ANÁLISIS DE LA DISPERSIÓN GEOQUÍMICA DE METALES TRAZA EN EL RÍO MAGDALENA - SECTOR TARQUI...

MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA

INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN GEOCIENCIAS, MINERÍA Y QUÍMICA

INGEOMINAS

SUBDIRECCION AREA DE QUIMICA

ANÁLISIS DE LA DISPERSIÓN GEOQUÍMICA DE METALES TRAZA

EN EL RÍO MAGDALENA - SECTOR TARQUI (HUILA)

por:

Sonia Yanira Güiza G. Carlos Julio Cedeño

Janer González

Santa Fe de Bogotá, julio de 1999

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SUBDIRECCIÓN QUÍMICA

PROYECTO

COMPILACIÓN Y LEVANTAMIENTO DE LA INFORMACIÓN GEOQUÍMICA DEL TERRITORIO COLOMBIANO

ANÁLISIS DE LA DISPERSIÓN GEOQUÍMICA DE METALES TRAZA

EN EL RÍO MAGDALENA - SECTOR TARQUI (HUILA)

Informe técnico preparado por: Geol. Esp. Sonia Yanira Güiza G.

Participantes del estudio: Quím. M.Sc. Carlos Julio Cedeño

Quím. M.Sc. Janer González Geol. Esp. Sonia Yanira Güiza G.

Santa Fe de Bogotá, julio de 1999

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CONTENIDO

RESUMEN............................................................................................................................................. 7

INTRODUCCIÓN................................................................................................................................. 8

1. ANTECEDENTES ............................................................................................................................ 9

1.1 FUNDAMENTO TEÓRICO ........................................................................................................ 9 1.1.1 Los metales traza en un sistema acuoso ............................................................................... 9 1.1.2 Metales traza, problemas ambientales y toxicidad............................................................... 9 1.1.3 Naturaleza de los materiales muestreados ..........................................................................16 1.1.4 Concentración de los metales traza.....................................................................................17 1.1.5 Factor de movilidad de los metales traza ............................................................................17 1.1.6 Análisis zona de aporte........................................................................................................18 1.1.7 Análisis de la dispersión geoquímica de los metales traza..................................................19

1.2 ESTUDIOS ANTERIORES ........................................................................................................20

2. ÁREA DE ESTUDIO.......................................................................................................................22

2.1 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA Y VÍAS DE ACCESO.........................................................22 2. 2GEOLOGÍA.................................................................................................................................24 2.3 GEOMORFOLOGÍA ..................................................................................................................26 2. 4 CLIMA .......................................................................................................................................27 2.5 HIDROGRAFÍA..........................................................................................................................27 2.6 VEGETACIÓN Y USO ACTUAL DE LA TIERRA...................................................................27 2.7 RECURSOS MINERALES.........................................................................................................27 2.8 PROBLEMAS AMBIENTALES ................................................................................................28

3. METODOLOGÍA ............................................................................................................................29

3.1 METODOLOGÍA DE CAMPO...................................................................................................29 3.1.1 Cronograma del trabajo de campo......................................................................................29 3.1.2 Recolección de muestras......................................................................................................30 3.1.3 Parámetros fisicoquímicos analizados en campo................................................................30 3.1.4 Características de los muestreos .........................................................................................31

3.2 METODOLOGÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO DE METALES TRAZA .....................................31 3.2.1 Preparación de las muestras ...............................................................................................32 3.2.2 Materiales y reactivos..........................................................................................................32 3.2.3 Análisis químicos .................................................................................................................32 3.2.4 Determinaciones de los elementos.......................................................................................33 3.2.5 Extracción del hierro...........................................................................................................34 3.2.6 Determinación de cadmio y plomo ......................................................................................35

3.3 METODOLOGÍA DE ANÁLISIS PETROGRÁFICO................................................................36

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS ......................................................................................................37

4.1 FACTORES FISICOQUÍMICOS................................................................................................37 4.2 ANÁLISIS DEL CONTENIDO DE METALES TRAZA ...........................................................40 4.2.1 CADMIO.....................................................................................................................................40 4.2.2 COBRE.......................................................................................................................................41 4.2.3 CROMO......................................................................................................................................41 4.2.4 HIERRO......................................................................................................................................42 4.2.5 MANGANESO .............................................................................................................................42 4.2.6 NÍQUEL......................................................................................................................................43

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4.2.7 PLOMO ......................................................................................................................................43 4.2.8 CINC..........................................................................................................................................44 4.3 ANÁLISIS PETROGRÁFICO DE LOS SEDIMENTOS DE FONDO. ......................................54 4.4 ZONA DE APORTE DE LOS METALES TRAZA ....................................................................59

CONCLUSIONES................................................................................................................................63

BIBLIOGRAFÍA..................................................................................................................................64

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Tipo de material.

Figura 2. Ubicación geográfica.

Figura 3. Mapa geológico.

Figura 4. Diagrama Morfológico.

Figura 5. Ubicación geográfica de los muestreos.

Figura 6. Distribución espacial de los factores fisicoquímicos.

Figura 7. Resultados geoquímicos del cadmio.

Figura 8. Resultados geoquímicos del cromo.

Figura 9. Resultados geoquímicos del cobre.

Figura 10. Resultados geoquímicos del hierro.

Figura 11. Resultados geoquímicos del manganeso.

Figura 12. Resultados geoquímicos del níquel.

Figura 13. Resultados geoquímicos del pomo.

Figura 14. Resultados geoquímicos del cinc.

Figura 15. Componentes principales de los sedimentos.

Figura 16. Descripción petrográfica de los sedimentos.

Figura 17. Resultados de zona de aporte.

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LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Características de los metales traza.

Tabla 2. Límites de lectura en espectrografía de emisión.

Tabla 3. Características del área de estudio.

Tabla 4. Características de los muestreos.

Tabla 5. Extracción total en el patrón MAG-1 de la USGS, ppm.

Tabla 6. Extracciones selectivas y extracción con HCl en el patrón MAG-1 de la USGS, ppm.

Tabla 7. Condiciones experimentales.

Tabla 8. Parámetros fisicoquímicos por estaciones de muestreo.

Tabla 9. Resultados de los metales traza.

Tabla 10. Metales traza en los minerales identificados.

Tabla 11. Descripción petrográfica de los sedimentos.

Tabla 12. Unidades geológicas con el material parental.

Tabla 13. Comparación de los resultados de la zona de aporte.

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RESUMEN

El área de estudio corresponde al sector de Tarqui, el cual se encuentra en el Departamento del Huila (Colombia) y forma parte de la cuenca del Valle Superior del Magdalena.

En el estudio realizado por INGEOMINAS y el HIMAT (Ruiz et al.,1991), en este sector, se pudo determinar que una cantidad relativamente apreciable de la concentración de varios de los metales traza estudiados se encontraba en un estado potencial de fácil movilidad y debido a que la presencia de algunos de ellos, como el cadmio y el plomo, presentan un tipo de riesgo en este estado, se consideró de interés detallar el estudio de la zona, con el fin de definir cuál era el posible origen de dichas anomalías.

Se llevaron a cabo dos muestreos en dicho sector: Sept/96 y Abr/95, en los cuales se recolectaron muestras de sedimentos de fondo y agua. A dichas muestras se les realizó análisis químico tanto por absorción atómica de llama, con ataques parciales y totales, como por atomización electrotérmica, con el fin de determinar las concentraciones de los siguientes elementos: cadmio, cobre, cromo, hierro, manganeso, níquel, plomo y cinc.

A partir de los análisis estadísticos y espaciales de los resultados obtenidos de los metales traza se pudo establecer para cada metal: la concentración promedio en el tipo de muestra, el comportamiento espacio-temporal, el análisis del factor de movilidad y la zona de aporte.

Además, se realizaron otros análisis como factores fisicoquímicos de las aguas y análisis mineralógico de los sedimentos de aporte y del río, lo cual sirve para establecer las características mineralógicas del aporte de los metales traza al río en dicho sector.

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INTRODUCCIÓN

Para cumplir con el objetivo de realizar la investigación y generar la información básica para el conocimiento geocientífico y aprovechamiento del subsuelo del territorio colombiano, lo que involucra la investigación y el conocimiento de la evolución, la composición y la dinámica de la corteza terrestre, así como la identificación y el monitoreo de zonas sujetas a amenazas naturales y la evaluación de las restricciones de uso del territorio asociados a las condiciones geológicas.

Uno de los proyectos a cargo de la Subdirección de Química, que promueve estudios de procesos geoquímicos con énfasis en la parte ambiental es Compilación y levantamiento de la información geoquímica del territorio colombiano; se han realizado estudios como en el Sector de Tarqui, ubicado en el Departamento del Huila al sur de Colombia, en la cuenca del Valle Superior del Magdalena, cercana al origen del río Magdalena, el cual sirve como referencia por la escasa o ninguna influencia en contaminación antrópica.

La importancia de conocer los contenidos de metales traza en medios acuosos, particularmente en sedimentos, radica en el hecho de que permite comprender mejor su dinámica, su equilibrio en el medio, su movilidad, y diferenciar en lo posible el origen de los aportes naturales y los potenciales riesgos de toxicidad para la biota.

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1. ANTECEDENTES

1.1 FUNDAMENTO TEÓRICO

1.1.1 Los metales traza en un sistema acuoso

Los metales entran a las aguas naturales provenientes de una variedad de fuentes tanto de origen natural como antrópico. La fuente más importante de origen natural es la meteorización de rocas y suelos directamente expuestos a la acción de los vientos, el clima y las aguas, y es un factor muy importante a considerar desde el mismo momento en que se va a establecer una metodología, con el fin de estudiar los posibles orígenes de su presencia en el medio acuático.

Las diferentes fuentes se pueden resumir en la siguiente forma:

a) Meteorización de rocas y suelo.

b) Procesamiento industrial de minerales.

c) Uso de metales y compuestos metálicos.

d) Lixiviación de metales de diferentes descargas de tipo antropogénico: basuras, aguas residuales, desechos sólidos de diferente tipo y otros.

e) Combustión del carbón y otros combustibles.

f) Degradación de plantas y tejidos animales.

g) Excreciones de origen animal y humano.

Los aguas pasan entonces a convertirse en soluciones complejas de electrolitos, en contacto con una variedad de sólidos orgánicos e inorgánicos. Los metales, que son el interés de este estudio, independientemente de la fuente de donde provengan, van a estar sometidos a una serie de interacciones abióticas y biológicas, las cuales inciden en su forma de presentación en el sistema acuoso. Su asociación con diferentes complejos tanto orgánicos como inorgánicos, así como la solubilidad de los diferentes compuestos formados, o su precipitación, van a estar controlados por diferentes parámetros fisicoquímicos como el pH, el potencial de oxidación - reducción, el estado de oxidación del elemento, así como el tipo y concentración de los diferentes acomplejantes (Eichenberger & Chen, 1982; Ruiz et al., 1991).

1.1.2 Metales traza, problemas ambientales y toxicidad

Hay una serie de elementos que generalmente están presentes en pequeñas cantidades en los sistemas naturales; se conocen como metales traza y en estudios ambientales se

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considera que son aquellos cuya concentración está por debajo de 0,1% (1.000 ppm). Para la geoquímica, estas concentraciones corresponderían a elementos “menores”, mientras que los elementos “traza” se ubicarían del orden de 100 ppm hacia abajo.

El hecho más importante es que los ciclos geoquímicos de estos elementos han sido modificados significativamente por el hombre, principalmente a través de procesos agrícolas, industriales y de minería, lo cual actualmente se ha convertido en un motivo de preocupación por sus efectos polutantes. A medida que el hombre lucha por mejorar sus condiciones de vida, aumenta igualmente la demanda que le exige a la naturaleza, y hacen más ostensible el conflicto entre “humanidad” y “naturaleza”, pues como el hombre es parte importante del sistema natural, cualquier perturbación que produzca sobre dicho sistema, lo debe afectar inevitablemente.

Actualmente se presenta controversia con respecto a la utilización de cierta terminología relacionada con aspectos ambientales; es el caso, por ejemplo, del término “polución química”, con el cual normalmente se hace referencia a la presencia de una sustancia o elemento químico en una concentración lo suficientemente alta para producir efectos adversos al ambiente natural. Estas concentraciones pueden ser difíciles de establecer, por lo cual se ha intentado otro tipo de definición al considerar la polución como la presencia de un elemento o sustancia, en altas concentraciones tales que sean potencialmente riesgosas para en la biota. Se hace énfasis, en este caso, al mal uso de los recursos: lo que es correcto para un sistema, puede ser incorrecto para otro. El uso de los nitratos como fertilizantes es un ejemplo: adicionado al suelo durante la época de la siembra, es útil para el crecimiento de las plantas, pero si el mismo nitrato entra a un reservorio de abastecimiento de agua, puede convertirla en no apta para el consumo, y estimula el crecimiento de algas y la eutroficación en el reservorio.

Por otra parte, existe la tendencia de considerar la polución como únicamente antropogénica, pero se presentan eventos naturales que producen efectos tan dañinos como los del hombre cuando interfiere con el medio natural.

Como ejemplos se pueden citar los escurrimientos naturales de hidrocarburos, o los altos niveles de metales tóxicos en suelos como consecuencia de la meteorización de depósitos minerales.

Hay episodios ambientales de inmediato reconocimiento por su alta intensidad, como el smog de Londres en 1952, o el naufragio del buque Amoco Cadiz que derramó, al naufragar, en 1978, 220.000 ton de crudo. Es más delicado el caso de cambios y modificaciones difíciles de reconocer debido a los largos períodos de tiempo que transcurren entre el aumento de las concentraciones de un contaminante, un metal, por ejemplo, hasta niveles indeseados, y la aparición de sus efectos letales. Un caso que aparece en la literatura, es el de una villa de Turquía en la cual en un período de tiempo determinado, el 70% de las muertes fueron debidas a un tipo de cáncer

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llamado mesotelioma, aparentemente asociado a fibras de asbesto; el período entre el inicio a la exposición y el reconocimiento de los tumores puede variar entre 15 y 50 años. El uso del asbesto ha sido severamente restringido actualmente, pero su asociación con este tipo de cáncer costó muchas vidas antes de su reconocimiento.

