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“Adapta las teorías a los hechos, en vez de los hechos a las teorías”

Dicho por el personaje de Sherlock Holmes

“Cuando un sueño muere es porque se ha hecho real”

Fragmento de “Hoy te toca ser feliz” por Mägo de Oz (2009)

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DEDICATORIA

A mis padres Teófilo y María Eugenia, por el esfuerzo y apoyo que ofrecieron durante los estudios de la carrera y culminar este proyecto.

A mis hermanas Itzel Karina, Karen Eugenia e Itzae Klarisa, que estuvieron muy atentas y ofreciendo en cualquier momento su apoyo para terminar con éxito este trabajo.

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AGRADECIMIENTOS

A Dra. Argelia Juárez Alcaraz, Directora de Tesis, Asesora de

Residencia, Catedrática, Segunda Madre y Amiga por compartir su

experiencia, conocimiento y sabiduría. Gracias por hacerme

encontrar mi verdadera vocación.

A MIE. Gustavo Rogelio Reyes Benítez, Catedrático y Asesor, por

su paciencia, sabiduría y conocimiento que nos ayudaron en todo

momento.

A M.C. Pedro Rocha Medrano, Catedrático y Amigo, por su apoyo

y servicio en el desarrollo de este proyecto, así como sus palabras de

aliento y ánimos.

A M.P. Jorge Alberto Chávez Larios, Catedrático y Asesor, por su

apoyo en la investigación social de este proyecto.

A M.C. Gloria Elena Gómez Ramírez, Catedrática y Asesora, por

su gran aportación en la estadística del proyecto.

A INEGI, por su apoyo con sus servicios para este proyecto.

Al Centro Estatal de Cancerología, al Dr. Juvenal Ríos Ruela, por

su apoyo en la investigación social y la información necesaria.

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A CIAPACOV, al Ing. Arturo Pinto Salazar y QFB. Fernando

Amaya, por su apoyo al acceso a las zonas de distribución y realizar

las actividades oportunas.

A la Universidad de Colima, a la Facultada de Ciencias Químicas,

al M.C. Daniel Jaramillo Cano y Dr. Francisco Javier Barragán, por

su apoyo con las herramientas necesarias para el análisis de este

proyecto.

Al Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del

Estado de Jalisco, al Dr. Gustavo Dávila Vázquez, por su apoyo en la

información y revisiones del proyecto.

A mis revisores, Ing. Rebeca Rolon Llamas e Ing. Enrique Cortes

Valle, por sus valiosas y oportunas observaciones.

A las personas que directa e indirectamente estuvieron al tanto

del trabajo, ofreciendo sus palabras de apoyo y de ánimo, para

culminar este esfuerzo en conjunto.

Al Instituto Tecnológico de Colima, al personal administrativo

como la planta Docente, por el apoyo concedido para el desarrollo y

culminación de la carrera.

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INDICE

INDICE DE FIGURAS _________________________________________________ 9

INDICE DE CUADROS _______________________________________________ 13

Resumen ___________________________________________________________ 15

Abstract ____________________________________________________________ 16

Abreviatura _________________________________________________________ 17

I. _________________________________________________________ Introducción

______________________________________________________________________ 18

1.1 El problema ____________________________________________ 18

1.2 Hipótesis ______________________________________________ 18

1.3 Objetivos Generales _____________________________________ 18

II. _______________________________________________________ Antecedentes

______________________________________________________________________ 19

2.1 Marco geográfico del Estado de Colima. ____________________ 24

2.2. Condiciones climáticas del Estado de Colima. _______________ 26

2.3. Hidrología del Estado de Colima. __________________________ 27

2.4. Marco geográfico del municipio de Colima y zona urbana. _____ 28

2.5. Condiciones hidrológicas del municipio de Colima. ___________ 29

III. ________________________________________________ Materiales y métodos

______________________________________________________________________ 31

3.I. Identificación de la población y muestra. ___________________ 31

3.2. Encuestas _____________________________________________ 32

3.3. Muestreo de Pozos. _____________________________________ 34

3.4. Muestreo de Tomas domiciliarias. _________________________ 36

3.5. Análisis de las muestras de Pozos y Tomas Domiciliarias _____ 39

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3.6. Calibración del equipo de Espectrofotómetro de Absorción

