L. Cumbal; V. Aguirre; E. L. Cumbal; V. Aguirre; E. MurgueitioMurgueitio; I. ; I. TipánTipán, C. , C. ChávezChávez, F. , F. PomaPoma

CENTRO DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICASCENTRO DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICASESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITOESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

SANGOLQUÍ, ECUADORSANGOLQUÍ, ECUADOR

ORIGEN DEL ARSÉNICO EN LAS ORIGEN DEL ARSÉNICO EN LAS AGUAS Y SEDIMENTOS DE LA AGUAS Y SEDIMENTOS DE LA

LAGUNA DE PAPALLACTA, LAGUNA DE PAPALLACTA, ESTUDIO PRELIMINARESTUDIO PRELIMINAR

MICROCUENCA DE LA LAGUNA DE PAPALLACTAMICROCUENCA DE LA LAGUNA DE PAPALLACTA

LAGUNA DE PAPALLACTA FUENTE DE AGUA CRUDA PARA DMQ LAGUNA DE PAPALLACTA FUENTE DE AGUA CRUDA PARA DMQ CONTAMINADA CON ARSÉNICOCONTAMINADA CON ARSÉNICO

Derrame de crudo en Reserva Derrame de crudo en Reserva CocaCoca--Cayambe cubrió en casi Cayambe cubrió en casi la mitad de la superficie la la mitad de la superficie la laguna de Papallacta. laguna de Papallacta.

Remediación Ambiental Remediación Ambiental incompletaincompleta

Arsénico entre 390 y 10.560 Arsénico entre 390 y 10.560 µµg/L, metales pesados y g/L, metales pesados y TPHsTPHs..

Pérdida de caudal de agua Pérdida de caudal de agua cruda para servir a 800.000 cruda para servir a 800.000 habitantes del norte de Quito, habitantes del norte de Quito, incrementándose déficit agua incrementándose déficit agua potable en 28%.potable en 28%.

DISTRIBUCIÓN ESPACIODISTRIBUCIÓN ESPACIO--TIEMPO DEL ARSÉNICO EN LA TIEMPO DEL ARSÉNICO EN LA LAGUNA DE PAPALLACTALAGUNA DE PAPALLACTA

Heredia, E. y Bernal, E. Informe sobre la distribución de contaminantes producto del derrame de petróleo del 8 de abril del 2003 en la laguna de Papallacta (2004)

¿¿PETRÓLEO CAUSANTE DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA CON PETRÓLEO CAUSANTE DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA CON ARSÉNICO?ARSÉNICO?

62,762,7SodioSodio

10,710,7PotasioPotasio

34,334,3AluminioAluminio

0,40,4BarioBario

0,10,1MagnesioMagnesio0,10,1CobaltoCobalto

36,636,6NíquelNíquel0,30,3PlomoPlomo

2,42,4HierroHierro145,4145,4VanadioVanadio

0,10,1AntimonioAntimonio0,70,7ArsénicoArsénico

Contenido (mg/kg)

Elemento

De la Torre E., Guevara A., Muñoz G. y Criollo E. (2004) Estudio de Aguas Superficiales y Sedimentos de la Cuenca de los ríos Sucus, Tambo y Papallacta

ÁREA DE ESTUDIO Y CONDICIONES AMBIENTALES (i)ÁREA DE ESTUDIO Y CONDICIONES AMBIENTALES (i)

00o 22’ 30,7”- 00o 22’ 56,2” latitud sur, 3354 m; 0,31 km2 y V = 8’310.500 m3 época seca; 0,40 km2 y V = 13’420.900 m3 época lluviosa

56,97 km56,97 km222,98 km2,98 km22

32,61 km32,61 km22

21,38 km21,38 km22

¿ARSÉNICO EN AGUAS NATURALES EN REGIÓN INTERANDINA ¿ARSÉNICO EN AGUAS NATURALES EN REGIÓN INTERANDINA ECUATORIANA?ECUATORIANA?

