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EVALUACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE ARSÉNICO, BARIO, MANGANESO Y PLOMO EN AGUA, SUELOS Y SEDIMENTOS DE LA RESERVA BIOLÓGICA LIMONCOCHA, CON FINES DE PRESERVACIÓN Y CONSERVACIÓN MARÍA JOSÉ ESTRELLA FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y AMBIENTALES

Presentación de PowerPoint · llama (EAA),espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito (EAAG) y generador de hidruros (GH). Evaluar los resultados obtenidos de

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EVALUACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE ARSÉNICO, BARIO,

MANGANESO Y PLOMO EN AGUA, SUELOS Y SEDIMENTOS DE LA

RESERVA BIOLÓGICA LIMONCOCHA, CON FINES DE

PRESERVACIÓN Y CONSERVACIÓN

MARÍA JOSÉ ESTRELLA

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y AMBIENTALES

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INTRODUCCIÓN

AG

UA

Y

SE

DIM

EN

TO

Presentes en el agua influyen en la fauna marina

Algunos no son detectados en la columna de agua, necesaria la evaluación de los sedimentos (Marrugo y Paternina, 2011). S

UE

LO

Presentes en concentraciones “niveles de fondo”

Condiciones ambientales y el uso de suelo (movilidad y forma química)

Inmoviliza sustancias tóxicas

Fuente: Hesperian Health Guides

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INTRODUCCIÓN

Amazonía ecuatoriana ha sido

transformada por la actividad

petrolera(Sucumbíos y Orellana)

- Impulso del crecimiento

poblacional y de tierras cultivables.

Reserva Biológica Limoncocha

- Actividad económica: agrícola,

ganadería, silvicultura y pesca.

- Intervención del bosque para

cultivar tierras.

- Río Jivino, Itaya, Napo, Capucuy e

Indillana origen en áreas pobladas.

Fuente: Estrella (2017)

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OBJETIVO GENERAL

Determinar la concentración de arsénico, bario, manganeso y plomo en aguas, suelos y sedimentos

de la Reserva Biológica Limoncocha (RBL) para establecer la línea base 2015 -2017, con fines de

evaluación y control

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar la concentración de As, Ba, Mn y Pb por espectrofotometría de absorción atómica con

llama (EAA), espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito (EAAG) y generador de

hidruros (GH).

Evaluar los resultados obtenidos de metales pesados con los límites máximos permisibles de la

normativa nacional (Acuerdo Ministerial 097) e internacional (Guía de Calidad Ambiental

Canadiense).

Establecer el valor de referencia de fondo geoquímico y compararlo con la mediana de las

concentraciones de metales pesados presentes en suelos y sedimentos, para identificar anomalías.

OBJETIVOS

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AREA DE ESTUDIO

PUNTOS

DE

MUESTREO

AGUAS,

SUELOS Y

SEDIMENTOS

Fuente: Estrella (2017)

Page 6: Presentación de PowerPoint · llama (EAA),espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito (EAAG) y generador de hidruros (GH). Evaluar los resultados obtenidos de

METODOLOGÍATRATAMIENTO

AGUA

Standard Methods forthe Examination of

Water and Wastewater

3030 E: Digestión con ácido nítrico

SUELOS Y SEDIMENTOS

EPA 3050 B: Digestión ácida de sedimentos,

lodos y suelos

Fuente: Estrella (2017)

Fuente: Estrella (2017)

Page 7: Presentación de PowerPoint · llama (EAA),espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito (EAAG) y generador de hidruros (GH). Evaluar los resultados obtenidos de

METODOLOGÍADETERMINACIÓN DE METALES

Espectrofotometría de absorción atómica con horno

de grafito

Gemin AA – GBC ScientificEquipment

• Bario

• Plomo

• Manganeso en aguas

Espectrofotometría de absorción atómica con llama

AAnalyst 200 – Perkin Elmer

• Manganeso en suelos y sedimentos

Generador de hidruros

• Arsénico

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RESULTADOS

PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS

Puntos de

muestreo

T

(ºC) pH

CE

(µS/cm)