Atómica (EAA). ________________________________________________ 44

IV. _________________________________________________________ Resultados

______________________________________________________________________ 49

4.1. Encuestas _____________________________________________ 49

4.2. Etapa de Verano ________________________________________ 53

4.2.1. Muestreo de pozos ___________________________________ 53

4.2.2. Análisis del agua de metales pesados. ______________________ 57

4.3. Etapa de Otoño _________________________________________ 65

4.3.1. Análisis del agua de metales pesados ____________________ 65

4.3.2. Muestreo de toma domiciliaria ___________________________ 71

4.4. Comparación de las concentraciones obtenidas de los Elementos

entre las muestras de agua y los pozos. ___________________________ 79

4.4.1. Tomas domiciliarias ___________________________________ 80

4.4.2. Comparación de los promedios obtenidos de los valores

registrados de pH y temperatura en las tres zonas de estudio. __________ 85

V. ___________________________________________________________ Discusión

______________________________________________________________________ 89

VI. _____________________________________ Conclusión y Recomendaciones

______________________________________________________________________ 93

VII. _______________________________________________ Literatura Consultada

______________________________________________________________________ 95

VIII. _________________________________ Softwares utilizados en el proyecto

______________________________________________________________________ 98

IX. _____________________________________________________________ Anexos

______________________________________________________________________ 99

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INDICE DE FIGURAS

Fig. 2.1. Representación de los municipio del Estado de Colima. _______ 25

Fig. 2.2. Representación gráfica y distribución de los climas en el Estado

de Colima. ____________________________________________________________ 27

Fig. 2.3. Representación graficas de las regiones hidrológicas del Estado

de Colima. ____________________________________________________________ 28

Fig. 2.4. Representación gráfica de las condiciones hidrológicas del

municipio de Colima. __________________________________________________ 30

Fig. 2.5. Representación gráfica de las corrientes y pozos de agua que

suministran la zona urbana del municipio de Colima. ____________________ 30

Fig.3.1. Identificación, Selección y Registro de la información. _________ 31

Fig. 3.2. Fundamentos y características de un instrumento de medida por

Arribas (2004). ________________________________________________________ 32

Fig. 3.3. Pasos para elaborar un cuestionario, Arribas (2004). __________ 33

Fig. 3.4. Abertura para su purga. _____________________________________ 34

Fig. 3.5. Purga por tres minutos. _____________________________________ 34

Fig. 3.6. Recolección de l a muestra __________________________________ 34

Fig. 3.7. Enjuague de los recipientes para digestión de la muestra. _____ 35

Fig. 3.8. Lavado y enjuague de los recipientes con agua acidulada para las

muestras. _____________________________________________________________ 35

Fig. 3.9. Recolección de 1,000 ml de la muestra. _______________________ 35

Fig. 3.10. Transferencia de la muestra de agua a través de la fibra de

vidrio. ________________________________________________________________ 35

Fig. 3.11. Digestión de la muestra adicionando acido nítrico. ___________ 35

Fig. 3.12. Después de la digestión se midió la temperatura y pH.________ 35

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Fig. 3.13. Diagrama que indica el procedimiento para la toma de muestras