Ésta es precisamente la preocupación con respecto a los metales, pues sus efectos empiezan a ser notorios después de una exposición prolongada. El plomo, por ejemplo, va reemplazando poco a poco el calcio en los huesos y en una etapa avanzada afecta notablemente el sistema nervioso; llega, así mismo, a afectar algunas propiedades metabólicas de los glóbulos rojos, tal como su habilidad para transportar sodio y potasio dentro y fuera de las células. Produce severos daños en los riñones y cuando el plumbismo es avanzado, se dice que afecta el nervio óptico y los nervios extensores de las manos y piernas.

El cromo, igualmente, después de largos períodos de exposición puede inducir cáncer en el pulmón y daños en el hígado y en la piel. El cadmio, por su parte, interfiere con la reproducción y se lo ha relacionado con la inducción a la toxemia en el embarazo, así como a malformaciones, pues pasa las barreras placentales. Así mismo, se dice que destruye los túbulos seminíferos de los testículos e induce al sarcoma de estos órganos; causa daños crónicos en los riñones y se lo ha relacionado igualmente con la hipertensión (Ruiz et al., 1991; Eichenberger & Chen, 1982; O’Neill, 1993).

Como se manifestaba anteriormente, algunos elementos son esenciales para la vida, pero hay que entender que cualquier elemento se convierte en peligroso cuando sobrepasa ciertos límites e, igualmente, la forma química como se presenta, influencia su utilización por un organismo. Es por esto que, al igual que con el término “polución”, se presenta discusión con respecto a la clasificación de los elementos como “tóxicos” o “esenciales”, pues, de acuerdo con O’Neill, por ejemplo, se trata de una simplificación exagerada. Por ejemplo, el carbono, el hidrógeno y el nitrógeno son elementos esenciales para los humanos, pero combinados en cierta forma, se pueden convertir en HCN, ácido cianhídrico, el cual es extremadamente tóxico. Así mismo, el nitrógeno, en estado elemental, comprende el 80% de la atmósfera, pero en esta forma no es disponible para la mayoría de los organismos vivos, o sea que no se puede clasificar como esencial o tóxico, ya que simplemente no presenta ninguna interacción.

En el mismo orden de ideas, se hace difícil expresar la toxicidad de los metales o de diferentes especies químicas, especialmente con respecto a los seres humanos; hay diferente respuesta entre individuos y entre poblaciones e, igualmente, no es muy exacto interpolar los experimentos con diferentes especies animales, al hombre. Se dice, por ejemplo, que la absorción gastrointestinal de plomo por las ratas es apenas un décimo de la encontrada en humanos.

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Una de las formas propuestas para expresar dicha toxicidad, en el caso de los metales, consiste en la utilización de una escala logarítmica de toxicidad aguda, presentada en términos de pT, potencial de toxicidad, el cual se define como:

pT = − log de la dosis letal, expresada en mol/kg

(peso del cuerpo) (Lucky & Vernogupal, 1977)

y depende tanto de la forma química en que se presenta el metal, como de la especie animal utilizada en el ensayo.

Con respecto a la escala, los metales no presentan valores muy altos comparado con otras especies, si se tiene en cuenta que para los más tóxicos (Hg, Pb, Cd) el potencial es de alrededor de 4, mientras que a manera de comparación, las botulinas, que son las toxinas más poderosas conocidas de origen natural, presentan un valor de 15. Para la sal común, el valor es de 1,3 (Piotrowski & Coleman, 1981).

La preocupación, entonces, con los metales reside en su acumulación por parte de los seres vivos, así como la prolongada vida media de ellos en el cuerpo.

Otro término muy usual de toxicidad es aquel que se refiere a la dosis que aniquila la mitad de una población y cuya expresión es LD50 (LD significa lethal dose); no obstante, aquí cabe recordar lo que se comentó anteriormente con respecto a la variabilidad de las respuestas con diferentes individuos y poblaciones, así como la influencia que ejerce la presencia o ausencia de otros compuestos sobre los posibles efectos del elemento estudiado.

Por otra parte, hay diferentes criterios para designar a un metal como tóxico. Para la Clean Air Act (Stoker & Seager, 1981) significa que la liberación de un determinado metal (o sustancia) hacia el medio ambiente debe ser cuidadosamente controlada, puesto que una ligera exposición es dañina para la salud humana.

Forstner & Wittman (1979) establecen una clasificación de los metales en tres niveles:

a) No críticos, por ejemplo: Na, K, Ca, Mg, Fe, entre otros

b) Tóxicos, pero insolubles, o muy raros, por ejemplo: Ti, Zr, Nb, Ba.

c) Muy tóxicos y relativamente accesibles: Pb, Cd, Hg, As, Ni, Cr, entre otros.

La EPA utiliza el concepto de que un metal se considerará peligroso de acuerdo con los siguientes criterios:

1) Número y tamaño de las fuentes en una localidad específica.

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2) Topografía y condiciones meteorológicas de la zona que rodea las fuentes.

3) Número de personas afectadas por una o varias fuentes.

Es por esta razón que para la EPA, algunos metales de alto potencial tóxico como el berilio o el antimonio no están clasificados como tóxicos en el momento histórico actual, debido a que sus concentraciones se consideran bajas.

Como se puede deducir de esta rápida discusión, son todavía muchos los aspectos que requieren ser convenientemente estudiados. Desde hace un poco más de dos décadas, las investigaciones con respecto a los metales se han incrementado, no solamente por el hecho de que las actividades del hombre influencian cada vez más dramáticamente el medio ambiente.

Es, pues, necesario, como lo expresa Valkovic (1975), prestar una cuidadosa atención, sin dramatización, al estudio de los movimientos de los elementos en la naturaleza. La Tabla 1 presenta, a manera de resumen, aspectos relativos a la toxicidad, funciones biológicas y fuentes de los metales.

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Tabla 1. CARACTERÍSTICAS AMBIENTALES DE LOS METALES TRAZA

ELEMENTO

FUNCIÓN BIOLÓGICA

TOXICIDAD

FUENTES Y COMENTARIOS

CADMIO No conocida. Muy tóxico: se acumula principalmente en hígado y riñón. Inhibe funciones de enzimas que contienen grupos sulfidrilo (SH). Atraviesa la barrera placental y causa malformaciones. Interfiere en la reproducción. Causa daños vasculares en los testículos y conduce al sarcoma testicular. Asociado a la enfermedad Itai-Itai (valle del río Jintsu, Japón), caracterizada por daños en el riñón, con proteinúrea, aminoacidúrea, hipofosfatúrea y otros aspectos del síndrome de Fanconi en adultos. Osteomalacia, fracturas patológicas y dolor óseo. Asociado a hipertensión en adultos.

Alto porcentaje de la producción anual se usa en electroplateado, por ser resistente a la corrosión. En soldaduras, en fabricación de baterías alcalinas. En estabilizadores de cloruro de polivinilo. En lámparas fluorescentes y en semiconductores. En fertilizantes que contienen fosfatos y superfosfatos, se ha reportado contenidos entre 9 y 36 ppm.

CROMO Esencial: asociado al componente β-globulina de la proteína del plasma. Su actividad biológica se asocia al cromo +3. Funciona como factor de la glucosa; relacionado a la insulina en su papel biológico.

Altamente tóxico como Cr+6; moderado como cromo +3. Compuestos insolubles retenidos en el pulmón por períodos largos, pueden producir cáncer en ese órgano.

Sales como dicromatos, cromatos y sulfatos se usan en curtiembres, elaboración de tintas, decoración de porcelanas y otros. El acetato crómico se usa como mordiente, “endurecedor” de emulsiones fotográficas y para mejorar su estabilidad a la luz. Otros compuestos se usan en cromado.

COBRE Esencial en todo organismo. Al menos 30 proteínas y enzimas contienen cobre. Entre las proteínas se incluyen: cerebro-cupreína, cerebroplasmina, eritrocupreína, hemocupreína. Parece haber relación entre la actividad celular y el cobre.

Moderadamente tóxico a los mamíferos, muy tóxico a las plantas; no se considera un veneno sistemático acumulativo como Hg y Pb; la mayoría se excreta. En concentraciones altas produce “catarro” gastrointestinal y se relaciona a la hematocromatosis.

Magnífico conductor de la electricidad. Se usa en alambres para circuitos, conductores, terminales, entre otros. En variedad de aleaciones: bronces, latones, plata alemana y otros. Varios compuestos se utilizan como fungicidas, insecticidas, algicidas; como catalizadores, pigmentos en pinturas para barcos. La combustión del carbón es fuente de contaminación.

HIERRO Muy ligeramente tóxico. No se conocen efectos nocivos por aguas que contienen hierro. Éstas presentan sabor desagradable y pueden producir precipitados.

Sales como sulfato férrico se usan primordialmente en producción de alumbres y como coagulante en purificación de aguas. El cloruro como agente reductor y en preparaciones farmacéuticas. Otros compuestos se usan en cerámica, semiconductores eléctricos, catalizadores y otros. Fuentes antropogénicas incluyen desechos de minería, fundiciones, combustión de carbón.

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ELEMENTO

FUNCIÓN BIOLÓGICA

TOXICIDAD

FUENTES Y COMENTARIOS

MANGANESO

Esencial a todos los organismos; la forma biológicamente activa es el Mn +2. Ampliamente distribuido en tejidos y fluidos del cuerpo. En el suero humano se encuentra unido a la β-globulina. La única metaloproteína que contiene Mn es la piruvato carboxilasa. Activa numerosas enzimas. La deficiencia en animales causa anormalidades en el esqueleto. Los glóbulos rojos aumentan mucho su nivel de Mn en pacientes con artritis reumática.

Moderadamente tóxico. Se puede presentar envenenamiento entre los mineros y se dice que afecta el sistema nervioso central. En aguas causa malos sabores, depósitos al cocer los alimentos, produce manchas y decoloraciones en la ropa. Da lugar al crecimiento de algunos microorganismos.

En la industria del hierro y el acero, en aleaciones como el ferromanganeso, silicio-manganeso, manganina. Sus compuestos se utilizan en manufactura de pilas secas, pinturas, barnices, tintas, colorantes, fuegos artificiales. Como fertilizantes, desinfectantes, blanqueadores.

NÍQUEL Traza esencial: se reporta al menos una metaloproteína que contiene Ni. Evidencias de su papel fisiológico: a) rangos estrechos de concentración en varias especies de animales. b) En enfermedades severas se altera su concentración en suero (se aumenta en infarto del miocardio). c) Se encuentra en forma consistente en RNA de diferentes fuentes.

Muy tóxico para las plantas, moderadamente tóxico a los mamíferos. Las concentraciones para producir efectos observables son mucho mayores que las encontradas en aguas.

En aleaciones con varios metales, generalmente resistentes a la corrosión (monel, 66% Ni - 32% Cu). Se usa en enchapados eléctricos, fabricación de monedas, cintas magnéticas, instrumentos quirúrgicos y dentales, baterías Ni-Cd, en cajas de transmisión, esmaltes de revestimiento y también como catalizador en hidrogenación de grasas y aceites.

PLOMO No conocida Muy tóxico a las plantas. Veneno acumulativo en mamíferos. Los tejidos suaves y sanguíneos son los compartimentos de intercambio rápido del plomo, mientras el esqueleto es de intercambio lento. Causa trastornos en la síntesis de compuestos hemo; inhibe una enzima que actúa en la síntesis de porfirinas. Se establece correlación entre el envenenamiento con plomo y enfermedades del riñón y sistema nervioso. Produce parálisis de los músculos del ojo y extensores de piernas y pies.

El reemplazo de alquilos de plomo en gasolina ha disminuido este alto aporte al ambiente. Se usa en recubrimientos de depósitos de tuberías, cuando se necesita flexibilidad y resistencia a la corrosión. En soldaduras. Como protector de rayos X. En acumuladores; en pigmentos para pinturas y barnices. En artefactos electrónicos.

CINC Esencial a todo organismo. Se presenta en eritrocitos, leucocitos y plaquetas. Involucrado en síntesis de proteínas y RNA, al igual que en la producción y función de varias hormonas

Moderadamente tóxico; no presenta efectos tóxicos adversos excepto a muy altas concentraciones.

Se utiliza muy frecuentemente a través de sus compuestos cloruro y óxido. El primero como preservativo de madera, en pieles secas, fibras vulcanizadas, manufactura de papel, desodorantes, desinfectantes y en taxidermia. El óxido se usa como pigmento blanco. En fotocopiado, pinturas, lacas, barnices y como carga en cosméticos y fármacos.

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1.1.3 Naturaleza de los materiales muestreados

En el desarrollo del estudio se recolectó dos tipos de muestras: agua y sedimentos de fondo. El tipo de material que conforma las muestras de este ecosistema acuático del presente estudio se caracteriza por (Figura 1):

Sedimentos de fondo (SF). Corresponde al material del fondo o piso del río, el cual está formado por arenas gruesas a finas y limos. Estos materiales constituyen la carga de fondo y se mueven hacia delante por: saltos, rodamiento y desplazamiento (Leet, 1982). Para realizar los análisis químicos, la muestra es tamizada en una malla 200 (esta medida se refiere a 200 orificios de radio 75µ en 1 cm²), es decir, que la muestra finalmente analizada corresponde al material de tamaño inferior a arenisca muy fina (limo).