Reservorio EMAAP-Q

MONITOREO ARSÉNICO EN RÍO SUCUSMONITOREO ARSÉNICO EN RÍO SUCUS

1494487,33381P 9

1484436,73385P 8

1544516,83389P 7

1534406,73397P 6

1151287,53399P 5

621427,43552P 4

641327,13580P 3

1081287,33598P 2

1151267,23608P 1

µg/Lmg/Lm.s.n.m

AsTSDTpHALTITUDCÓDIGO MUESTRA

MONITOREO ARSÉNICO AGUAS DEL RÍO TAMBO, CUENCA BAJAMONITOREO ARSÉNICO AGUAS DEL RÍO TAMBO, CUENCA BAJA

Fuente Fuente termaltermal

DesembocaduraDesembocadura

128,3

104,7

107,2

73,2

34,6

26,7

20,7

AsT, mg/kg

P 9

P 8

P 7

P 6

P 4

P 2

P 1

CÓDIGO MUESTRA

ARSÉNICO EN SEDIMENTOS, CUENCA BAJA DEL RÍO TAMBO ARSÉNICO EN SEDIMENTOS, CUENCA BAJA DEL RÍO TAMBO

-1,2CaMgSi2O6Diopside

3,62,9(Mg,Fe,Al)(Al1,28Si2,72)O10(OH)2(H2O)6Vermiculita

5,36,5SiO2Cuarzo

5,310,2Mg2Si2O6Enstatita

12,45,7KSi3AlO8Sanidina

73,473,5Na0,685Ca0,347Al1,46Si2,54O8Andesita

P9 Sedimento (%)

P2 Sedimento (%)

FórmulaFracción mineral

alta pendientealta pendiente

pendiente suavependiente suave

12,6

15,5

14,6

14,1

15,6

12,7

13,2

oC

T

6,4

7,1

7,3

7,5

7,2

7,6

7,3

pH

29919623834P 7

6261753908P 6

5381693875P 5

6982063906P 4

4132923802P 3

4722693766P 2

2332493783P 1

µg/Lmg/Lm.s.n.m

AsTSDTALTITUDCÓDIGO MUESTRA

CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS DEL RÍO TAMBO, CUENCA ALTACARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS DEL RÍO TAMBO, CUENCA ALTA

pH

3004-56,06,803373Jamanco

2802--3595El Tambo

1090183535,36,203856FT 7

3152350045,46,803834FT 6

785223813,88,203910FT 5

355518615,67,843912FT 4

4380350055,66,303910FT 3

316116257,57,403915FT 2

6120289063,06,553917FT 1

µg/Lmg/LoCm.s.n.m

AsTSDTTALTITUD AGUA TERMAL

CARACTERIZACIÓN DE FUENTES DE AGUA TERMAL CARACTERIZACIÓN DE FUENTES DE AGUA TERMAL

LOCALIZADAS EN LA CUENCA DEL RÍO TAMBOLOCALIZADAS EN LA CUENCA DEL RÍO TAMBO

11682344FT 6

52202632FT 5

25111144FT 4

24663744FT 1

mg/Lmg/L

As(V)As(III)FUENTE DE AGUA TERMAL

CARACTERIZACIÓN ADICIONAL DE AGUAS GEOTERMALES CARACTERIZACIÓN ADICIONAL DE AGUAS GEOTERMALES

Especies arsenicales en fuentes agua termal

-103,86,8FT 6

7,38,0FT 5

9,27,4FT 4

-112,26,7FT 1

mV

EhpHFUENTE DE AGUA TERMAL

pHpH y Eh afloramientos y Eh afloramientos geotermales geotermales

SEPARACIÓN DE ESPECIES ARSENICALES SEPARACIÓN DE ESPECIES ARSENICALES

Resina Aniónica

Agua geotermal pH = 4-5

9,2 pK AsO H HAsO -22 =+→ +

11,5 pK AsO H HAsO

7,0 pK HAsO H AsOH

2,2 pK AsOH H AsOH

a3-3

4-2

4

a2-2

4-42

a1-4243

=+→

=+→

=+→

+

+

+

--42

-42

- Cl AsOH -R AsOH Cl-R +≡→+≡ ++

Cl-R -+≡

HAsO2 : no es capturado por resina

: capturado por resina AsOH -42

1,8FeSO4(OH)(H2O)2Parabutlerita

3,5Sb2S3Estibnita

42,6SiO2Cuarzo

52,1KSi3AlO8Sanidina

%

ContenidoFórmulaMineral

Análisis mineralógico por DRX Análisis mineralógico por DRX de muestras en afloramientos de muestras en afloramientos

CARACTERIZACIÓN ADICIONAL DE AGUAS GEOTERMALES CARACTERIZACIÓN ADICIONAL DE AGUAS GEOTERMALES

89%89%GrisGrisGangaGanga

TrazasTrazasGranos de 0,01Granos de 0,01--0,02 0,02 mmmm

Blanco Blanco amarilloamarillo

PiritaPirita

3%3%Granos de Granos de inclusiones 0,01inclusiones 0,01--

0,2 0,2 mmmm

RojizoRojizoÓxidos de Óxidos de hierrohierro

8%8%Granos de 0,1 Granos de 0,1 mmmm y zonas 2mmy zonas 2mm

Gris Gris plomizoplomizo

EstibnitaEstibnita

% volumétrico% volumétricoGranulometríaGranulometríaColorColorMineralMineral

Análisis mineralógico de secciones Análisis mineralógico de secciones pulidas muestras en afloramientos pulidas muestras en afloramientos