en los pozos. __________________________________________________________ 36

Fig. 3.14. Ecuación para obtener la muestra aleatoria. _________________ 37

Fig. 3.15. Ecuación para obtener la muestra estratificada por colonia.___ 37

Fig. 3.16. Ecuación para obtener el coeficiente de Pearson. ____________ 38

Fig. 3.17. Ecuación para obtener el Alpha de Cronbach. ________________ 39

Fig. 3.18. Datos de identificación de las muestras _____________________ 42

Fig. 3.19. Etiquetado de la muestra (T46) ______________________________ 42

Fig. 3.20. Diagrama de calibración para un EAA de Flama. _____________ 46

Fig. 3.21 Flujo de trabajo realizado para el análisis químico de las

muestras. _____________________________________________________________ 48

Fig. 4.1. Identificación de los pozos en la zona de muestreo. ___________ 54

Fig. 4.2. P2 ubicado en la zona sur. ___________________________________ 56

Fig. 4.3. P3 ubicado en la zona sur. ___________________________________ 56

Fig. 4.4. P4 ubicado en la zona sur. ___________________________________ 56

Fig. 4.5. P5 ubicado en la zona sur. ___________________________________ 56

Fig. 4.6. P7 ubicado en la zona sur. ___________________________________ 56

Fig. 4.7. P8 ubicado en la zona centro. ________________________________ 56

Fig. 4.8. P9 ubicado en la zona norte__________________________________ 56

Fig. 4.9. P10 ubicado en la zona norte. ________________________________ 56

Fig. 4.10. P11 ubicado en la zona centro. ______________________________ 57

Fig. 4.11. P12 ubicado en la zona norte. _______________________________ 57

Fig. 4.12. P13 ubicado en la zona norte. _______________________________ 57

Fig. 4.13. P14 ubicado en la zona norte. _______________________________ 57

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Fig. 4.14. P16 ubicado en la zona norte. _______________________________ 57

Fig. 4.15. P17 ubicado en la zona norte. _______________________________ 57

Fig. 4.16. Prepararon los patrones. ___________________________________ 58

Fig. 4.17. Almacenamiento y transporte de 100 ml de muestra hasta su

análisis. ______________________________________________________________ 58

Fig. 4.18. Equipo espectrofotómetro, patrones y muestras antes de su

análisis. ______________________________________________________________ 58

Fig. 4.19. Curvas de calibración para cada uno de los metales pesados. 59

Fig. 4.20. Relación de cada uno de los ocho elementos contra pH versus

temperatura de los 17 pozos. ___________________________________________ 63

Fig. 4.21. Distribución de los metales pesados respecto al pH y la

temperatura en pozos muestreados en la etapa de otoño. A) Cd, b) Cr, c) Cu,

d)Fe, e) Mn, f) Ni, g) Pb, h) Zn. __________________________________________ 69

Fig. 4.22. Tres zonas de muestreos separadas por las avenidas. ________ 72

Fig. 4.23. Coloración rojizo-negruzco de la muestra T 46. ______________ 74

Fig. 4.24. Filtración de la muestra T46. ________________________________ 74

Fig. 4.25. Filtración de la muestra para su análisis en el espectrofotómetro.

______________________________________________________________________ 74

Fig. 4.26 Distribución de los metales pesados respecto al pH y la

temperatura en tomas domiciliarias muestreados en la etapa de otoño ____ 77

Fig. 4.27. Comparación de los promedios de las concentraciones de

metales obtenidos en las dos etapas. ___________________________________ 79

Fig. 4.28. Comparación de los promedios de los valores de los pH

obtenidos de las dos etapas. ___________________________________________ 80

Fig. 4.29. Promedios obtenidos de las concentraciones de metales

distribuidos en las tres zonas estudiadas. _______________________________ 81

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Fig. 4.30. Valores promedios de pH y temperatura de las tres zonas de