Agua. Los sistemas de agua natural son soluciones complejas de electrolitos en contacto con una amplia variedad de sólidos orgánicos e inorgánicos; los componentes inorgánicos sufren interacciones complejas abióticas y bióticos, lo cual va a incidir en las formas de presentación de los elementos en dicho sistema (Ruiz et al., 1991). El análisis químico se realizó en las muestras recolectadas de agua y filtradas en el respectivo punto de muestreo en el río (in situ).

Figura 1. TIPO DE MATERIAL.

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1.1.4 Concentración de los metales traza

La concentración de metales traza obtenido por el ataque total es mayor que la obtenida por el ataque parcial (estos ataques químicos, se explicaron en el capitulo de metodología de análisis químicos: 3.2.3).

El ataque parcial es un ataque débil a la muestra, para extraer “solamente” la fracción de metal de origen antropogénico, potencialmente aprovechable o expuesto a las condiciones del medio ambiente como: temperatura, pH, potencial redox, coprecipitación, adsorción, llevados a cabo principalmente por los óxidos e hidróxidos de manganeso, hierro, sustancias húmicas, minerales arcillosos y otros, los cuales son biodisponibles (Ruiz et al, 1991).

El ataque total es un ataque fuerte a la muestra, para extraer aproximadamente el 90% del metal, excepto para el cromo que tiene un porcentaje de recuperación aproximado del 60%; se obtiene una buena referencia del contenido total de una muestra (Ruiz et al, 1991).

1.1.5 Factor de movilidad de los metales traza

Se ha planteado que las formas que interesan desde el punto de vista ambiental son las móviles y las biodisponibles. En este caso, algunas formas naturales, por ejemplo, sulfuros y carbonatos, tienden a movilizarse por los ligeros cambios de las condiciones ambientales.

Algunos métodos de extracción sencilla en un solo paso determinan con bastante aproximación los contenidos móviles, pero ellos no distinguen contenidos naturales con los de procedencia antrópica.

La anterior característica permite poder plantear un factor de movilidad con cualquiera de los análisis empleados, extracciones secuenciales o extracciones sencillas en un solo paso, según la misma relación Metal residual/Metal total.

Cuando no se presenta contaminación o los contenidos de metales móviles son muy bajos, la relación de metal total a metal residual debe ser uno o muy cercano a uno.

El factor de movilidad (FM) se refiere a la relación del contenido total del metal estudiado con respecto al contenido residual en una muestra. Este último se calcula obteniendo la diferencia entre el contenido total y el contenido del elemento “móvil” de acuerdo con Lesmes (1991) y Lesmes & Cedeño (1996). La fracción móvil se obtiene al tratar la muestra con HCl 1N, el cual se aproxima a la sumatoria de las fases móviles estudiadas por Tessier et al. (1980). Estas fases móviles corresponden a concentraciones del elemento intercambiable enlazado a carbonatos, óxidos de hierro, manganeso y materia orgánica.

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FM = CT/CR

de donde CR=CT-CM

FM= Factor de movilidad,

CT= Concentración total del elemento estudiado (se obtiene del ataque total),

CR= Concentración residual,

CM= Concentración del elemento móvil (se obtiene del ataque parcial).

Un aspecto muy importante a tener en cuenta es que no todo el elemento presente es peligroso; lo es sólo desde la perspectiva de que pueda ser movilizado fácilmente a través de la cadena trófica, por lo cual se ha planteado que las formas que interesan desde el punto de vista ambiental son las móviles y las biodisponibles (Hakanson, 1986).

Si los valores de FM son cercanos a 1, indican la ausencia de elementos “móviles” y, por tanto, la poca posibilidad de contaminación, por enriquecimiento del elemento estudiado. Así mismo, el factor permite comparar zonas de similares características con el fin de establecer su mayor o menor potencialidad de contaminación. Asimilando el concepto de factor de contaminación de Hakanson (1986), se puede afirmar que al aumentar el valor de FM, se incrementa el riesgo de enriquecimiento de un metal, y por tanto, de contaminación de una zona.

Este factor de movilidad ofrece una gran ventaja frente a los propuestos por otros autores, la cual radica en la fácil aplicación, bajos costos y menor densidad de muestreo (Lesmes & Cedeño 1996).

1.1.6 Análisis zona de aporte

Para el análisis de zona de aporte, se recopilaron los datos espectrográficos de sedimentos activos tomados en los cauces de las zonas aledañas al río Magdalena, los cuales formaron parte del levantamiento geológico a escala 1:100.000 de INGEOMINAS y el programa de prospección geoquímica para hallazgo de yacimientos minerales. La utilidad de estos datos espectrográficos es para poder establecer la presencia de los metales traza en las zonas aledañas al área de estudio y pueden ser usados en el análisis de posible aporte al río; se seleccionaron aquellos puntos de cauces que caían al sistema del río.

La técnica de espectrografía de emisión es un método espectroquímico semicuantitativo, es una metodología rápida, económica, versátil y de una precisión aceptable en la medida en que se consiga una buena homogeneización de la muestra y

19

se mantengan siempre las mismas condiciones a través de todo el proceso (González, 1991).

Los resultados obtenidos se dan en porcentaje (%) o en partes por millón (ppm), de acuerdo con el orden previsto de los patrones de comparación. Por tratarse de un método semicuantitativo, los valores aquí suministrados deben ser tomados como cifra estimativa, la cual en la mayoría de los casos es muy próxima a su valor real.

Los límites de lectura por este método para los metales traza se consignan en la Tabla 2.

Tabla 2. LÍMITES DE LECTURA EN ESPECTROGRAFÍA DE EMISIÓN PARA METALES TRAZA.

ELEMENTO Límite mínimo Límite máximo

Cadmio 20 ppm 500 ppm Cromo 10 ppm 10% Cobre 10ppm 20.000 ppm = 2% Hierro 5.000 ppm = 0,5% 20% Manganeso 10 ppm 5.000 ppm Níquel 5 ppm 10% Plomo 10 ppm 20.000 ppm Cinc 200 ppm 10.000 ppm

Cuando se realiza el reporte de los resultados por esta técnica, se utilizan símbolos en los siguientes casos:

• “G” Mayor que el indicado a continuación de la G.

• “N” Elemento no detectado en el límite de detección.

• “L” Elemento detectado, pero por debajo del límite de determinación o del valor indicado a continuación de la L.

• “H” Elemento no determinado por encontrarse interferida su longitud de onda.

• “-” Elemento no determinado por encontrarse en alta proporción.

1.1.7 Análisis de la dispersión geoquímica de los metales traza

Una pequeña porción de material en la tierra normalmente no se mantiene idéntica, debido a transformaciones mayores en el ciclo geoquímico, pero tiende a ser redistribuido, fraccionado y mezclado con otros materiales. Estos procesos en que átomos y partículas se mueven a nuevas locaciones y ambientes geoquímicos, se llama dispersión geoquímica (Rose et al., 1979).

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El proceso de dispersión, generalmente, ocurre en sistemas dinámicos en que materiales terrestres están sufriendo cambios en las condiciones químicas y físicas como temperatura, presión, esfuerzo mecánico y otras. Las rocas o minerales estables en un ambiente y las moléculas o átomos contenidos en éstos, son liberados para ser dispersados por procesos químicos o mecánicos.

La dispersión por procesos químicos y bioquímicos crean fracciones de diferente composición química. Las fracciones más móviles tienden a salir de su estado original si hay caminos adecuados y gradientes físicos o químicos promediables.

La dispersión geoquímica que trata el presente estudio, de acuerdo con el ambiente fluvial en que ocurre, es de tipo superficial (dispersión secundaria), corresponde a un estado tardío posterior a la formación original de los materiales parentales o minerales (dispersión primaria), ésta ocurre en un proceso magmático y, sobre todo, en un depósito hidrotermal. La dispersión primaria ocurre en un ambiente profundo y la dispersión secundaria en el ambiente superficial.

1.2 ESTUDIOS ANTERIORES

Se presentan algunos estudios sedimentológicos, geológicos y geoquímicos, en el Sector de Tarqui (río Magdalena).

1. Estudio de la contaminación del río Magdalena por metales traza, su relación con parámetros hidrológicos, fisicoquímicos y su incidencia en la salud humana. HIMAT e INGEOMINAS. Sepulveda, Cedeño, Espinosa, Gómez. Este estudio hace algunos aportes sobre la metodología de muestreo y las bases de los procesos analíticos para la detección de metales traza. Su objetivo es evaluar los metales traza en la columna de agua y sedimentos en áreas críticas del río Magdalena, así como establecer relaciones con parámetros hidrológicos, fisicoquímicos y su incidencia en el recurso biológico. Evalúa los niveles de los siguientes metales traza: cobre, cadmio, mercurio, plomo, arsénico, cromo, manganeso, níquel, cinc, en la columna de agua y en sedimentos en áreas críticas del río Magdalena.

2. Estudio de la textura y composición de cincuenta muestras sedimentológicas del río Magdalena entre Neiva y Bocas de Ceniza. Castiblanco & Lombana, 1986. Es un estudio sedimentológico de análisis textural y composicional de 50 muestras de sedimentos activos del río Magdalena tomadas del lecho de la corriente principal entre Neiva y Bocas de Ceniza.

3. Estudio geoquímico comparativo de especiación en sedimentos en zonas relacionadas con la cuenca del río Magdalena. Córdoba, 1998. El presente estudio establece la distribución de ocho elementos químicos (Cd, Cu, Cr, Ni, Pb, Fe, Mn, Zn) en las diferentes fracciones que conforman los sedimentos de cuatro

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zonas relacionadas con la cuenca del río Magdalena, las cuales presentan diferentes características en cuanto a influencia natural y antropogénica se refiere. Para este fin se tomaron muestras de sedimentos de fondo en los puntos escogidos para cada una de estas zonas, se separó la porción fina (malla < 200) y se les aplicó el procedimiento de extracción secuencial de Tessier, el cual distingue básicamente cinco fracciones: a) elementos intercambiables, (b) asociados a carbonatos, (c) asociados a óxidos de hierro y manganeso, (d) asociados a materia orgánica, (e) residuales. Las cuatro primeras fracciones determinan el elemento fácilmente movilizable y, por consiguiente, con alto potencial de biodisponibilidad, mientras que la última hace referencia a la que se encuentra fuertemente enlazado.

4. Diagnóstico y plan de manejo integral de la microcuenca El Hato, Municipio de Tarqui (Huila). Alvarado & Serrato, 1993. Universidad Surcolombiana, Facultad de Ingeniería. Es un diagnóstico biofísico y socioeconómico, con el fin de establecer las medidas preventivas y correctivas, formuladas en el Plan de Manejo Integral de dicha zona.

5. Levantamiento geológico de la Plancha 366 Garzón (Huila). Rodríguez et al., 1996 (mapa) y Velandia et al., 1996 (memoria). Hace parte de la cartografía geológica a escala 1:100.000 que INGEOMINAS lleva a cabo en el Valle Superior del Magdalena.

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2. ÁREA DE ESTUDIO

En este capitulo se presenta una breve descripción de las principales características del área de estudio, como producto de la recopilación y evaluación preliminar de estudios e informes técnicos, así como de publicaciones en serie como atlas y boletines. En la Tabla 3 se describen las principales características del área de estudio.

Tabla 3. CARACTERÍSTICAS DEL ÁREA DE ESTUDIO. LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA

1. Valle Superior del río Magdalena. 2. Sector Tarqui al sur del Departamento del Huila. 3. Estribaciones de la serranía de Las Minas.

GEOLOGÍA 1. Geología de piedemonte cordillerano. 2. Geología del valle del Magdalena.

GEOMORFOLOGÍA 1. Plana a ligeramente ondulada. CLIMA 1. Cálido.

2. Dos períodos secos y dos períodos húmedos. 3. Temperatura promedio: 24ºC.

VEGETACIÓN 1. Bosque seco tropical. USO ACTUAL DE LA

TIERRA 1. Cultivos como café-pátano, cacao, maíz-frijol y caña

panelera, y ganadería poco extensiva.

2.1 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA Y VÍAS DE ACCESO

El área del estudio se encuentra en la región del Valle Superior del río Magdalena, hacia el sur del Departamento del Huila (Figura 1). La zona de estudio presenta un área aproximada de 36 km².

El acceso al área de estudio desde Bogotá se hace por la vía Espinal - Neiva que comunica con Pitalito, la cual es pavimentada en su totalidad y atraviesa la zona desde el nororiente al sur, y pasa por Garzón y de allí a Tarqui.

El área de estudio se encuentra en la Plancha 366-III-D (a escala 1:25.000), de la Nomenclatura del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC).

23

Figura 2. LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA

24

2. 2GEOLOGÍA

En el área se presentan características geológicas muy variadas, rocas ígneas, metamórficas y vulcano-sedimentarias en las estribaciones montañosas y rocas sedimentarias en el valle del río Magdalena, con edades desde el Precámbrico hasta el reciente. (Figura 3) (Velandia et al., 1996).

Las rocas precámbricas afloran en la Cordillera Central (Ortogranito de La Plata), serranía de Las Minas (Migmatitas de Las Minas). Las rocas vulcano sedimentarias de la Formación Saldaña del Triásico Jurásico afloran en el 60% del área de la serranía de Las Minas.

La secuencia sedimentaria del Cretácico aflora muy fracturada y con pequeños espesores relativos. En el área de estudio afloran las siguientes unidades: Formación Seca, Formación Loma Gorda y Grupo Olini. La secuencia sedimentaria del Paleógeno y del Neógeno está representada por las formaciones Honda y Gigante.

Aparecen, además, unidades cuaternarias de origen volcánico como el Lahar de Altamira. Asociados a corrientes de agua se acumularon depósitos no consolidados como terrazas pumíticas en el río Magdalena, abanicos antiguos, terrazas aluviales altas, depósito fluvio-lacustres y depósitos aluviales.