OD

(mg/L) eH

Caño 28,74 7,74 132,61 5,86 220,53

D. Pishira 28,46 8,30 137,58 7,64 227,55

D.Playayacu 29,02 8,28 158,89 8,59 227,78

Zona Profunda 29,39 8,32 145,15 9,50 211,80

Muelle 29,50 8,12 139,86 7,47 318,58

Río Napo 25,34 7,34 83,62 7,29 281,96

Río Pishira 25,11 7,15 108,99 6,44 306,95

Río Playayacu 25,62 7,01 116,81 6,06 303,89

02468101214161820

0

100

200

300

400

500

600

T (°C) CE (µS/cm) eH pH OD (mg/L)

Page 9: Presentación de PowerPoint · llama (EAA),espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito (EAAG) y generador de hidruros (GH). Evaluar los resultados obtenidos de

FONDO GEOQUÍMICO – SUELOS Y SEDIMENTOS

Elemento

(mg/kg)

Caño D.

Pishira

D.

Playayacu

Zona

Profunda

Muelle Río Napo Río

Pishira

Río

Playayacu

As 0,899 0,495 0,6 0,822 0,881 1,167 0,195 0,385

Ba 13,636 14,034 34,178 22,287 17,344 8,433 13,945 13,829

Mn 197,45 231,5 153 160 120 155 288 215

Pb 3,9 4,558 4,65 3,275 2,786 2,243 2,481 2,885

Elemento

(mg/kg)

Pozo

Antiguo

Pozo

Laguna

Pozo Jivino

B Instituto Estación Blanco

As 0,113 0,717 0,044 0,038 0,209 0,197

Ba 24,311 24,327 26,252 23,446 25,913 24,814

Mn 201,2 193,5 190 120 270 315

Pb 0,082 0,068 0,064 0,023 0,058 0,028

FG

> FG

Page 10: Presentación de PowerPoint · llama (EAA),espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito (EAAG) y generador de hidruros (GH). Evaluar los resultados obtenidos de

ARSÉNICO*

00,20,40,60,81

00,00010,00020,00030,00040,0005

As

(mg

/kg

)

As

(mg

/L)

As agua As sedimento

0

0,0001

0,0002

0,0003

0,0004

0

0,02

0,04

0,06

0,08

sep-16 oct-16 nov-16 dic-16 ene-17 feb-17 mar-17

As

(mg

/L)

As

(mg

/kg

)

As suelo As agua

AM 097 CSQG

AGUA (mg/L) 0,05 -

SEDIMENTOS (mg/kg) - 5,9

SUELOS (mg/kg) 5 12

No supera la normativa

* OMS= < 0,01

0,0000

0,0002

0,0004

0,0006

0,0008

0,0010

0,0012

0,0014

0,0016

0,0018

sep-1

6

oct

-16

nov-

16

dic

-16

ene-1

7

feb-1

7

mar

-17

abr-

17

sep-1

6

oct

-16

nov-

16

dic

-16

ene-1

7

feb-1

7

mar

-17

abr-

17

sep-1

6

oct

-16

nov-

16

dic

-16

ene-1

7

feb-1

7

mar

-17

abr-

17

sep-1

6

oct

-16

nov-

16

dic

-16

ene-1

7

feb-1

7

mar

-17

abr-

17

sep-1

6

oct

-16

nov-

16

dic

-16

ene-1

7

feb-1

7

mar

-17

abr-

17

sep-1

6

oct

-16

nov-

16

dic

-16

ene-1

7

feb-1

7

mar

-17

abr-

17

sep-1

6

oct

-16

nov-

16

dic

-16

ene-1

7

feb-1

7

mar

-17

abr-

17

sep-1

6

oct

-16

nov-

16

dic

-16

ene-1

7

feb-1

7

mar

-17

abr-

17

Caño D. Pishira D.Playayacu Zona Profunda Muelle Río Napo Río Pishira Río Playayacu

As

(mg/

L)