estudio. _______________________________________________________________ 82

Fig. 4.31. Resultados de los promedios obtenidos de la concentración de

metales en agua de pozos y tomas domiciliarias. ________________________ 83

Fig. 4.32. Resultados de los promedios obtenidos de las concentraciones

de metales en agua de pozo y tomas domiciliarias (zona centro). _________ 84

Fig. 4.33. Resultados de los promedios obtenidos de las concentraciones

de metales en agua de pozos y tomas domiciliarias (zona sur). ___________ 85

Fig. 4.34 Promedios de los valores de pH y temperatura de las muestras de

agua (zona norte). _____________________________________________________ 86

Fig. 4.35. Promedios de los valores de pH y temperatura de las muestras

de agua (zona centro). _________________________________________________ 87

Fig. 4.36 Promedios de los valores de pH y temperatura de las muestras de

agua (zona sur). _______________________________________________________ 88

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INDICE DE CUADROS

Cuadro 2.1. Clave, nombres de los municipios y nombres de las

cabeceras municipal en el estado de Colima. (INEGI, 2000) _______________ 25

Cuadro 2.2. Características de la roca o suelo en el estado de Colima en

Carta Geológica 1:1 000 000 (INEGI, 2000). ______________________________ 26

Cuadro 2.3. Tipo o subtipo de clima del estado de Colima en Carta de

Climas, 1:1 000 000 (INEGI, 2000). _______________________________________ 26

Cuadro 2.4. Regiones y cuencas hidrológicas en carta hidrológica, Agua

superficiales, 1:1 000 000 (INEGI, 2000). _________________________________ 27

Cuadro 2.5. Corrientes de agua en el estado de Colima (INEGI, 2000). ___ 28

Cuadro 2.6. Cuerpos de agua en el estado de Colima (INEGI, 2000). _____ 28

Cuadro 2.7. Algunos de los pozos activos por CIAPACOV. _____________ 29

Cuadro 3.1. Metales pesados identificados en las normas así como el

espectrómetro requeridos. _____________________________________________ 40

Cuadro 3.2. Reactivos identificados en las normas para el análisis de

metales por espectrometría. ____________________________________________ 41

Cuadro 3.3. Tipo de recipientes, el tipo de lavado que deben llevar y las

normas en que se sugiere llevar a cabo el muestro. ______________________ 43

Cuadro 3.4. Pre tratamiento de las muestras de acuerdo a los valores que

indican las diferentes Normas __________________________________________ 43

Cuadro 3.5. Condiciones de la flama. _________________________________ 47

Cuadro 4.1. Formato de la encuesta aplicada a individuos presentes en el

hospital de cancerología _______________________________________________ 49

Cuadro 4.2. Resultados de los reactivos empleados con el modelo Alfa de

Cronbach _____________________________________________________________ 50

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Cuadro 4.3. Resultados de los reactivos empleados con el modelo Alfa de

Cronbach después de eliminar un ítem. _________________________________ 51

Cuadro 4.4. Correlación de Pearson entre ítems. ______________________ 52

Cuadro 4.5. Se presenta las actividades realizadas el 21 de Julio del 2010

en el muestreo de pozos. ______________________________________________ 55

Cuadro 4.6. Límites permisibles para pozos y tomas domiciliarias, los

valores se encuentran representados en ppm. ___________________________ 57

Cuadro 4.7. Resultados obtenidos de las concentraciones de metales

pesados de las muestras de agua de los pozos __________________________ 60

Cuadro 4.8. Coeficiente de correlación de Pearson con el pH y metales

pesados de la etapa de verano _________________________________________ 64

Cuadro 4.9. Resultados de los análisis de las muestras tomadas en los

pozos según las concentradas dadas por el espectrofotómetro de los

metales pesados según la norma NOM-127-SSA1-1994 en la temporada de

otoño. ________________________________________________________________ 65

Cuadro 4.10. Correlación de Pearson para los datos de pozos de otoño. 70

Cuadro 4.11. Resultados de los análisis en el espectrofotómetro de

absorción atómica de flama Varian SpectrometerAA 220 FS. _____________ 72

Cuadro 4.12. Correlación de Pearson de los datos de las tomas

domiciliarias en Otoño. ________________________________________________ 78

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Resumen El agua es el sustento primordial de la vida y ésta deberá ser inocua. En el

Estado de Colima, el cáncer ocupa el segundo lugar de las enfermedades que

padece la población. Por lo que, estudiar el agua, es una de las búsquedas a la

respuesta de esta problemática. La respuesta se encuentra a través de

investigaciones pertinentes y para encontrarla deberá ser multifactorial. EI objetivo

fue identificar y cuantificar los metales pesados presentes en el agua de la red

municipal y de tomas domiciliarias. El área de estudio fueron los pozos de

abastecimiento y las tomas domiciliarias en la zona conurbada del municipio de

Colima. Se desarrolló y evaluó una encuesta para identificar la relación del

consumo de agua con la enfermedad. Se realizaron los muestreos para pozos y

tomas domiciliarias en base a la NOM-230-SSA1-2002. El análisis de las muestras

fue realizado con el equipo de Espectrofotometría de Absorción Atómica de Flama

según la PROY-NMX-AA-051/4-SCFI-2008, en la etapa de verano y otoño del

2010. De las muestras analizadas, de T 46 se obtuvo 0.5875 y 0.607 ppm de Fe y

Mn respectivamente, además del valor de 6.0 ppm de cloro. En la etapa de

verano, el Fe representó el 17.65% de los pozos y en otoño, el Cr, Fe y Mn, fueron