El área ha sido intensamente afectada por eventos tectónicos que dieron origen a diferentes características de formación. El área de estudio se encuentra en las regiones tectónicas de la serranía de Las Minas y el Valle del Magdalena.

La región tectónica de la serranía de Las Minas conforma un cinturón de cabalgamiento de cobertura o escamación gruesa y vergencia al SE. La Falla de El Agrado de Betania delimita la región anterior de la región del valle del Magdalena, que es de cobertura delgada y presenta plegamientos importantes como el Sinclinal de Tarqui.

25

Figura 3. MAPA GEOLÓGICO

26

2.3 GEOMORFOLOGÍA

La geomorfología es plana a ligeramente ondulada, corresponde al valle amplio del río Magdalena y sus afluentes, que se extiende desde el sur hacia el nororiente. La morfología es el resultado del depósito de sedimentos por acción fluvial y su posterior erosión y se destaca la formación de terrazas. La altitud de esta región varía entre 700 y 1.000 metros sobre el nivel del mar (msnm) (Figura 4).

Figura 4. DIAGRAMA MORFOLOGICO

21 3

123

Plano a ligeramente ondulado

Montañoso Cordillera Central

Montañoso Cordillera Oriental

AREA DE ESTUDIO

27

2. 4 CLIMA

Tarqui se encuentra ubicado en la zona ribereña del río Magdalena, cuya temperatura promedio es de 24ºC. El régimen de lluvias que se presenta en la zona permite definir dos períodos secos, de enero a febrero y de julio a septiembre y dos períodos húmedos de marzo a junio y de octubre a diciembre; las mayores precipitaciones ocurren en abril y noviembre, con una precipitación que oscila entre 1.396 y 1.743 mm, distribuidos en los períodos de lluvia. Los dos períodos de verano, en los últimos años, se han prolongado y han traído consecuencias económicas nefastas para las actividades agropecuarias. Además, presentan fuertes vientos, alto brillo solar, mínima cobertura boscosa o bosques de galería, estos factores, en conjunto, favorecen la degradación de los suelos.

2.5 HIDROGRAFÍA

El sistema hidrográfico del departamento está constituido principalmente por el río Magdalena, como arteria hidrográfica de mayor importancia; corresponde al eje de la hidrografía del Municipio de Tarqui, que, además, sirve de límite entre el oriente y el occidente; desembocan al río Magdalena, de occidente a oriente, las quebradas de La Caraguaja, El Hato, El Hígado, La Maituna, El Encanto, El Caimato, El Chuyaco, La Chiquita, Verde, Las Minas y Lagunilla.

2.6 VEGETACIÓN Y USO ACTUAL DE LA TIERRA

Según la clasificación de Holdridge (en IGAC, 1977), el bosque seco tropical corresponde a áreas por debajo de 1.000 msnm con temperatura de 24ºC y precipitación anual variable entre 1.000 y 2.000 mm anuales. La mayor parte del bosque nativo ha sido deforestado para implantación de cultivos y ganadería; solo se han dejado algunos árboles que sirven de sombra en los potreros. Los principales cultivos son: frutales, plátano, yuca, maíz y cacao.

2.7 RECURSOS MINERALES

Los recursos minerales son escasos y están representados por minerales no metálicos como las arcillas y materiales de construcción. El sistema de extracción de las arcillas es manual, los chircales no poseen ninguna tecnificación, utilizan mulares para accionar los molinos y cascarilla de café o bagazo de caña como combustible para los hornos. Cerca de Tarqui, sobre el río Magdalena, se extraen arenas y gravas de las terrazas pumíticas allí expuestas; la explotación no es permanente y se usa sólo para suplir necesidades locales.

Además, hay ocurrencias de menor importancia de oro. Se reportan dos minas abandonadas en el Municipio de Tarqui, que consisten en venas y venillas alojadas en cuarcitas precámbricas, cerca al contacto con la Monzodiorita de Las Minas. La

28

explotación era subterránea y aún se observa el acceso a los túneles, ahora derrumbados (Velandia et al., 1996).

2.8 PROBLEMAS AMBIENTALES

En el Municipio de Tarqui se presentan problemas por contaminación del recurso hídrico y la presencia de zonas erosionadas.

La contaminación del recurso hídrico se presenta en la quebrada El Hígado, por ser el afluente que abastece la cabecera municipal, la cual presenta problemas al ser contaminada por los efluentes de las veredas de la zona de influencia de la microcuenca a lo largo de su caudal y por agentes químicos utilizados por una curtidora de cuero. Según análisis hechos por el hospital local, se encontró un alto contenido de plomo que trae consecuencias impredecibles para la salud humana y para la misma fauna. Además, el problema se acentúa debido al arrojo de basuras y materiales sobrantes del beneficio del café, que contribuyen a empeorar más la situación de la contaminación.

29

3. METODOLOGÍA

3.1 METODOLOGÍA DE CAMPO

3.1.1 Cronograma del trabajo de campo

En el sector de Tarqui se realizaron dos muestreos, el número de estaciones en cada muestreo se incrementó teniendo en cuenta el alcance y conocimiento de la zona de estudio. Estos muestreos se realizaron en dos épocas diferentes del año: septiembre y abril, al considerar las épocas de lluvias que determinan aguas altas y bajas del río. (Figura 5).

Figura 5. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LOS MUESTREOS.

1. Muestreo de septiembre de 1996. Corresponde a aguas bajas. Este muestreo se llevó a cabo, teniendo en cuenta los elementos del drenaje de aporte del sector: cauce principal: las quebradas El Hato, Caraguajo y El Hígado que desembocan en el cauce principal del río Magdalena; las quebradas cruzan por zonas de influencia de cultivos de arroz y posibles fuentes hidrotermales.

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado I

II

Sep-96

Abr-95

1. Queb. Caraguajo2. Queb. El Hato3. Río Magdalena N4. Río Magdalena S5. Aguas Calientes (1)6. Queb. El Hígado7. Aguas Calientes (2)

1. Queb. Caraguajo2. Queb. El Hato3. Río Magdalena N4. Río Magdalena S

Muestreo II

Muestreo I y II1

23 4

5

6

7No. Fecha Estaciones

30

2. Muestreo de abril de 1995. Corresponde a aguas altas. En este muestreo se tomaron muestras de sedimentos de fondo, de las quebradas El Hato y Carajuago, que desembocan en el cauce principal del río Magdalena, así mismo en el río Magdalena a cada orilla.

3.1.2 Recolección de muestras

1. Las muestras de agua obtenidas en cada punto se filtraron en cada estación a través de una membrana micropore de 0,45 micrómetros. El filtrado se recolectó y se preservó con ácido nítrico concentrado y se remitieron al laboratorio junto con las membranas que contienen los sólidos, para posterior análisis.

2. Las muestras de sedimentos de fondo se toman en los cauces de las quebradas, teniendo en cuenta la escorrentía. Las del río Magdalena corresponden a las orillas.

3. En los sitios de las quebradas y del río Magdalena se recolectaron cantos de variado tamaño, para determinar las relaciones de aporte entre estos afluentes.

4. Se identificaron dos posibles zonas de influencia hidrotermal en las cuales se recolectó muestra de agua y roca alterada.

3.1.3 Parámetros fisicoquímicos analizados en campo

Se analizaron en campo los siguientes parámetros

1. Temperatura del agua. Se midió en cada una de las estaciones a una profundidad de 30 cm. Se empleó la sonda del salinómetro YSI 33.

2. Oxígeno disuelto. Se analizó in situ por el método Winkler modificado. Standard Methods. (APHA, AWWA, WPCP). 15th edition.

3. pH. Se determinó utilizando un medidor de pH portátil Orión 230A, verificando su calibración periódicamente. Los resultados se expresan en unidades de pH en enteros y décimas.

4. Conductividad eléctrica. Para este propósito se utilizó un conductímetro/salinómetro YSI modelo 33, los resultados se expresan en micromhos/cm.

5. Alcalinidad. Se determinó por método volumétrico de neutralización con H2SO4 0,02 N.

31

3.1.4 Características de los muestreos

Durante el desarrollo del proyecto se realizaron dos muestreos en fechas diferentes, teniendo en cuenta las épocas de lluvias: aguas altas y bajas, en los cuales se recolectaron sedimentos de fondo y agua. Las características de estos muestreos se presentan en la Tabla 4.

Tabla 4. CARACTERÍSTICAS DE LOS MUESTREOS. MUESTREO TIPO DE

MUESTRAS ESTACIONES TIPO DE ANÁLISIS

Ubicación Tipo Fisico-quimicos

Elementos traza

Septiembre de 1996.

Sedimentos de fondo. Agua

1. Quebrada Caraguajo. 2. Quebrada El Hato 3. Río Magdalena (Izq) 4. Río Magdalena (Der) 5. Aguas Calientes (I) 6. Quebrada El Hígado 7. Aguas Calientes (II)

3,4. Cauce principal 1,2,6: Drenaje de aporte. 5,7: Posibles aguas termales.

pH, temperatura °C, Conductividad eléctrica, oxígeno disuelto.

Cadmio Cromo Cobre Hierro Manganeso Níquel Plomo Cinc.

Abril de 1995.

Sedimentos de fondo. Agua

1. Quebrada Caraguajo. 2. Quebrada El Hato 3. Río Magdalena (Izq) 4. Río Magdalena (Der)

3,4. Cauce principal 1,2,: Drenaje de aporte.

Cadmio Cromo Cobre Hierro Manganeso Níquel Plomo Cinc.

3.2 METODOLOGÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO DE METALES TRAZA

La valoración de los metales traza se realizó con el empleo de la metodología de extracción en ácidos fuertes “concentraciones totales” y en ácido clorhídrico 1N en frío “concentraciones parciales”, mediante la técnica de la espectrofotometría de absorción atómica de llama.

El hecho de que los elementos cadmio y plomo se presentaron en bajas concentraciones envueltos en una matriz de alto contenido de hierro, no hizo viable su cuantificación por la técnica de espectrofotometría de llama. El problema se solucionó al extraer el hierro en forma de compuestos de haluro en solvente orgánico y analizar los elementos de interés por la técnica de horno de grafito.

32

3.2.1 Preparación de las muestras

Una vez las muestras llegaron al laboratorio se secaron, en lo posible a temperatura ambiente en un lugar bien ventilado y libre de contaminación. Completado el secado, las muestras se sometieron al cuarteo, se reservó una muestra testigo, se tamizó una porción por malla plástica a 63µm .

3.2.2 Materiales y reactivos

MATERIALES • Pipeta aforada de 2 ml. • Tubos de ensayo Pyrex graduados a 20 ml. • Tubos de ensayo con tapa rosca. • Recipientes de teflón de 50 ml de capacidad. • Plancha de calentamiento con control de temperatura. • Bureta graduada de 100 ml. • Baño de María. • Agitador eléctrico para tubo de ensayo. • Agitador mecánico apropiado para recipientes de 50 ml de capacidad. • Embudos de separación de 125 ml de capacidad con tapa esmerilada. • Aparato de filtración equipado con bomba de vacío. • Aparato de absorción atómica Perkin Elmer modelo 5000 equipado con HGA 76B

y auto-muestreador AJ-40. • Aparato de absorción atómica Perkin Elmer modelo 3110. • Balanza analítica Mettler con precisión al miligramo. REACTIVOS • HClO4, R.A. 70%. • HCl, R.A. 37%. • HNO3, R.A. 65%. • HF, R.A. 40%. • HCl, 1N. • Eter etílico anhidro 99,9%. • Piedra pómez. • Solución stock de cadmio, 1.000 ppm J.T. Baker. • Solución stock de plomo, 1.000 ppm J.T. Baker. • Membranas Milipore de 0,45 µm.

3.2.3 Análisis químicos

Las muestras se sometieron a dos procedimientos de ataque: método de ataque parcial y método de ataque total.

33

1. Método de ataque total:

• Se pesó exactamente entre 0,5000 a 1,0000 g de la muestra preparada según numeral 3.2.1 en recipiente de teflón, se adicionaron 5 ml de HF, se agitó manualmente y se dejó en reposo durante la noche.

• La muestra se sometió a calentamiento suave en la plancha hasta casi sequedad, luego se adicionaron 5 ml de HF y se continuó el calentamiento sin dejar secar el contenido, enseguida se adicionaron 2 ml de HNO3 y 2 ml de HClO4, con agitación periódica hasta fin de vapores de perclórico.

• Luego se adicionaron 2 ml de HCl y 1 ml de HNO3 hasta casi sequedad.

• Los residuos sólidos que hubieran quedado en el recipiente de teflón se transfirieron junto con extracto de la digestión al tubo pyrex hasta completar el 50% de su aforo a 20 ml, con HCl 25%. Se continúo el calentamiento para disolver las sales.

• Finalmente se dejó enfriar, se completó al aforo de 20 ml con HCl 25%, se agitó vigorosamente y se dejó decantar completamente antes de proseguir con el análisis.

2. Método de ataque parcial:

• Se pesó exactamente entre 0,5000 y 1,0000 g de la muestra en envase de teflón.

• Se adicionaron exactamente 20 ml de HCl 1N se agitó manualmente y se dejó en reposo durante la noche.

• Al día siguiente se agitó mecánicamente durante una hora, luego se filtró el contenido total del tubo por membrana 0,45µm y se recolectó el filtrado en tubos de ensayo.

La extracción con HCl 1N se estableció con el patrón MAG-1 (Tessier et al., 1980), mediante la comparación con las cuatro extracciones iniciales del procedimiento de Tessier que corresponden a los elementos de mayor movilidad (Ruiz et al., 1991).

