principalmente en la temporada de secas (pH 2.8). Se observó un factor de dilución estacional en la composición química del río; en temporada de secas el flujo promedio del transecto estudiado fue de 0.05 m3/s y en lluvias de 1.45 m3/s. La influencia de la geología de la zona con presencia de calizas y los procesos de oxidación de sulfuros contenidos en los jales se reflejó en la especiación de los metales que fue calculada con el programa de modelación geoquímica WATEQ4F. Los resultados indicaron que los óxidos, oxihidróxidos y carbonatos son los principales compuestos que regulan la movilización/ inmovilización de los metales estudiados en este transecto. Las concentraciones de metales, que en muchos sitios son mayores a las normas ecológicas, y la influencia de las descargas urbanas y de los jales que alteran las condiciones fisicoquímicas del agua del Río Taxco han ocasionado que el mismo no pueda utilizarse directamente como fuente de agua potable ni para riego agrícola, principalmente en aquellos sitios cercanos a las fuentes de contaminación. Para la protección ambiental del río debe impedirse el ingreso de aguas residuales crudas así como el arrastre de las partículas de jales y del drenaje ácido producido, esto podría lograrse mediante la construcción de barreras físicas y sistemas de tratamiento.

  • English

    Inadequate waste disposal from ore processing is one of the main inputs of metals to rivers where they are transported either in dissolved or in particulate form. Heavy metals' and arsenic from metal-rich wastes may reach hazardous levels to humans and ecosystems, and constitute a negative influence on sustainable development. The present study focuses on determining the concentrations and speciation of dissolved and suspended particulate arsenic, cadmium, copper, lead, zinc and iron produced by the combined input of mine wastes and urban wastewater in the Taxco River. Water samples were collected along the river in both, dry and rainy seasons. Results showed near neutral or slightly basic pH values at most sites, dominated by bicarbonate, sulfate, calcium, sodium and magnesium as the main ions. The highest content of metals measured in the water at site TX3 close to tailings were: Fe and As, mainly in particulate form (54.5 mg/L and 0.047 mg/L respectively), Zn, Pb, Cu and Cd in dissolved form (245.83, 0.217, 3.94 and 1.73 mg/L respectively). Closeness of TX3 to mine tailings allows dragging of material by water and wind induced erosion. This process supplies metals, ions and acid drainage to the river water altering its composition mainly in the dry season (pH 2.8). A seasonal dilution factor was observed in the chemistry of the river, since in the dry season average flow of the studied transect was only 0.05 m3/s and in the rainy season the flow increased to 1.45 m3/s. Aqueous metal speciation, predicted using WATEQ4F software, reflected the influence of local geology, with presence of limestones, as well as sulfide oxidation of minerals within tailings. Speciation results data indicated that oxides, ohyhydroxides and carbonates are the main compounds controlling mobilization/immobilization processes of the studied metals. Metal concentrations over drinking water standards, as well as urban wastewater influence render the river water unsuitable for irrigation and as a drinking water source without a previous treatment, mainly at sites close to discharges and wastes. Environmental protection of the river implies avoiding direct wastewater discharges, as well as particle dragging and acid mine drainage input to the river that may be attained through the construction of physical barriers and water treatment systems.