los elementos que arrojaron valores fuera de la norma con 11.76, 11.76 y 58.72%

respectivamente. De las muestras de agua de tomas domiciliarias en la misma

etapa, solamente el 5.88% en ambos estuvieron fuera de norma con Fe y Mn

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Abstract Water is the primary substance in life and it must be safe. In the State of Colima,

Cancer is the second disease that affects the population. So, studying water is one

of the search for the answer to this problem. The answer was founded through

relevant research and should be multidisciplinary. The objective was to indentify

and to quantify heavy metals in water from municipal net and household

connections. The study area was the supply wells and household connections in

Colima suburbs. A survey was developed and evaluated to identify the relationship

between water consumption and the disease. Samples were taken from wells and

household connections based on the NOM-230-SSA1-2002. The analyses of the

samples were performed in the equipment Atomic Absorption Spectrophotometer

of Flame according to PROY-NMX-AA-051/4-SCFI-2008 during the summer and

the autumn of 2010. From the samples tested, the T 46 was obtained 0.5875 and

0.607 ppm of Fe and Mn respectively and the value of chlorine was 6.0 ppm.

During the summer season, the 17.65% of the wells tasted showed values of Fe

over the permitted ones; during the autumn, the Cr, Fe and Mn, were the elements

that showed values outside the norm with 11.76, 11.75 and 58.72% respectively.

From the household faucet water during the same season, only 5.88% in both

elements were over the norm in Fe and Mn.

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Abreviatura

Abrev. Definición

µm Micrómetros

Ag Plata

As Arsénico

B Boro

Ba Bario

Bi Bismuto

Cd Cadmio

CEC Centro Estatal de Cancerología

CIAPACOV Comité Intermunicipal de Agua Potable de Colima y Villa de Álvarez

Cl Cloro

Co Cobalto

Cr Cromo

Cu Cobre

EAA Espectrofotómetro de Absorción Atómica

Fe Hierro

Hg Mercurio

IARC Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer.

IRIS Información Referenciada Geoespacialmente Integrada en el Sistema

LMP Limites máximos permisibles

Mg Magnesio

Mn Manganeso

Mo Molibdeno

Ni Níquel

nm Nanómetros

NOM Norma Oficial Mexicana

OPS Organización Panamericana de la Salud

Pb Plomo

ppm Partes por millón

Pt Platino

r Coeficiente de Correlación de Pearson

Se Selenio

Sn Estaño

SO2 Oxido de Azufre

Zn Zinc

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I. Introducción

1.1 El problema

De acuerdo a la declaración del Director del Sector Salud (2009), mencionó

que la diabetes representa el primer lugar en las enfermedades y el cáncer el

segundo en el Estado de Colima. Por lo que, la búsqueda de la respuesta a esta

problemática, solamente se puede encontrar, a través de las investigaciones

pertinentes. Con la metáfora de que “podrás dejar de comer ciertos alimentos pero

no dejar de ingerir agua”, lo esencial de la vida es entonces el agua. Sin embargo,

es pertinente mencionar, que para encontrar la respuesta del porque de estas

enfermedades, la búsqueda es multifactorial. Por lo que esta parte de la

investigación, se desarrolló en dos etapas (verano y otoño) 2010 y por falta de

recursos no se repitió los mismos sitios a investigar, con estas limitantes, se

ofreció un segmento de la posible razón del problema.

En relación con el agua, ésta debe cumplir las características que indican la

NOM-117-SSA-1994 y NOM-127-SSA1-1994 y que indica lo siguiente.