3.2.4 Determinaciones de los elementos

Las determinaciones de los elementos cobre, manganeso, cinc, hierro y níquel se llevaron a cabo directamente sobre las muestras sometidos a los ataques totales y parciales en espectrofotómetro de absorción atómica Perkin Elmer modelo 3110 de acuerdo con las condiciones de trabajo para cada elemento indicados por el fabricante del equipo.

34

Paralelamente se efectuaron ensayos de extracción con patrones de la US Geological Survey (Ruiz et al., 1991) e igualmente sobre el sedimento MAG-1 (Tessier et al., 1980). Los resultados aparecen en las tablas 5 y 6.

Tabla 5. EXTRACCIÓN TOTAL EN EL PATRÓN MAG-1 DE LA USGS, ppm. PATRÓN

Cu

Cr

Mn

Ni

Pb

Zn

Valor encontrado 25 40 610 48 20 112 Valor recomendado 27 97 670 53 24 130 % de recuperación 93 41 91 91 83 86

Tabla 6. EXTRACCIONES SELECTIVAS Y EXTRACCIÓN CON ÁCIDO CLORHÍDRICO 1N EN EL PATRÓN MAG-1 DE LA USGS, ppm.

METALES Cu Ni Pb Zn Fe Mn

Fracción fácilmente disponible (∗ ). (valor recomendado)

7,3 ±0,8

18,9 ±2,2

11,2 ±1,9

39,8 ±3,5

4.800 ±440

295 ±25

Extracción ácido clorhídrico 1N (valor encontrado)

7,0 15 13 37 4.600 25

Porcentaje de error 4,10 20,63 16,07 7,03 4,16 13,22 t calculado 2,00 4,29 3,00 3,08 1,51 3,22 t tabulado (5%) 4,30 4,30 4,30 4,30 4,30 4,30 Diferencia significativa No hay No hay No hay No hay No hay No hay

(*) La fracción fácilmente disponible representa la suma de los metales intercambiables enlazados a carbonatos, oxido de hierro, manganeso y materia orgánica.

Nota: El resultado de la extracción con ácido clorhídrico 1N representa el promedio de tres determinaciones.

t Tabulado = Percentil de la distribución (t. Student), tabulado a un nivel de significancia del 5%.

3.2.5 Extracción del hierro

En razón de los bajos contenidos de cadmio y plomo, y altas concentraciones de hierro encontradas en las muestras, lo que no permitió cuantificar los dos primeros elementos por los métodos convencionales de espectrofotometría de llama, se hizo necesario eliminar la mayor cantidad de hierro del medio por extracción selectiva de este último (Eichenberger & Chen, 1982).

El procedimiento de extracción del hierro se describe a continuación:

35

• Se pipeteó exactamente 1 ml de cada una de las muestras preparadas por los métodos de ataque descritos en los numerales de análisis químico total y parcial (3.2.3), en embudos de separación, se adicionó 1 ml de HCl (d=1,13) con agitación suave.

• Enseguida se añadieron 10 ml de éter etílico anhidro, primero con agitación suave y luego con agitación vigorosa por 3 a 5 minutos, con la precaución de evacuar los gases desprendidos periódicamente.

• La mezcla se dejó decantar por cerca de 5 a 7 minutos, luego se extrajo la fase acuosa. La separación de extracción se repitió por dos o más veces hasta que el color amarillo intenso hubiera disminuido.

• Los extractos acuosos se llevaron a Baño de María hasta la desaparición de los olores a éter etílico.

• Las soluciones a temperatura ambiente se llevaron a 20 ml con HNO3 0,2% v/v.

Las valoraciones de cadmio y plomo se realizaron según el método descrito a continuación.

3.2.6 Determinación de cadmio y plomo

1. PREPARACIÓN DE LOS PATRONES

A partir de las soluciones stock de cadmio y plomo de 1000 ppm se prepararon los patrones de calibración en HNO3 0,2% de las siguientes concentraciones para cadmio 1,0; 2,0 y 5,0 ppb; para plomo: 10; 50; y 100 ppb.

2. Condiciones experimentales

Se resumen en la Tabla 7 para los elementos de cadmio y plomo.

Tabla 7. CONDICIONES EXPERIMENTALES. Cd Pb Alicuota, µl 5 10 Temperatura de secado ºC 110 110 Tiempo de secado, s 25 30 Temperatura de quemado ºC 350 450 Tiempo de quemado, s 25 30 Temperatura de atomizado ºC 2.100 2.300 Tiempo de atomizado, s 5 5

3. Procedimiento analítico

• Se corrieron los patrones de cadmio y plomo según el numeral (3.3.6) y las muestras según el numeral de la extracción del hierro (3.3.5).

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• Se elaboró la curva de calibración de los patrones, se graficó la concentración en ppb para cada elemento vs. altura, y se ajustó la ecuación por el método de mínimos cuadrados.

• Se calcularon las concentraciones de las muestras y los patrones MAG-1 (Tessier et al., 1980; US Geological Survey; Ruiz et al., 1991).

El método referido para cadmio y plomo puede aplicarse igualmente para determinar cuantitativamente níquel y cromo en las mismas soluciones obtenidas según el numeral de extracción del hierro (3.3.5), cuando los contenidos de estos elementos sean tan bajos que no ameriten su valoración por la espectrometría de llama.

3.3 METODOLOGÍA DE ANÁLISIS PETROGRÁFICO

Se realizó el análisis petrográfico para las muestras de sedimentos de fondo del muestreo de septiembre/96. Se realizaron secciones delgadas, el análisis y la descripción se realizaron por microscopía de luz transmitida en un Labophot 12 pol.

Para este tipo de análisis se utilizó la siguiente metodología:

1. Para el estudio mineralógico se tomó una muestra representativa de cada estación, se hizo un cuarteo con el objeto de obtener una fracción representativa.

2. Identificación de minerales mediante sus características ópticas como textura, color y composición.

3. Una vez identificados todos los constituyentes, se hicieron conteos de 250 puntos y cálculo porcentual, para cada sección delgada.

37

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS

4.1 FACTORES FISICOQUÍMICOS

Los factores fisicoquímicos presentados en este informe corresponden a los datos y valores obtenidos de las mediciones de campo en el muestreo de septiembre y fueron determinados como se explicó en la metodología de campo (3.1.3). Estos parámetros son: pH, temperatura, conductividad eléctrica y oxígeno disuelto. Estos resultados se presentan en la Tabla 8.

Tabla 8. PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS

POR ESTACIONES DE MUESTREO (SEP/96).

Estaciones

O2 disuelto

pH

T°C

Cond. Eléc.

Quebrada Caraguajo 5 8,4 25 180 Quebrada El Hato 7,4 8,49 23,8 266 Río Magdalena (izq) 9,12 8,15 21,1 63 Río Magdalena (der) 9,6 7,7 20,3 58 Aguas Calientes (1) 7,93 7,96 26,1 560 Quebrada El Hígado 8,7 8,67 23 223 Aguas Calientes (2) 9,36 8,42 20,4 162

El análisis de este punto se resume en los siguientes numerales:

1. Oxígeno disuelto

El oxígeno es un elemento indispensable en la vida de los animales y las plantas, tanto terrestres como acuáticas. La concentración de este gas depende de la solubilidad, la cual esta afectada por temperatura, presión atmosférica, coeficiente de solubilidad, salinidad del agua y otros (Ruiz et al., 1991).

El promedio de las medidas de oxígeno disuelto en la zona de estudio es de 8.16 ppm, lo cual indica el alto poder amortiguador de los bicarbonatos que mantienen el pH cercano a la neutralidad. El valor máximo observado es de 9,6 en la margen derecha del río Magdalena (este valor es similar al observado en la otra margen el río Magdalena) y el valor mínimo de 5 ppm en la quebrada Caraguajo.

2. Medida de pH del agua

El origen del pH en las aguas puede ser natural o artificial; como causa natural se encuentra el ácido carbónico disuelto, el cual se forma como consecuencia de la disolución del anhídrido carbónico de la atmósfera y el producido por la respiración de los organismos vivos. Los ácidos orgánicos, como los ácidos húmicos, son también frecuentes en las aguas, y deben su origen fundamentalmente al manto de los

38

bosques, el cual es lavado por el agua de escorrentía. La hidrólisis de las diferentes sales es uno de los fenómenos que producen reacción básica o ácida en las aguas. El carbonato de calcio es un compuesto que condiciona el pH del agua a causa de ser capaz de reaccionar con el bióxido de carbono disuelto para formar el bicarbonato de calcio soluble que producen un sistema tampón (Ruiz et al., 1991).

El promedio de las medidas de pH en la zona de estudio es de 8,26, lo cual indica un pH dentro del rango inicial de alcalinidad. El valor máximo observado es de 8,67 en la quebrada El Hígado y el valor mínimo de 7,7 en río Magdalena (margen derecha).

3. Temperatura del agua

La temperatura tiene importancia en el desarrollo de diversos fenómenos que se realizan en el agua, por ejemplo, la solubilidad de los gases y de las sales, así como las reacciones biológicas. La temperatura elevada implica la aceleración de la degradación de la materia orgánica y, por tanto, un aumento de la demanda de oxígeno (Ruiz et al., 1991).

El promedio de las medidas de temperatura es 22,81°C, la máxima temperatura es 26,1 °C en la muestra de Aguas Calientes (I) y el valor mínimo de 20,3 °C en la margen derecha del río Magdalena.

4. Conductividad eléctrica

Esta variable expresa la cantidad de sales disueltas en el agua; la disolución de las diferentes sales depende de varios factores tales como temperatura, que hace elevar la conductividad cuando ésta se incrementa (Ruiz et al., 1991).

El promedio de las medidas de conductividad eléctrica es 216 mhos/cm, el máximo valor es de 560 mhos/cm en Aguas Calientes (I), y el valor mínimo de 58 mhos/cm en la margen derecha del río Magdalena.

Atendiendo a los requisitos de calidad de agua para riego, ofrece aguas de excelente calidad, tipo C1, es decir que la conductividad eléctrica es menor de 200 mhos/cm (Ruiz et al., 1991).

5. Relación espacial de los factores fisicoquímicos

La relación entre los factores fisicoquímicos es la siguiente: temperatura directamente proporcional con la conductividad eléctrica y el oxígeno disuelto con el pH.

Los resultados fisicoquímicos, en la Figura 6, se clasificaron según los componentes de drenaje definidos para el área de estudio (muestreo Sep/96): cauce principal (río Magdalena RM), drenaje de aporte (DA) y posibles aguas termales (Aguas Calientes 1 –AC1 y Aguas Calientes 2 -AC2). Las relaciones dadas son las siguientes:

39

1. Oxígeno disuelto RM > DA = AC1 > AC2 2. pH DA > AC2 >RM > AC1 3. Temperatura AC1 > DA > RM = AC2 4. Conductividad eléctrica AC1 > DA > RM >RM

Figura 6. DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LOS FACTORES FISICOQUÍMICOS

1. Queb. Caraguajo

2. Queb. El Hato

6. Queb. El Hígado

3. Río Magdalena N.

4. Río Magdalena S.

5. AguasCalientes (1)


OXÍGENO DISUELTO

0

Estaciones

2

4

6

8

10

12

Oxi

geno

dis

uelto

(mg/

l)

MEDIDA DE pH

7.27.47.67.8

8

8.28.48.68.8

pH

1. Queb. Caraguajo

2. Queb. El Hato

6. Queb. El Hígado





Estaciones

TEMPERATURA

0

5

10

15

20

25

30

Tem

pera

tura

(°C

)

1. Queb. Caraguajo

2. Queb. El Hato

6. Queb. El Hígado





Estaciones

CONDUCTIVIDAD ELECTRICA

0

100

200

300

400

500

600

Con

d. E

lect

. (m

hos/

cm)

1. Queb. Caraguajo

2. Queb. El Hato

6. Queb. El Hígado





Estaciones

40

4.2 ANÁLISIS DEL CONTENIDO DE METALES TRAZA

En el presente estudio se obtuvieron resultados de dos tipos de muestras: agua y sedimentos de fondo (SF), en dos fechas de muestreo distintos: septiembre de 1996 y abril de 1995. Las concentraciones de los metales traza correspondientes a este estudio: cadmio (Cd), cobre (Cu), cromo (Cr), hierro (Fe), manganeso (Mn), níquel (Ni), plomo (Pb) y cinc (Zn).

Se calculó el promedio de los resultados de concentración total de cada elemento traza, según el tipo de muestra y fecha de muestreo. La concentración total en agua es muy baja, la unidad obtenida para estos resultados es partes por billón (ppb) en comparación con la muestra de sedimentos de fondo; en general, la concentración de los metales traza estudiados está dada en partes por millón (ppm), excepto el hierro en porcentaje (%). Se calculó en promedio del factor de movilidad de los metales traza, para los diferentes muestreos en sedimentos de fondo.

Los resultados se resumen en la Tabla 9.

Tabla 9. RESULTADOS DE LOS ELEMENTOS TRAZA.

AGUA SEDIMENTOS DE FONDO (AP/AT)

FACTOR DE MOVILIDAD

ELEMENTO A B A B A B

CADMIO 0,054 ppb 0,009 ppb (0,5/2,7) ppm 1,45

CROMO 0,1 ppb (6,4/24,8) ppm 1,56

COBRE 0,017 ppb 0,015 ppb (12,4/21,4) ppm (8,3/20,2) ppm 2,55 1,7

HIERRO 0,45 ppb 0,63 ppb (0,6/2,3) % (0,73/4,35) % 1,46 1,28

MANGANESO 0,007 ppb 0,055 ppb (473/675) ppm (269/613) ppm 4,26 2,02

NÍQUEL 0,055 ppb

PLOMO 0,003 ppb 0,092 ppb (1,9/3,9) ppm (2/10) ppm 2,47 1,26

CINC 0,029 ppb (37,6/81,3) ppm (39,5/111) ppm 2,01 1,67

4.2.1 Cadmio

Los resultados obtenidos para el cadmio en agua presentan un único valor en todas las estaciones de los muestreos A y B. Para el Muestreo A corresponde a 0,054 ppb y para el Muestreo B 0,009 ppb.

