Estudio geoquímico de metales pesados presentes en la fracción Limo-Arcilla asociada a los sedimentos de fondos de la Cuenca del río Aroa, Venezuela

Abstract

RESUMEN Con el objetivo de realizar un estudio geoquímico de metales pesados presentes en la fracción limo-arcilla de los sedimentos de la Cuenca del río Aroa, y con el propósito de conocer la concentración de V, Cr, Mn, Fe Co, Ni, Cu, Zn, Pb y Cd para así evaluar su distribución espacial y establecer relaciones interelementales e incluso determinar el grado de contaminación que aportan estas especies a partir de parámetros como el Factor de Enriquecimiento (FE), índice de geoacumulación (Igeo) y código de evaluación de riesgo (CER), se procedió primeramente en la recolección de 6 muestras en campo sobre puntos que abarcan el río principal y 8 muestras en sus afluentes, para luego ser tratados por tamizado vía seca en laboratorio para obtener la fracción lodo-arcilla en cada muestra de estudio; seguidamente, se realizó el ataque químico que consistió en la extracción química secuencial certificada de la Oficina de Referencia de la Comunidad Europea (BCR) modificada (Rauret et al., 1999), agregando a 1g de muestra distintas soluciones extractantes que obedecen a las 4 principales fracciones de interés. En una primera etapa se agregó 40 mL de ácido acético 0,11 M para extraer la fracción de metales asociadas a intercambiables y carbonatos, por consiguiente se agregaron 40 mL de una solución de clorhidrato de hidroxilamina 0,5 M ajustado a pH de 1,5 con HNO3 extrayendo así la fracción de metales asociadas a oxihidróxidos de Fe y Mn, continuando con la adición de 20 mL de peróxido de hidrógeno al 30% v/v en sucesiones de 10 mL con calentamiento controlado a 85°C, culminando esta etapa con 40 mL de acetato de amonio 1 M a pH controlado de 2 para extraer los metales asociados a materia orgánica y sulfuros, y finalmente se agregaron 10 mL de agua regia para extraer los metales asociados a la fracción residual, tomando la salvedad que en cada proceso extractivo se realizó la agitación, centrifugación y filtración de los tubos de centrifugado con muestra separando así los extractos correspondientes. Posteriormente, fueron analizados las soluciones extractantes bajo espectrofotometría de emisión óptica con plasma inductivamente acoplado (OES-ICP). Obteniéndose como resultado que una de las fuentes importantes de aporte de los metales estudiados a la cuenca del río Aroa, se debe a las fuentes litológicas provenientes de los Esquistos de Aroa, Complejo Nirgua y Complejo Yumare, específicamente a minerales del grupo de la clorita y asociaciones con sulfuros de Fe y Cu, también los sedimentos estudiados poseen deficiencias de enriquecimiento en metales como V y Co, además de estar enriquecidos moderadamente en metales como Mn, Ni, Cu y Fe y finalmente enriquecidos significativamente en Cr y Pb; por su parte, el Zn es el metal que puede ser considerado contaminante, por tener un mayor grado de biodisponibilidad en comparación con el resto de los metales estudiados (mayor valor en CER); sin embargo, el parámetro de Igeo describe que actualmente puede ser catalogado como un metal no contaminante a moderadamente contaminante, de esta manera se establece la tendencia general que presentan los sedimentos de fondo de la Cuenca del río Aroa, en relación a la distribución de los metales pesados en los extractos estudiados: Fracción residual > Materia orgánica y sulfuros > oxihidróxidos de Fe y Mn > Intercambiables y Carbonatos para los metales Pb, Cd, Cr, Fe y V, y una distribución de : Fracción residual > Materia orgánica y sulfuros > intercambiables y carbonatos > oxihidróxidos de Fe y Mn para los metales Zn, Ni, Mn Co y Cu. Palabras claves: extracción secuencial, metales pesados, sedimentos de fondo, FE, CER, Igeo, río Aroa, Esquistos de Aroa.