“Aquella que no contiene contaminantes objetables, ya sean químicos o

agentes infecciosos y que no causa efectos nocivos al ser humano”

La búsqueda de la respuesta se fundamentó en este trabajo y se propuso la

siguiente hipótesis

1.2 Hipótesis

La concentración de metales pesados en el agua de la red municipal y tomas

domiciliaria se encuentran dentro de los Límites Máximos Permisibles de la NOM-

127-SSA1-1994.

1.3 Objetivos Generales

Identificar y cuantificar los metales pesados de acuerdo a la NOM-117-SSA-

1994 y NOM-127-SSA1-1994 presente en el agua de la red municipal y tomas

domiciliarias

Justificar la aplicación de la encuesta para delimitar el problema de la

investigación.

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II. Antecedentes

Los metales Fe, Cu, Co, Mn, Zn y Cr son elementos esenciales para los

humanos y su deficiencia puede inducir enfermedades o anomalías clínicas en

altas dosis que pueden provocar efectos tóxicos. El Hg, Pb, Cd y As no son

reconocidos como esenciales para ningún animal y tampoco para el ser humano

(Angerville et al., 2005).

El agua de consumo pasa a través de las rocas y el suelo como parte del ciclo

hidrológico y la mayoría del polvo y algunos gases contenidos en la atmosfera son

de origen geológico. El volcanismo y las actividades relacionadas son los procesos

principales para traer metales a la superficie desde el interior de la Tierra. Por

ejemplo, El volcán Inatubo expulsó cerca de 10 billones de toneladas de magma y

20 millones de toneladas de SO2 por dos días en Junio de 1991 y el resultado fue

que influyó en el clima global por tres años. Este evento únicamente introdujo dos

millones de toneladas de Zn, un millón de toneladas de Cu y 5,500 toneladas de

Cd a la superficie, además de 100,000 toneladas de Pb, 30, 000 toneladas de Ni,

550, 000 toneladas de Cr y 800 toneladas de Hg. La erupción volcánica distribuyó

estos elementos en ciertas condiciones (Selinus, 2004).

La actividad volcánica genera enriquecimiento y renovación benéfica a la

atmósfera, la hidrósfera, la litósfera y por lo tanto de la biósfera. Las aguas

superficiales de lagos, ríos y quebradas tienen mayores riesgos de ser

contaminadas por que son de fácil contacto con los residuos arrojados por el

volcán. La precipitación de ceniza es uno de los mayores impactos que alteran las

características organolépticas (sabor, olor y color) del agua. No solo impiden el

consumo, sino que afecta las condiciones de vida de los organismos acuáticos de

cada ecosistema, debido a los agentes contaminantes inorgánicos solubles en

agua y en ocasiones, cambios en la temperatura y empobrecimiento de la calidad

de oxigeno disuelto. Los servicios de abastecimiento y alcantarillado son los más

vulnerables y prioritarios en situaciones de emergencia. Los sistemas se

abastecen con las fuentes superficiales como son la captación, conducción,

almacenamiento, tratamiento y distribución del agua, la calidad del agua se altera

por la presencia de ceniza o por el impacto físico de los flujos piroclásticos, a los

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flujos de lodo en las laderas o lava y hasta con el efecto de los sismos. Los

principales efectos sobre los servicios de agua potable y saneamiento de acuerdo

a la Organización Panamericana de Salud (OPS, 2005) son:

a) Destrucción total o parcial de las instalaciones u obras hidráulicas en las

áreas e influencia directa de los flujos.

b) Obstrucción a causa de las cenizas en obras de captación, aducción,

tratamiento y distribución.

c) Obstrucción por residuos de mayor volumen en redes de alcantarillado o

drenajes de agua residuales.

d) Alteración de la calidad del agua potable en captaciones superficiales y en

reservorios abierto por la caída de cenizas.

e) Contaminación de ríos, quebradas, vertientes, pozos en zonas de deposición

de lahares.

f) Destrucción de caminos de acceso a los sistemas de agua o a los sitios de

disposición final de aguas servidas.

g) Falla de estructuras o edificaciones por la acumulación de cenizas.

h) Destrucción total o parcial de las áreas de disposición final de residuos

sólidos, al igual que sus instalaciones.

i) Daño en los vehículos de recolección y transporte de basura.