41

Los resultados obtenidos de cadmio en sedimentos de fondo corresponden al Muestreo B. La concentración promedio obtenido por ataque parcial es de 0,5 ppm y para el ataque total es 2,7 ppm. La concentración obtenida por ataque total es 5,4 veces mayor a la obtenida por ataque parcial. En la quebrada Caraguajo (Estación 1) presenta un mayor contenido en la concentración obtenida por ataque parcial con respecto a las demás estaciones. El factor de movilidad es bajo en todas las estaciones (< 2), el promedio es 1,45 (Figura 7).

4.2.2 Cobre

Los resultados obtenidos para el cobre en aguas presentan un único valor en todas las estaciones del Muestreo A, el cual es de 0,017 ppb, y para el Muestreo B el promedio es de 0,015 ppb. La concentración obtenida para el Muestreo B es similar a la obtenida en el Muestreo A. En el Muestreo B, en las estaciones de la quebrada Caraguajo (Estación 1) y la quebrada El Hato (Estación 2) se presenta un mayor contenido en los resultados obtenidos (0,02 ppb), y una disminución en las márgenes del río Magdalena (0,01 ppb).

Los resultados obtenidos de cobre en sedimentos de fondo en el Muestreo A presentan una concentración promedio, obtenido por ataque parcial, de 12,36 ppm y para el ataque total, de 21,43 ppm; la concentración obtenida por ataque total es 1,7 veces mayor a la obtenida por ataque parcial. Los resultados obtenidos en el Muestreo B presentan una concentración promedio, obtenida por ataque parcial de 12,25 ppm y para el ataque total, de 20,25 ppm; la concentración obtenida por ataque total es 2,5 veces mayor a la obtenida por ataque parcial. El contenido de cobre obtenido en las estaciones de las quebradas Caraguajo y El Hato, en el Muestreo A es de casi el doble con respecto al obtenido en el Muestreo B, en la estación de Aguas Calientes 1 (Estación 5), y es el valor más bajo de concentración obtenido tanto por ataque parcial como total.

El factor de movilidad en el Muestreo A es medio (promedio de 2,55) y en el Muestreo B el factor de movilidad es bajo (promedio de 1,7), en todas las estaciones de muestreo. En el Muestreo A, todas las estaciones son de factor de movilidad medio, excepto, la estación de Aguas Calientes 1 (Estación 5), cuyo valor de factor de movilidad es alto (Figura 8).

4.2.3 Cromo

Los resultados obtenidos para el cromo en agua presentan un único valor en todas las estaciones del Muestreo A, el cual corresponde a 0,1 ppb.

Los resultados obtenidos de cromo en sedimentos de fondo corresponden al Muestreo B. La concentración promedio obtenido por ataque parcial es de 6,43 ppm y para el ataque total es 24,79 ppm. La concentración obtenida por ataque total es 3,8 veces

42

mayor a la obtenida por ataque parcial. En la margen derecha del río Magdalena (Estación 3), presenta un incremento en la concentración obtenida por ataque total de casi el doble en comparación con las demás estaciones.

El factor de movilidad es bajo en todas las estaciones (< 2) del Muestreo A, el promedio es 1,56. En la quebrada El Hato, el factor de movilidad es medio (2,27) y en las dos márgenes del río Magdalena el factor de movilidad es similar (Figura 9).

4.2.4 Hierro

Los resultados obtenidos para el hierro en agua muestran que el promedio de la concentración para el Muestreo A es de 0,45 ppb y para el Muestreo B, el promedio de la concentración de los metales traza es de 0,63 ppb. La concentración obtenida del Muestreo B es 1,4 veces mayor a la obtenida en el Muestreo A. En el Muestreo B, en las estaciones de la quebrada Caraguajo (Estación 1) se presenta un mayor contenido con respecto a las demás estaciones muestreadas, en los resultados obtenidos (0,78 ppb), y también en la margen izquierda del río Magdalena (1,07 ppb)

Los resultados obtenidos de hierro en sedimentos de fondo en el Muestreo A presentan una concentración promedio obtenida por ataque parcial de 0,57% y para el ataque total de 2,28%; la concentración obtenida por ataque total es 4 veces mayor a la obtenida por ataque parcial. Los resultados obtenidos en el Muestreo B presentan una concentración promedio, obtenida por ataque parcial de 0,72% y para el ataque total, de 4,35%; la concentración obtenida por ataque total es 6 veces mayor a la obtenida por ataque parcial. El contenido de hierro obtenido en los dos muestreos es similar en la quebrada Caraguajo (Estación 1) y margen derecha del río Magdalena y son casi el doble de la concentración obtenida tanto por ataque parcial como total, que en el Muestreo A.

El factor de movilidad en todas las estaciones de los muestreos A y B es bajo (<2). El promedio del factor de movilidad en el Muestreo A es de 1,46 y en el Muestreo B de 1,28 (Figura 10).

4.2.5 Manganeso

En los resultados obtenidos para el manganeso en agua, el promedio de la concentración para el Muestreo A es de 0,007 ppb y para el Muestreo B el promedio de la concentración de los metales traza es de 0,055 ppb. La concentración obtenida el Muestreo B es 8 veces mayor a la obtenida en el Muestreo A. En el Muestreo A, en el margen derecho del río Magdalena (Estación 4), se presenta un mayor contenido de manganeso en el agua, de casi el doble, (0,011 ppb) con respecto a la demás estaciones muestreadas.

43

Los resultados obtenidos de manganeso en sedimentos de fondo en el Muestreo A presentan una concentración promedio obtenida por ataque parcial de 473,6 ppm y para el ataque total, de 675,1 ppm; la concentración obtenida por ataque total es 1,4 veces mayor a la obtenida por ataque parcial. Los resultados obtenidos en el Muestreo B presentan una concentración promedio, obtenida por ataque parcial, de 269 ppm y, para el ataque total, de 613 ppm; la concentración obtenida por ataque total es 2,3 veces mayor a la obtenida por ataque parcial. El contenido de manganeso obtenido en las estaciones de las márgenes del río Magdalena (estaciones 3 y 4) en el Muestreo B es de casi el doble al contenido de manganeso con respecto al obtenido en el Muestreo A, tanto por ataque parcial como total.

En el Muestreo A, el factor de movilidad es muy variable; factor de movilidad alto en la quebrada Caraguajo (Estación 1), factor de movilidad medio en las estaciones de Aguas Calientes 1 y 2 (estaciones 5 y 7, respectivamente) y quebrada El Hígado (Estación 6) y factor de movilidad bajo en las márgenes del río Magdalena (Estaciones 3 y 4). En el Muestreo B, el factor de movilidad es medio (promedio de 2,02) en todas las estaciones de muestreo, excepto en la quebrada Caraguajo (Estación 1), el cual es bajo (Figura 11).

4.2.6 Níquel

En los resultados obtenidos para el níquel en agua del Muestreo B, el promedio de la concentración es de 0,055 ppb. El valor máximo se encuentra en la quebrada Caraguajo (Estación 1) de 0,09 ppb y el contenido mínimo en la margen izquierda del río Magdalena (Estación 3) de 0,03 (Figura 12).

4.2.7 Plomo

Los resultados obtenidos para el plomo presentan un único valor en todas las estaciones del Muestreo A, el cual es de 0,003 ppb y para el Muestreo B el promedio es de 0,092 ppb. La concentración obtenida del Muestreo B es 31 veces mayor a la obtenida en el Muestreo A. En el Muestreo B, en la estación de la quebrada Caraguajo (Estación 1), se presenta un máximo valor de 0,15 ppb.

Los resultados de plomo obtenidos en sedimentos de fondo en el Muestreo A presentan una concentración promedio, obtenida por ataque parcial, de 1,6 ppm y para el ataque total, de 3,37 ppm; la concentración obtenida por ataque total es 2,1 veces mayor a la obtenida por ataque parcial. Los resultados obtenidos en el Muestreo B presentan una concentración promedio, obtenida por ataque parcial, de 2 ppm y, para el ataque total, de 10 ppm; la concentración obtenida por ataque total es 5 veces mayor a la obtenida por ataque parcial. En el Muestreo A, el contenido de plomo obtenido en la quebrada El Hígado (Estación 6) es el máximo contenido con respecto a las demás estaciones tanto por ataque parcial como por ataque total. En las márgenes izquierda y derecha del río Magdalena el contenido por ataque total en el

44

Muestreo B es 6 y 4 veces superior al obtenido en el Muestreo A y B, respectivamente

El factor de movilidad en el Muestreo A es medio (promedio de 2,47) y en el Muestreo B el factor de movilidad es bajo (promedio de 1,26) en todas las estaciones de muestreo. En el Muestreo A, el factor de movilidad es bajo en la quebrada Caraguajo y El Hato (estaciones 1 y 2) y factor de movilidad medio en las demás estaciones (Figura 13).

4.2.8 Cinc

En los resultados obtenidos para el cinc, para el Muestreo A, el promedio es de 0,029 ppb. Presenta un máximo valor la quebrada El Hígado (Estación 6) de 0,067 ppb y un valor mínimo en la quebrada El Hato (Estación 2) de 0,008 ppb.

Los resultados obtenidos de cinc en sedimentos de fondo, en el Muestreo A, presentan una concentración promedio, obtenida por ataque parcial, de 37,64 ppm y, para el ataque total, de 81,28 ppm; la concentración obtenida por ataque total es 2,2 veces mayor a la obtenida por ataque parcial. Los resultados obtenidos en el Muestreo B presentan una concentración promedio, obtenida por ataque parcial, de 39,5 ppm y, para el ataque total, de 110,75 ppm; la concentración obtenida por ataque total es 2,6 veces mayor a la obtenida por ataque parcial.

El factor de movilidad en el Muestreo A es medio a bajo (promedio de 2,01) y en el Muestreo B el factor de movilidad es bajo (promedio de 1,67). En la quebrada Caraguajo (Estación 1) es medio tanto en el Muestreo A como en el B, así como en las estaciones de Aguas Calientes 1 y 2 (estaciones 5 y 7, respectivamente) en el muestreo A y bajo en las demás estaciones (Figura 14).

45

Figura 7. RESULTADOS GEOQUÍMICOS DEL CADMIO.

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

00.01

0.020.030.040.05

0.06

00.01

0.020.030.040.05

0.06

00.010.020.030.040.05

0.06

0

0.010.020.030.040.05

0.06

0

0.010.020.030.040.05

0.06

00.01

0.02

0.030.040.05

0.06

00.01

0.020.030.040.05

0.06

Muestreo A: Septiembre

Muestreo B: Abril

ID Estaciones A B1 Quebrada Caraguajo 0.054 0.0092 Quebrada El Hato 0.054 0.0093 Río Magdalena (izq) 0.054 0.0094 Río Magdalena (der) 0.054 0.0095 Aguas calientes (1) 0.0546 Quebrada el Hígado 0.0547 Aguas calientes (2) 0.054

Concentración aguas (ppb)

CONTENIDO DE CADMIO EN AGUAS

1

2 3

4

5

6

7

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

00.51

1.52

2.53

1

00.51

1.52

2.53

2

00.51

1.52

3

00.51

1.52

2.53

4

Ataque parcial (AP).

Ataque total (AT).

CONCENTRACION

CONTENIDO DE CADMIO EN SEDIMENTOS (Muestreo B)

ID Estaciones AP AT1 Quebrada Caraguajo 0.8 32 Quebrada El Hato 0.4 2.83 Río Magdalena (izq) 0.4 24 Río Magdalena (der) 0.4 3

Concentración sedim entos (ppm )

12

3

4

FACTOR DE MOVILIDAD DEL CADMIO

B

FACTOR DE MOVILIDAD

< 2

2 a 4

> 4

Muestreo B: Abril

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

B

B

B

B

46

Figura 8. RESULTADOS GEOQUÍMICOS DEL COBRE.

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N1'

135.

000

E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

00.0020.0040.0060.0080.01

0.0120.0140.0160.0180.02

00.0020.0040.0060.0080.01

0.0120.0140.0160.0180.02

00.0020.0040.0060.0080.01

0.0120.0140.0160.0180.02

00.0020.0040.0060.0080.01

0.0120.0140.0160.0180.02

00.0020.0040.0060.0080.01

0.0120.0140.0160.0180.02

00.0020.0040.0060.0080.010.0120.0140.0160.0180.02

00.0020.0040.0060.0080.01

0.0120.0140.0160.0180.02



CONTENIDO DE COBRE EN AGUAS

12

3

4

56

7

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUIQ. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

0

10

20

30

1

010203040

2

05101520

3

05101520

4

02468

5

05101520

6

05101520

7


Ataque total (AT).

CONCENTRACION

CONTENIDO DE COBRE EN SEDIMENTOS (Muestreo A)

ID Estaciones AP AT1 Quebrada Caraguajo 20 302 Quebrada El Hato 25 363 Río Magdalena (izq) 9.5 194 Río Magdalena (der) 8 205 Aguas calientes (1) 6 86 Quebrada el Hígado 9.5 207 Aguas calientes (2) 8.5 17

Concentración sedimentos (ppm)

12 3

4

56

7

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

0510152025

1

0

5

10

15

20

20

5

10

15

20

3

0510152025

4Ataque parcial (AP).

Ataque total (AT).