ARSÉNICO EN VERTIENTES DE LAGUNA DE PAPALLACTAARSÉNICO EN VERTIENTES DE LAGUNA DE PAPALLACTA

5

8

33

511

13

149Río Tambo

Materialvolcánico

N

Jamanco

Unidades: µg AsT/L

3650

5201544

ARSÉNICO EN AGUAS SUPERFICIALES LAGUNA DE ARSÉNICO EN AGUAS SUPERFICIALES LAGUNA DE PAPALLACTAPAPALLACTA

311

340

280

317

220

298359

332

341

306

332

341

310

265

NUnidades : µg AsT/L

Muestreo: Verano 2006

P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

P9

P10

P11P12

P13P14

Concentraciones promedio

Ene, Feb, Mar

124,132,8203,8170,043619,87,814161,429,8448,4160,043419,87,713142,234,3550,4180,043219,97,812109,344,3509,6160,043519,97,811108,522,9489,2130,043519,87,810127,546,5448,4140,043120,07,79150,438,6450,2130,043020,37,68137,721,5631,9140,043420,37,57145,234,8570,8120,043619,87,66112,318,5570,8140,043319,77,65124,916,3530,0110,043019,87,74147,916,8693,1133,343520,07,73128,225,2550,4250,043520,37,62120,69,2293,5350,043720,07,81

µg/Lµg/Lmg/Lmg/Lmg/Lº CAsTAs(III)Cl-CaCO3SDTTemp. pHPunto

ARSÉNICO EN AGUAS SUPERFICIALES LAGUNA DE ARSÉNICO EN AGUAS SUPERFICIALES LAGUNA DE PAPALLACTAPAPALLACTA

Muestreo: Invierno 2006

Concentraciones promedioJun, Jul, Ago

ARSÉNICO EN AGUAS A DIFERENTES PROFUNDIDADES EN ARSÉNICO EN AGUAS A DIFERENTES PROFUNDIDADES EN LAGUNALAGUNA

Unidades: µg AsT/L

332289

316

332

325

309

517

- 4

- 8

- 12

- 16

- 20

- 24

306306307

321

373

365

342

¿Sedimentos adsorben arsénico?m

313375328

Muestreo: Verano 2006

Ene, Feb, Mar

83

COT : 1800 mg/L2800 mg/L

ARSÉNICO EN SEDIMENTOS DE LA LAGUNA DE PAPALLACTAARSÉNICO EN SEDIMENTOS DE LA LAGUNA DE PAPALLACTA

540

613

72

198

60

190

2,62,9(Mg,Fe,Al)(Al1,28Si2,72)O10(OH)2(H2O)6Vermiculita

7,18,7SiO2Cuarzo

4,54,6Mg2Si2O6Enstatita

11,610,0KSi3AlO8Sanidina

74,273,6Na0,685Ca0,347Al1,46Si2,54O8Andesita

Suelo alejado

laguna (%)

Sedimento Desemb.

(%)

FórmulaMineral

Unidades: mg AsT/kg

N

Materia orgánica

CULTIVO DE TRUCHAS ARCO IRIS USANDO AGUAS DEL RÍO CULTIVO DE TRUCHAS ARCO IRIS USANDO AGUAS DEL RÍO TAMBOTAMBO

FASE DE CAMPO

Acondicionamiento de instalaciones

Control de condiciones para cultivo

Monitoreo agua río Tambo

Cultivo de peces(2 meses)

Monitoreo de crecimiento

Faena de peces

RESULTADOS PRELIMINARESRESULTADOS PRELIMINARES

5,12 5,12 ±± 0,990,994,95 4,95 ±± 1,081,085,29 5,29 ±± 0,890,89As TotalAs Total((mgmg//KgKg))

0,330,330,340,340,310,31ÍÍndice de conversindice de conversióón (g n (g

trucha/g alimento)trucha/g alimento)

0,980,981,031,030,930,93Tasa de crecimientoTasa de crecimiento

(g/d(g/díía)a)

58,8558,8561,961,955,8855,88Peso ganado (g)Peso ganado (g)