Se considera un contaminante aquella sustancia que causa efectos en un

medio ambiente, reduciendo su calidad de vida y que a corto o largo plazo cause

la muerte, se puede encontrar también en conjunto o en los límites tolerables

(Duruibe et al., 2007).

El agua no se encuentra en estado puro en el medio natural, si no que se

encuentra acompañado de minerales y microorganismos provenientes de las

rocas, suelo y aire. El ser humano ha dependido de ella para sobrevivir, en la

actualidad existen superficies de agua y subterráneas contaminadas por estos

elementos. Esta contaminación llega a provocar daños en el sistema nervioso,

órganos como el riñón y llegar a interrumpir funciones metabólicas. Alrededor del

mundo se realizan investigaciones relacionando las enfermedades con la

contaminación del agua como son el cáncer, malformaciones congénitas y

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disturbios endócrinos incluyendo también la toxicidad aguda y grave que conllevan

a su consumo. La seguridad en que se consuma el agua dependerá de las

impurezas que estén en ella y la cantidad existente (Antón et al., 2007).

La mayoría de las aguas contienen contaminantes naturales, que son

particularmente inorgánicos que son obtenidos por el suelo, la contaminación

antropogénica, por los químicos y microbiológicos. El agua subterránea es menos

vulnerable a al contaminación que la de la superficie (Fawell y Nieuwenhuijsen,

2003).

La contaminación del agua es la acción y el efecto de introducir material o

formas de energía o inducir condiciones en el agua que, de modo directo o

indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con los

usos posteriores o con su función ecológica. La contaminación de las aguas

superficiales y subterráneas (ríos, lagos, embalses, acuíferos y mar), son producto

de las actividades del hombre. Este agrega al agua sustancias ajenas a su

composición, modificando la calidad de la misma. Los problemas del agua se

centran tanto en la calidad como en la cantidad. La comunidad debe conocer la

importancia de la “calidad” de la misma y esa mima comunidad debe encargarse

de su cuidado y preservación (Villegas, 2009).

En las aguas de consumo público el problema de un deterioro de la calidad del

agua que tenga efectos sobre la salud humana puede estar radicado en la

contaminación previa de la zona de abastecimiento, en la incapacidad de la planta

potabilizadora o contaminación en el sistema de distribución y por último, en el

propio sistema de cañerías del edificio o vivienda (Doménech, 2003).

La exposición está definida como una función de concentración y tiempo: “Un

evento que ocurre cuando está en contacto con un límite entre un humano y el

medio ambiente con un contaminante con una concentración especifica en un

intervalo de tiempo” (Järup, 2003),

Las aguas destinadas al consumo humano como son aquellas que en su estado

original, sea después del tratamiento, se destinan para beber, cocinar, la

preparación de los alimentos u otros usos domésticos, independientemente del

origen e independientemente que se suministre a través de una red de

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distribución, a partir de una cisterna o envasada en botellas u otros recipientes,

además todas las aguas utilizadas en empresas alimentarias para fines de

fabricación, tratamiento, conservación o comercialización de productos o

sustancias destinadas al consumo humano (CE, 1998).

El ser humano se encuentra expuesto a altas concentraciones de metales

pesados por medio un sistema de abastecimiento de agua utilizando tuberías con

una de las principales causa la corrosión de las mismas (Trotz, 2010).

El sistema de distribución domiciliaria son las tuberías, conexiones y aparatos

instalados entre los grifos que normalmente se utilizan para el consumo humano y

la red de distribución (CE, 1998).

Los metales pesados son cualquier elemento químico metálico de alta densidad

(4 gr cm-3 o más), alto peso molecular y tóxico en bajas concentraciones, que

comúnmente se encuentra como metales de transición, alcalinotérreos,

semimetales en la tabla periódica, por encontrarse en concentraciones de 10-6 mol

l-1 que se incluye al Plomo (Pb), Cadmio (Cd), Zinc (Zn), Mercurio (Hg), Arsénico

(As), Plata (Ag), Cromo (Cr), Cobre (Cu), Hierro (Fe) y Platino (Pt), Cobalto (Co),

Mercurio (Hg), Molibdeno (Mo), Níquel (Ni), Plata (Ag). (Duruibe et al., 2007,

Hernández-Ayon et al., 2009, Trotz, 2010).