CONCENTRACION

CONTENIDO DE COBRE EN SEDIMENTOS (Muestreo B)

ID Estaciones AP AT1 Quebrada Caraguajo 11 222 Quebrada El Hato 6 193 Río Magdalena (izq) 8 194 Río Magdalena (der) 8 21


12

3

4TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

FACTOR DE MOVILIDAD DELCOBRE

A

BA

B

A

B

A

B

A

A

A

A

B

FACTOR DE MOVILIDAD

< 2

2 a 4

> 4

Muestreo A: SeptiembreMuestreo B: Abril

47

Figura 9. RESULTADOS GEOQUÍMICOS DEL CROMO.

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

00.010.020.030.040.050.060.070.080.090.1

00.010.020.030.040.050.060.070.080.090.1

00.010.020.030.040.050.060.070.080.090.10

0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.1

Muestreo B: Abril

ID Estaciones B1 Quebrada Caraguajo 0.12 Quebrada El Hato 0.13 Río Magdalena (izq) 0.14 Río Magdalena (der) 0.1


CONTENIDO DE CROMO EN AGUAS

12 3

4

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

0102030

0

10

20

0102030

0204060

051015

0102030

0102030

1

23 4

5

6

7


Ataque total (AT).

CONCENTRACION

CONTENIDO DE CROMO EN SEDIMENTOS (Muestreo A)

ID Estaciones AP AT1 Quebrada Caraguajo 8 222 Quebrada El Hato 4 193 Río Magdalena (izq) 6.5 24.54 Río Magdalena (der) 9 455 Aguas calientes (1) 5 126 Quebrada el Hígado 4.5 29.57 Aguas calientes (2) 8 21.5


12

3 4

56

7

FACTOR DE MOVILIDAD DEL CROMO

A

FACTOR DE MOVILIDAD

< 2

2 a 4

> 4


TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

A

A

A

A

A

A

A

48

Figura 10. RESULTADOS GEOQUÍMICOS DEL HIERRO.

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

00.20.40.60.81

1.2

00.20.40.60.81

1.2

00.20.40.60.81

1.2

0

0.2

0.40.6

0.8

11.2

00.20.40.60.81

1.2

ID Estaciones A B1 Quebrada Caraguajo 0.782 Quebrada El Hato 1 0.353 Río Magdalena (izq) 0.5 1.074 Río Magdalena (der) 0.2 0.315 Aguas calientes (1) 0.1


CONTENIDO DE HIERRO EN AGUAS


Muestreo B: Abril1

23

4

5

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

0

1

23

1

00.51

1.52

201

23

3

0

24

6

4

0

0.5

1

5

0

1

2

3

6

00.51

1.52

6


Ataque total (AT).

CONCENTRACION

CONTENIDO DE HIERRO EN SEDIMENTOS (Muestreo A)

ID Estaciones AP AT1 Quebrada Caraguajo 0.93 2.272 Quebrada El Hato 0.37 1.553 Río Magdalena (izq) 0.53 2.54 Río Magdalena (der) 0.63 4.685 Aguas calientes (1) 0.46 0.956 Quebrada el Hígado 0.47 2.277 Aguas calientes (2) 0.63 1.75

Concentración sedimentos (%)

1

2 34

56

7

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

00.51

1.52

2.53

1

0

1234

2

0

2

4

6

8

3

012345

4


Ataque total (AT).

CONCENTRACION

CONTENIDO DE HIERRO EN SEDIMENTOS (Muestreo B)

ID Estaciones AP AT1 Quebrada Caraguajo 0.91 2.92 Quebrada El Hato 1.04 3.43 Río Magdalena (izq) 0.41 6.34 Río Magdalena (der) 0.54 4.8

Concentración sedimentos (%)

1 23

4

FACTOR DE MOVILIDAD DEL HIERRO

A

B

FACTOR DE MOVILIDAD

< 2

2 a 4

> 4


TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

A

BA

B

A

B

A

B

A

A

A

49

Figura 11. RESULTADOS GEOQUÍMICOS DEL MANGANESO

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

2 3

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

00.010.020.030.040.050.060.070.080.09

00.010.020.030.040.050.060.070.080.09

00.010.020.030.040.050.060.070.080.09

00.010.020.030.040.050.060.070.080.09

00.010.020.030.040.050.060.070.080.09

00.010.020.030.040.050.060.070.080.09

ID Estaciones A B1 Quebrada Caraguajo 0.008 0.092 Quebrada El Hato 0.005 0.053 Río Magdalena (izq) 0.004 0.034 Río Magdalena (der) 0.011 0.055 Aguas calientes (1) 0.0056 Quebrada el Hígado 0.008


CONTENIDO DE MANGANESO EN AGUAS


Muestreo B: Abril

1

2

3 4

5

6

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l H

ígad

o

16001650170017501800

10

200

400

600

800

2 0

100

200

300

400

30

100200300400

4

0100200300400

5

0200400600800

6

0100200300400500

7


Ataque total (AT).

CONCENTRACION

CONTENIDO DE MANGANESO EN SEDIMENTOS (Muestreo A)

ID Estaciones AP AT1 Quebrada Caraguajo 1660 17802 Quebrada El Hato 355 7483 Río Magdalena (izq) 152 321.54 Río Magdalena (der) 149 3725 Aguas calientes (1) 291 3966 Quebrada el Hígado 383 6367 Aguas calientes (2) 325 472.5


1 2 3 4

56

7

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

0

200400

600800

1

0100200300400500

2

0

200

400

600

800

3

0

200

400

600

800

4


Ataque total (AT).

CONCENTRACION

CONTENIDO DE MANGANESO EN SEDIMENTOS (Muestreo B)



1 23

4

FACTOR DE MOVILIDAD DEL MANGANESO

A

B

FACTOR DE MOVILIDAD

< 2

2 a 4

> 4


TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

A

BA

B

A

B

A

B

A

A

A

50

Figura 12. RESULTADOS GEOQUÍMICOS DEL NÍQUEL.

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09 0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

Muestreo B: Abril.

ID Estaciones B1 Quebrada Caraguajo 0.092 Quebrada El Hato 0.053 Río Magdalena (izq) 0.034 Río Magdalena (der) 0.05


CONTENIDO DE NIQUEL EN AGUAS

1

23

4

51

Figura 13. RESULTADOS GEOQUÍMICOS DEL PLOMO.

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N1'

135.

000

E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16



CONTENIDO DE PLOMO EN AGUAS

Muestreo A:SeptiembreMuestreo B: Abril

12

3 4

5

6

7

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

012345

1

0

2

4

6

8

2

00.51

1.52

2.5

3

00.51

1.52

2.53

4

0

2

4

6

8

6

0

0.5

1

1.5

7


Ataque total (AT).

CONCENTRACION

CONTENIDO DE PLOMO EN SEDIMENTOS (Muestreo A)

ID Estaciones AP AT1 Quebrada Caraguajo 1.86 4.052 Quebrada El Hato 1.64 7.13 Río Magdalena (izq) 1.43 2.084 Río Magdalena (der) 1.86 2.526 Quebrada el Hígado 3.83 6.467 Aguas calientes (2) 0.77 1.43


1

23

4

6

7

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

02468

1

024681012

2

02468

4

024681012

3


Ataque total (AT).

CONCENTRACION

CONTENIDO DE PLOMO EN SEDIMENTOS (Muestreo B)



12

3

4

FACTOR DE MOVILIDAD DELPLOMO

A

B

FACTOR DE MOVILIDAD

< 2

2 a 4

> 4


TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

A

BA

B

A

B

A

B

A

A

52

Figura 14. RESULTADOS GEOQUÍMICOS DEL CINC.

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

00.010.020.030.040.050.060.07

00.010.020.030.040.050.060.07

00.010.020.030.040.050.060.070

0.010.020.030.040.050.060.07

00.010.020.030.040.050.060.07

Muestreo A: Septiembre.

ID Estaciones A1 Quebrada Caraguajo 0.0242 Quebrada El Hato 0.0083 Río Magdalena (izq) 0.0164 Río Magdalena (der) 0.0185 Aguas calientes (1) 0.046 Quebrada el Hígado 0.067


CONTENIDO DE ZINC EN AGUAS

12

3

4

5

6

00.010.020.030.040.050.060.07

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

0

50

100

1

020406080

2 0

50

100

3

0

50

100

150

5

0

20

40

60

4

0

50

100

6

020406080

7

CONTENIDO DE ZINC EN SEDIMENTOS (Muestreo A)


Ataque total (AT).

CONCENTRACION

ID Estaciones AP AT1 Quebrada Caraguajo 58 962 Quebrada El Hato 30 673 Río Magdalena (izq) 27 924 Río Magdalena (der) 42 1025 Aguas calientes (1) 30 486 Quebrada el Hígado 36.5 947 Aguas calientes (2) 40 70


12 3

4

56

7

FACTOR DE MOVILIDAD DEL ZINC

A

B

FACTOR DE MOVILIDAD

< 2

2 a 4

> 4


TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. ChuyacoQ. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

A

BA

B

A

B

A

B

A

A

A

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

5

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado

020406080100120

1

020406080100

2 020406080100

3

020406080100

4

CONTENIDO DE ZINC EN SEDIMENTOS (Muestreo B)


Ataque total (AT).

CONCENTRACION



1 2 3

4

54

4.3 ANÁLISIS PETROGRÁFICO DE LOS SEDIMENTOS DE FONDO.

A las muestras se les realizó el análisis petrográfico con microscopía transmitida con conteo de puntos de 250 para cada placa.

Los minerales identificados en el presente estudio, que contienen metales traza, se presentan en la Tabla 10.

Tabla 10. METALES TRAZA EN LOS MINERALES IDENTIFICADOS.

Mineral Metales traza del presente estudio

Susceptibilidad

Olivino

Hornblenda

Biotita

Plagioclasas (*)

Feldespato potásico

Moscovita

Ilmenita

Magnetita

Cuarzo

Ni, Mn, Zn, Cu

Cu, Ni, Mn, Pb, Zn

Cu, Mn, Ni, Zn

Cu, Mn

Cu

Cu

Cr, Ni

Cr, Ni, Zn

Meteorización

Fácil

Moderada

Resistente

(*) La sericita es la alteración de las plagioclasas.

En la Tabla 11 se resumen los resultados obtenidos para las muestras de sedimentos de fondo del Muestreo A de septiembre. Se presenta en negrilla los minerales con metales traza.

55

Tabla 11. DESCRIPCIÓN PETROGRÁFICA DE LOS SEDIMENTOS.

1. Quebrada Caraguajo 2. Quebrada El Hato 3 y 4. Río Magdalnea

Textura 1. Tamaño de grano

2. Sorteamiento

3. Redondez

1. 100-600-1100 mic. (vfU-cL-vcL.

2. Moderado a pobre.

3. Angular a redondeado

1. 150-620-2700 mic (fL-cL-grnl).

2. Pobre.

3. Angular a redondeado.

1. 150-620-1700 mic. (fL-cL-vcU).

2. Moderado a pobre.

3. Angular a redondeado.

Componentes mineralógicos

1. Principales

2. Secundarios

1. 39,6% cuarzo, 4,8% feldespatos y 54,8 % fragmentos líticos.

2. 0,8 % clorita y epidota



2. 0,8 % piroxenos

Fragmentos líticos

1. Sedimentarios

2. Ígneos

3. Metamórficos

1. 14,8% arcillolitas y mat. org; cuarzoarenitas arcillosas, 14,8% chert.

2. 8,4% cuarzo policristalino, cuarzo, feldespatos, plagioclasas y micas.

3. 16,8% esquistos y micaesquistos.

1. 22,8% arcillolitas y mat. org; cuarzoarenitas arcillosas; 10,8% chert.

2. 16% cuarzo policristalino, cuarzo, feldespatos, plagioclasas y micas.

3. 22% esquistos y micaesquistos.

1. 20,4 % arcillolitas y mat. org; cuarzoarenitas arcillosas; 2,4%.

2. 16 % cuarzo policristalino, cuarzo, feldespatos, plagioclasas y micas.

3. 13,6% esquistos y micaesquistos.

Alteración Fuerte sericitación de feldespatos.

Fuerte sericitación de feldespatos.

Fuerte sericitación de feldespatos.

El análisis petrográfico de los sedimentos de fondo mostraron un tamaño de grano que varía entre 100 y 2.700 micras, con un sorteamiento moderado a pobre y granos angulares a subredondeados, lo que indica poco transporte; el promedio de los componentes principales (Figura 15) en las quebradas aledañas al río es: 30 % de cuarzo, 5 % de feldespatos y 65 % de fragmentos líticos, y en el río Magdalena: 30 % de cuarzo, 20 % de feldespatos y 50 % de fragmentos líticos.

56

Figura 15. COMPONENTES PRINCIPALES DE LOS SEDIMENTOS

En al Figura 15 se observa la ubicación y presentación visual en aumento X5 en nicoles paralelos y cruzados, de cada sección delgada. En las correspondientes a las quebradas Caraguajo y El Hato, se observan granos grandes y pequeños, lo cual indica un menor sorteamiento a la sección del río Magdalena; esto indica que el nacimiento de las quebradas esta muy cercano en comparación a los sedimentos del río. Se presenta en esta figura, el detalle (aumento de X10) en cada sección delgada, de minerales como epidota, glauconita, moscovita y feldespatos, los cuales contienen elementos traza y que son fácilmente alterables. Se da como ejemplo la hornblenda, la que se encuentra en las tres secciones delgadas; como recorrido que sigue un mineral fácilmente alterable y que indica un transporte cercano a la fuente, se puede considerar que la hornblenda encontrada en el río proviene de una de estas quebradas, con mayor probabilidad de la quebrada El Hato.