DETECTABLE

2016-2017

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BARIO

AM 097 CSQG

AGUA (mg/L) 1 -

SEDIMENTOS (mg/kg) - -

SUELOS (mg/kg) 200 750

No supera la normativa

Cordovéz (1998- 1999)

Concentraciones MAX en:

SED=3926,86 mg/L

SUE=2072,13mg/kg

Gómez (2005)

Concentraciones MAX en:

AGUA = 3,87 mg/L

SED = 237,4 mg/kg

Estrella (2015-2017)

Concentraciones MAX en:

AGUA= 0,512mg/L

SED= 59,870 mg/kg

SUE= 40,740 mg/kg

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

0,069

0,139

0,512

0,403

0,226

0,167 0,155

0,065

Ba

(mg/

L)

28,894 29,081

59,870

30,824

48,462

22,468

35,64131,937

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

Ba

(mg/

kg)

39,22234,897

40,74337,295

40,30436,911

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

Ba

(mg/

kg)

Page 12: Presentación de PowerPoint · llama (EAA),espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito (EAAG) y generador de hidruros (GH). Evaluar los resultados obtenidos de

MANGANESO

AM 097 CSQG

AGUA (mg/L) 0,1 -

SEDIMENTOS (mg/kg) - -

SUELOS (mg/kg) - -

Supera la normativa

0,0000,0200,0400,0600,0800,1000,1200,1400,1600,1800,200

0

50

100

150

200

250

300

350

Mn

(m

g/L

)

Mn

(m

g/k

g)

Mn sedimento Mn agua

nov-16 dic-16 ene-17 feb-17 Referencia

Precipitación

(mm)

36,3 210,3 198,6 197,6 Estación

Meteorológica de

Limoncocha

Mn (mg/L) 0,002 - 0,010 0,013 Valdiviezo (en

estudio)

Mn (mg/kg) 0,003 0,026 0,002 - Valdiviezo (en

estudio)

Page 13: Presentación de PowerPoint · llama (EAA),espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito (EAAG) y generador de hidruros (GH). Evaluar los resultados obtenidos de

PLOMO

AM 097 CSQG

AGUA (mg/L) 0,001 -

SEDIMENTOS (mg/kg) - 35

SUELOS (mg/kg) 25 70

Supera la normativa

No supera la normativa

0

5

10

15

20

25

30

0,000

0,020

0,040

0,060

0,080

0,100

Pb

(m

g/k

g)

Pb

(m

g/L

)

Pb agua Pb sedimento

Cordovéz (1998-1999)

Concentraciones MAX en:

SED = 0,033 mg/kg

SUE = 0,027 mg/kg

Estrella (2015-2017)

Concentraciones MAX en:

SED = 23,884 mg/kg

SUE = 0,329 mg/kg

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ANOVA

0,48245836

0,00415414

0,01794838

0,244748602

0,022347737

0,786065115

0,01411322

0,99463704

0,011186855

0,999904351

0,001010811

0,976500485

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

AsAgua BaAgua MnAgua PbAgua AsSed BaSed MnSed PbSed AsSuelo BaSuelo MnSuelo PbSuelo

P

P Nivel de significancia

Page 15: Presentación de PowerPoint · llama (EAA),espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito (EAAG) y generador de hidruros (GH). Evaluar los resultados obtenidos de

-16,000

-14,000

-12,000

-10,000

-8,000

-6,000

-4,000

-2,000

0,000

Igeo

As Ba Mn Pb

ÍNDICE DE GEOACUMULACIÓN DE MÜLLER

𝐼𝑔𝑒𝑜 = 𝑙𝑜𝑔2𝐶𝑛

1,5 𝐵𝑛

Cn: Concentración del metal en el

sedimento

Bn: Concentración geoquímica del metal

Turekian y Wedepohl (1961)

(-) = valores < 0 (sedimentos no contaminados)

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CONCLUSIONES

La línea base desarrollada en este estudio, actualiza la información del estado de los componentes ambientales,

tales como el agua, suelo y sedimento, de manera que las autoridades administrativas de la reserva, puedan aplicar

medidas de gestión que equilibre la protección de los recursos con el crecimiento económico del área de

Limoncocha.