7,26 7,26 ±± 0,560,566,96 6,96 ±± 0,740,747,56 7,56 ±± 0,450,45AnchoAncho((cmcm))

24,06 24,06 ±± 2,702,7022,92 22,92 ±± 3,763,7625,19 25,19 ±± 1,621,62LargoLargo((cmcm))

148,89 148,89 ±± 28,5828,58151,90 151,90 ±± 36,9936,99145,88 145,88 ±± 20,1720,17PesoPeso

(g)(g)

TotalTotalPiscina 2Piscina 2Piscina 1Piscina 1

CARACTERIZACIÓN PRELIMINAR DE TRUCHAS ARCO IRIS CARACTERIZACIÓN PRELIMINAR DE TRUCHAS ARCO IRIS CULTIVADAS CON AGUAS DEL RÍO TAMBOCULTIVADAS CON AGUAS DEL RÍO TAMBO

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

El agua del río Tambo en aproximadamente 12,76 El agua del río Tambo en aproximadamente 12,76 kmkmde recorrido muestra altas concentraciones de de recorrido muestra altas concentraciones de arsénico, siendo mayores en la cuenca alta, debido al arsénico, siendo mayores en la cuenca alta, debido al aporte de varias fuentes geotermales.aporte de varias fuentes geotermales.

El río Tambo es la principal fuente de arsénico para la El río Tambo es la principal fuente de arsénico para la laguna de Papallacta. laguna de Papallacta.

Los contenidos de arsénico en la laguna a pesar de no Los contenidos de arsénico en la laguna a pesar de no variar enormemente de punto a punto, si cambian variar enormemente de punto a punto, si cambian significativamente con la estación climática.significativamente con la estación climática.

Las concentraciones de arsénico en las diferentes Las concentraciones de arsénico en las diferentes profundidades de la laguna en el centro, no difieren profundidades de la laguna en el centro, no difieren representativamente debido a la mezcla continua representativamente debido a la mezcla continua provocada por el fuerte oleaje en dirección sureste provocada por el fuerte oleaje en dirección sureste --noroeste. noroeste.

El agua de la laguna de Papallacta se encuentra El agua de la laguna de Papallacta se encuentra además enriquecida con otros elementos además del además enriquecida con otros elementos además del arsénico, arsénico, ClCl--, , CaCOCaCO33, MON., MON.

Sedimentos en el borde de la laguna acumulan Sedimentos en el borde de la laguna acumulan arsénico. Menor la acumulación se observa en las arsénico. Menor la acumulación se observa en las riveras del noroeste y suroeste por las crecidas del río riveras del noroeste y suroeste por las crecidas del río Tambo. En las orillas del noreste y sureste, los Tambo. En las orillas del noreste y sureste, los contenidos son mayores por encontrarse contenidos son mayores por encontrarse completamente alejadas de la influencia del río y por completamente alejadas de la influencia del río y por la potencial precipitación de sedimentos ricos en la potencial precipitación de sedimentos ricos en arsénico. arsénico.

Las concentraciones de arsénico obtenidas en río Las concentraciones de arsénico obtenidas en río Sucus son pequeñas y pueden originarse por la Sucus son pequeñas y pueden originarse por la liberación de arsénico de sedimentos y rocas en el liberación de arsénico de sedimentos y rocas en el curso del río.curso del río.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

¿ARSÉNICO EN AGUAS NATURALES EN REGIÓN INTERANDINA ¿ARSÉNICO EN AGUAS NATURALES EN REGIÓN INTERANDINA ECUATORIANA?ECUATORIANA?

Suelos de Sierra Suelos de Sierra Ecuatoriana de origen Ecuatoriana de origen volcánicovolcánico

Ningún estudio de Ningún estudio de arsénico en suelos, arsénico en suelos, sedimentos y alimentossedimentos y alimentos

Aguas geotermales Aguas geotermales contienen As?contienen As?

20 principales volcanes quaternarios del Ecuador (Hall et al. 1999)

Fuentes geotermales Timbuyacu

ARSÉNICO EN FUENTES DE AGUA TERMALARSÉNICO EN FUENTES DE AGUA TERMAL

AGUAS DE RIEGO

ARSÉNICO EN FUENTES DE AGUA TERMALARSÉNICO EN FUENTES DE AGUA TERMAL

GuayllabambaEl Quinche, Yaruquí, Pifo

INVESTIGADORESINVESTIGADORES Y AYUDANTES DE Y AYUDANTES DE INVESTIGACIÓNINVESTIGACIÓN

GRACIAS POR SU ATENCIÓN