TARQUI

722.000 N

724.000 N

728.000 N

730.000 N

1'13

5.00

0 E

1'13

7.00

0 E

1'13

9.00

0 E

1'14

1.00

0 E

1'14

3.00

0 E

1

23

4

726.000 N

TARQUI

Q. El Hato

Q. El Hato

Q. Chuyaco

Q. Caraguajo

Q. E

l Híg

ado 1. Queb. Caraguajo

2. Queb. El Hato3. Río Magdalena N4. Río Magdalena S

Feldespatos

Cuarzo

Estaciones

Fragm. Liticos

1

2

3 y 4

Convenciones

57

Figura 16. DESCRIPCIÓN PETROGRÁFICA DE LOS SEDIMENTOS.

58

Para complementar el análisis de aporte geológico del área de estudio, del flanco este de la serranía de Las Minas, es necesario presentar una descripción de mayor detalle de las unidades que atraviesan las quebradas Caraguajo y El Hato.

1. Quebrada Caraguajo. Atraviesa rocas sedimentarias paleógenas y neógenas, correspondientes a la Formación Tesalia (Pgt) y el Grupo Honda (Ngh).

2. Quebrada El Hato: Atraviesa principalmente sedimentos de origen volcánico de la unidad jurásica Formación Saldaña (Js); de origen sedimentario del Grupo Olini (Ko). Además, recibe los sedimentos de la quebrada Chuyaco, la cual atraviesa la Formación El Hígado (Pzh - paleozoica) y unidades sedimentarias cretácicas y cenozoicas.

Se ha considerado que las unidades geológicas: Migmatitas de Las Minas, Formación Saldaña y Formación El Hígado son las principales fuentes de aporte a las unidades sedimentarias cretácicas y cenozoicas del área de estudio. Los componentes petrográficos y mineralógicos de estas tres unidades han sido identificados en el estudio petrográfico antes descrito. En la Tabla 12 se resumen las características geológicas de estas tres unidades.

Tabla 12. UNIDADES GEOLÓGICAS CON EL MATERIAL PARENTAL.

Unidad geológica

Ubicación Origen Descripción

Migmatitas de Las Minas (PЄm)

Orogenia Nickeriana. Metamorfismo e intrusión sintectónica producida por una colisión continental entre los escudos de Guayana y Canadiense, hace 1.200 Ma.

Neises biotíticos, anfibolitas y mármoles? Anfibolitas constituidas por hornblenda, plagioclasa y biotita. Neises de composición cuarzo-feldespática con granates, biotitas y anfíboles.

Formación El Hígado (Pzh)

Q. Chuyaco (El Hato).

Q. El Hígado

Acumulación de sedimentos en un medio anóxico marino durante el Paleozoico temprano.

Lodolitas calcáreas cortadas por diques riodacíticos y dacíticos; areniscas y limolitas con pirita diseminada y materia orgánica; limolitas con concreciones calcáreas – dique dacítico- andesítico.

Formación Saldaña (Js)

Q. El Hato Facies volcánicas y algunas de sedimentos de origen continental. Se acumularon especialmente hacia el este de la actual Cordillera Central, la cual estaba representada por una serie de volcanes junto con el plutonismo.

Muy meteorizado. Tobas que varían de vítreas a cristalinas y líticas. Los líticos son de origen ígneo granítico o de otras tobas. En las tobas cristalinas predominan biotitas, plagioclasas y anfíboles. Algunos sectores con diques andesiticos y dacíticos, con fenocristales de hornblenda y plagioclasa, y eventualmente pirita diseminada, asociada a venas de cuarzo lechoso.

Tomado del levantamiento geológico de la Plancha 366 Garzón (Huila). Rodríguez et al. (1996); Velandia et al. (1996).

59

4.4 ZONA DE APORTE DE LOS METALES TRAZA

El muestreo geoquímico realizado en la Planchas 366 Garzón fue orientado para prospectar oro. De los resultados de dicho muestreo sólo se tomaron dos resultados correspondientes a estaciones de sedimentos activos, de la parte alta de la quebrada El Hato. A estas muestras se les practicó análisis espectrográfico, se seleccionaron los resultados dados para los metales traza que corresponden al presente estudio.

Para obtener un promedio relativo, los cálculos se realizaron con un valor estimado para aquellos dados con L (menor a) se redujo a la mitad. Los valores estimados dados son:

L-20 = 10 Cd

L-200 = 100 Zn

En la Tabla 13 se presentan los datos espectrográficos y los resultados correspondientes al presente estudio de sedimentos de fondo y concentración por ataque total (Cedeño et al., 1999), presentados así: promedio de los metales traza en el área de estudio, quebrada El Hato y promedio de las muestras del río Magdalena.

Tabla 13. COMPARACION DE LOS RESULTADOS ZONA DE APORTE. ROCA Cd

(ppm) Cr

(ppm) Cu

(ppm) Fe (%) Mn

(ppm) Ni

(ppm) Pb (ppm) Zn

(ppm) Zona de aporte * (Sed. Finos IGM- 162734)

L20 =10

300

20

5

1.500

30

30

L200 =100

Zona de aporte * (Sed. Finos IGM- 162735)

L20 =10 70 10 7 1.500 20 20 L200= 100

Promedio área de estudio ** (sept)

24,79 21,43 2,28 675,14 3,94 81,28

Promedio área de estudio* * (abril)

2,7 38,5 20,2 4,4 613,3 38,5 17,98 93,76

Q. El Hato ** (sept) 19 36 1,55 748 7,1 67 Q. El Hato ** (abril) 2,8 40 19 3,4 495 46 12 87 Río Magdalena ** (sept) 34,8 19,5 3,6 346,8 23 2,3 97 Río Magdalena ** (sept) 2,5 45 20 5,55 645 35,5 11 98

En la Figura 16 se presenta la ubicación geográfica de los datos y resultados en el mapa geológico del área de estudio, así como los gráficos de barras para cada elemento que permiten comparar los resultados obtenidos. Es necesario afirmar que el

* Resultado espectrográfico obtenido durante el levantamiento geológico de la Plancha 366 Gsarzón. ** Resultados obtenidos para sedimentos de fondo del presente estudio, concentración dada por ataque total.

60

presente análisis de resultados, con los datos espectrográficos, no es de óptima calidad por corresponder a datos semicuantitativos, y un número muy bajo de éstos, sin embargo, se considera dan un estimativo preliminar del origen geológico por la posición de estas muestras, lo cual puede servir para estudios posteriores en esta zona.

Figura 17. RESULTADOS DE LA ZONA DE APORTE.

Zona de aporte * (Sed. FinosIGM- 162734)Zona de aporte * (Sed. FinosIGM- 162735)Promedio ** (Sep)

Promedio ** (Abril)

Q. El Hato ** (Sep)

Q. El Hato ** (Abril)

Río Magdalena ** (Sep)

Río Magdalena ** (Abril)

CADMIO CROMO

COBRE HIERRO0123456789

10

Con

cent

raci

ón (p

pm)

0

50

100

150

200

250

300

Con

cent

raci

ón (p

pm)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Con

cent

raci

ón (p

pm)

0

1

2

3

4

5

6

7

Con

cent

raci

ón (%

)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Con

cent

raci

ón (p

pm)

MANGANESO NIQUEL

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Con

cent

raci

ón (p

pm)

PLOMO ZINC

0

5

10

15

20

25

30

Con

cent

raci

ón (p

pm)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Con

cent

raci

ón (p

pm)

LEYENDA

MAPA GEOLOGICO DEL AREA DE ESTUDIO (366 Garzón)

* Resultado espectrografico obtenido durante el levantamiento geológico de la plancha 366.** Resultados obtenidos para sedimentos defondo del presente estudio, concentración dada por ataque total.

61

El análisis del presente punto se resume en los siguientes numerales:

• Cadmio. El dato espectrográfico es L20, lo cual significa un valor inferior a 20, es decir, la presencia de este metal traza, sin la certeza de cuanto, se da un valor de 10, pero puede ser menor a éste. Los resultados obtenidos del promedio del área de estudio, la quebrada El Hato y el río Magdalena (muestreo abril), presentan un valor aproximado de 2,7, y se puede considerar un aporte considerable de las quebradas aledañas: El Hato y Carguajo al río Magdalena.

• Cromo. La primera muestra, ubicada en la Formación Saldaña, presenta un valor alto (300 ppm) de cromo, y disminuye en el segundo punto (70 ppm), ubicado en la unidad cretácica del Grupo Olini. Los resultados cuantitativos del área de estudio indican una menor cantidad del cromo en el muestreo de septiembre con respecto al muestreo de abril, con resultados similares y un pequeño incremento en el río. Esto indica, probablemente, el aporte de cromo de la quebrada El Hato y también de aguas arriba de este punto en el río Magdalena.

• Cobre. La primera muestra, ubicada en la Formación Saldaña, presenta un valor de 20 ppm de cobre, y disminuye en el segundo punto (10 ppm), ubicado en la unidad cretácica del Grupo Olini. Los resultados cuantitativos del área de estudio indican una mayor cantidad del cobre en el muestreo de septiembre con respecto al muestreo de abril, con resultados similares, sin embargo, se presenta un incremento alto en la quebrada El Hato en el muestreo de septiembre. Esto indica, probablemente, el aporte de cobre por la quebrada El Chuyaco que desemboca en la quebrada El Hato, la cual arrastra sedimentos desde la unidad paleozoica de la Formación El Hígado

• Hierro. La primera muestra, ubicada en la Formación Saldaña, presenta un valor de 5 % de hierro, y aumenta en el segundo punto (7%), ubicado en la unidad cretácica del Grupo Olini. Los resultados cuantitativos del área de estudio, indican una mayor cantidad del hierro en el muestreo de abril con respecto al muestreo de septiembre, con incremento en la concentración del hierro en el río. Esto indica, probablemente, que el aporte del hierro es principalmente de aguas arriba del río Magdalena.

• Manganeso. Las dos muestras de sedimentos activos, ubicadas en la Formación Saldaña y la unidad cretácica del Grupo Olini, presentan un valor de 1.500 ppm. Los resultados obtenidos del promedio del área de estudio, la quebrada El Hato y el río Magdalena presentan un valor aproximado de 620 ppm. Se puede considerar un aporte considerable de las quebradas aledañas: El Hato y Carguajo al río Magdalena.

62

• Níquel. La primera muestra, ubicada en la Formación Saldaña, presenta un valor de 30 ppm de níquel, y disminuye en el segundo punto (20 ppm), ubicado en la unidad cretácica del Grupo Olini. . Los resultados obtenidos del promedio del área de estudio, la quebrada El Hato y el río Magdalena (muestreo abril), presentan un valor aproximado de 42 ppm. Se presenta un incremento en la quebrada El Hato, y esto indica, probablemente, el aporte del cinc por la quebrada El Chuyaco que desemboca en la quebrada El Hato, la cual arrastra sedimentos desde la unidad paleozoica de la Formación El Hígado.

• Plomo. La primera muestra, ubicada en la Formación Saldaña, presenta un valor de 30 ppm de plomo, y disminuye en el segundo punto (20 ppm), ubicado en la unidad cretácica del Grupo Olini. Los resultados cuantitativos del área de estudio indican una mayor cantidad del plomo en el muestreo de abril con respecto al muestreo de septiembre, con incremento en la concentración del plomo en el río. Se puede considerar un aporte considerable de las quebradas aledañas: El Hato y Carguajo al río Magdalena.

• Cinc. Las dos muestras de sedimentos activos, ubicadas en la formación Saldaña y la unidad cretácica del Grupo Olini, presenta un valor de L200 ppm. El dato espectrográfico es L200, significa un valor inferior a 200, es decir, la presencia de este metal traza a una concentración menor a 200, sin la certeza de cuánto, se da un valor de 100, pero puede ser menor a éste. Los resultados cuantitativos del área de estudio indican una mayor cantidad del cinc en el muestreo de abril con respecto al muestreo de septiembre, con incremento en la concentración del cinc en el río. Esto indica, probablemente, el aporte del hierro es principalmente de aguas arriba del río Magdalena.

63

CONCLUSIONES

1. El análisis de los factores fisicoquímicos se resume así: el promedio de las medidas de oxígeno disuelto en la zona de estudio es de 8.16 ppm, lo cual indica el alto poder amortiguador de los bicarbonatos y se mantiene el pH cercano a la neutralidad; el promedio de las medidas de pH en la zona de estudio es de 8,26, lo cual indica un pH dentro del rango inicial de alcalinidad; el promedio de las medidas de temperatura es 22,81°C; el promedio de las medidas de conductividad eléctrica es 216 mhos/cm. Atendiendo a los requisitos de calidad de agua para riego, ofrece aguas de excelente calidad, tipo C1, es decir que la conductividad eléctrica es menor de 200 mhos/cm.

2. Las concentraciones de los elementos traza en el agua son muy pequeñas en comparación con los sedimentos de fondo, poco material que los contiene disuelto están adheridos a arcillas y materia orgánica.

3. Los metales traza con factor de movilidad alto (>4) a medio (2-4) con cierto grado de probabilidad de contaminación son: el manganeso, cobre y cinc. El factor de movilidad del cadmio, cromo y hierro es bajo y no presenta ningún tipo de riesgo de contaminación.

4. Por el análisis petrográfico realizado a los sedimentos de fondo y por el contenido de minerales en las arenas estudiadas se demuestra que el área de aporte es cercana, posiblemente la serranía de Las Minas, que corresponden a las unidades geológicas: Migmatitas de Las Minas, Formación El Hígado y Formación Saldaña.

5. Los metales traza con aporte al río Magdalena, principalmente de las quebradas aledañas: El Hato y Caraguajo, son: cadmio, cromo, manganeso y plomo. Los metales traza con aporte, tanto de las quebradas aledañas: El Hato y Caraguajo, así como las de aguas arriba al río Magdalena, son: cobre, hierro, níquel y cinc.

6. La quebrada El Hígado recibe la influencia del poblado de Tarqui.

64

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