Las concentraciones promedio de arsénico y bario en aguas cumplen con la Normativa Legal Ecuatoriana para la

preservación de la vida acuática y silvestre en aguas dulces, establecida en el Acuerdo Ministerial 097, sin embargo

manganeso y plomo no la cumplen.

Las concentraciones promedio de arsénico, bario y plomo cumplen con la normativa Legal Ecuatoriana para

criterios de calidad de suelo, establecida en el Acuerdo Ministerial 097, Anexo 2. Mientras manganeso, al no

presentar límite máximo permisible dentro de esta normativa, no define el estado de los suelos con respecto a la

presencia de este metal.

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CONCLUSIONES

Los valores obtenidos para suelo del punto Sendero “El Caimán” presentaron las mayores concentraciones de Mn

y Pb. Los sedimentos del punto Desembocadura Playayacu y Muelle presentaron las mayores concentraciones de

Ba y Pb. Mientras los valores obtenidos de cada metal pesado en aguas, fueron variables espacialmente, sin

embargo la concentración promedio de estos en los puntos tomados en ríos son menores a los colectados en la

laguna, rechazando la hipótesis inicial del trabajo.

Con base al índice de geoacumulación de Müller, se conoce que al tener sedimentos no contaminados por estos

cuatro elementos, no representaría un riesgo para las comunidades de fauna acuática presente.

Se descarta que existan anomalías en los sedimentos, contaminación geogénica o antrópica, encontradas en las

medianas de los distintos metales analizados, al superar el valor de referencia de fondo geoquímico, de acuerdo al

resultado obtenido del índice de Müller.

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RECOMENDACIONES

Es necesario ampliar estudios sobre los valores de referencia de fondo geoquímico en la RBL, para posiblemente

modificar la normativa ambiental ecuatoriana, debido a que para el recurso suelo, basado en el Acuerdo

Ministerial 097-Anexo 2, solo existen criterios de remediación para suelos contaminados por hidrocarburos mas

no para su calidad. En el caso de sedimentos, la normativa es inexistente. Se indica plantear ello, ya que al

comparar con normativa internacional no es representativo puesto que presentan distintos valores geológicos.

Realizar estudios, para profundizar y clarificar si la presencia de estos metales en aguas, suelos y sedimentos de la

RBL, se debe a una variable natural o antropogénica, y estimar sus contribuciones.

Se debe considerar el análisis de la especiación de As, Ba, Mn, y Pb, para entender el comportamiento químico y

biodisponibilidad de estos en aguas, suelos y sedimentos.

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REFERENCIAS

Acuerdo Ministerial 097-A. (2015). Ministerio del Ambiente

Agurto, D. (2016). Evaluación de la concentración de mercurio, aluminio y cobre en aguas, suelos y sedimentos de la Reserva Biológica Limoncocha para establecer la línea base, 2015-2016.

Andrade, S. (2001). Caracterización Limnológica de la Laguna de Limoncocha. Quito - Ecuador: Universidad Internacional SEK.

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Cerón, M. (2016). Evaluación de la concentración de cadmio y níquel en aguas, suelos y sedimentos de la Reserva Biològica Limoncocha para establecer la lìnea base, 2015-2016.

Cordovéz, B. (1999). Caracterización y evaluación de los suelos y sedimentos del sector y de la laguna de Limoncocha.

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Fuentes, F., & Massol-Deyá, A. (2002). Manual de Laboratorios: Ecología de microorganismos (Vol. Segunda Parte). Universidad de Puerto Rico.

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Hem, J. (1985). Study and Interpretation of the Chemical Characteristics of natural Water (Third Edition USGS ed.). Washigton, DC.

Page 20: Presentación de PowerPoint · llama (EAA),espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito (EAAG) y generador de hidruros (GH). Evaluar los resultados obtenidos de

REFERENCIAS

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Turekian, K., & Wedepohl, K. (1961). Distribution of the Elements in Some Major Units of the Earth`s Crust. Geological Society of America Bulletin, 72, 175-192.