Estos elementos se encuentran en la corteza terrestre, en las rocas y en los

minerales (Duruibe et al, 2007), su presencia es inferior al 0.1% y de acuerdo a

Navarro-Aviño et al., (2007) se clasifican en dos grupos:

a) Oligoelementos o micronutrientes que son los necesarios en pequeñas

cantidades para los organismos, pero tóxicos una vez pasados cierto umbral: As,

B, Co, Cr, Cu, Mo, Mg, Ni, Se y Zn.

b) Sin función biológica conocida que son altamente tóxicos: Ba, Cd, Hg, Pb,

Sñ y Bi.

Si se encuentran en el suelo estos no se comportan como elementos

estáticamente inalterables, sino que siguen pautas de movilidad generales, la

dinámica de estos se clasifican en cuatro vías:

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1) Movilización a las aguas superficiales o subterráneas

2) Transferencia a la atmosfera por volatilización

3) Absorción por las plantas e incorporación a las cadenas tróficas

4) Retención de metales pesados en el suelo de distintas maneras: disueltos o

fijados, retenidos por adsorción, acoplamiento y precipitación.

En la mayoría de estos elementos se combinan con otras formas químicas

antes de entrar en contacto con los organismos o si se encuentran en el interior de

estos.

Las emisiones de estos metales pueden ser de forma natural o antropogénico,

en forma de elemento o en compuesto orgánico e inorgánico (Duruibe et al.,

2007). Las concentraciones en el medio ambiente tienen su origen en forma

natural en zonas con actividad volcánica o aguas termales como producto de las

fallas geológicas (Hernández-Ayon et al., 2009). Estas emisiones ocurren por

diversas vías, como lo son el aire (durante la combustión, extracción y

procesamiento), superficies de aguas (rio abajo, almacenamiento y transporte) y el

suelo (Järup, 2003).

El cadmio se presenta en la corrosión de las pipas galvanizadas, erosión de los

depósitos naturales, escurrimiento de los residuos de baterías y pinturas (EPA,

2007). El cadmio provoca daño en los riñones (EPA, 2007).

El cobre se presenta por la corrosión de las tuberías de las viviendas y en la

erosión de los depósitos naturales (EPA, 2007). El cobre en corto plazo de

exposición, llega a provocar malestares gastrointestinales, a largo plazo daños en

el hígado y riñones, también desarrollar la enfermedad de Wilson (EPA, 2007).

El cromo se encuentra en forma natural en las rocas, plantas, suelo, productos

de la actividad volcánica, humanos y animales (EPA, 2007).

El mercurio es emitido por desprendimientos de la corteza terrestre (Duruibe et

al., 2007). Es un metal líquido encontrado en los depósitos natural como un

mineral anexados con otros (EPA, 2007). El mercurio provoca daños en los

riñones (EPA, 2007).

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El plomo es emitido por los escapes de los automóviles y de las pinturas viejas

(Duruibe et al., 2007). También es encontrado en los depósitos naturales, utilizado

en los materiales de las tuberías de las casas y líneas de abastecimiento de agua.

Se presenta en tuberías por medio de la corrosión en sistemas de tuberías de las

viviendas, en “pilas”, soldaduras y depósitos naturales (EPA, 2007). El plomo

provoca retraso en el desarrollo físico en los infantes, en los adultos problemas en

los riñones, presiones altas en la sangre (EPA, 2007)

Durante el temporal de lluvias los compuestos metálicos son arrastrados a

través del subsuelo en dirección a los mantos acuíferos donde estos elementos se

enriquecen o cambien sus propiedades debido a las características geológicas del

suelo donde se encuentren, el pH o la temperatura. En los procesos de extracción,

captación, tratamiento, almacenamiento y distribución del agua de consumo, se

llega a aumentar la concentración por los depósitos, tuberías y soldaduras

metálicas (Hernández-Ayon et al., 2009).

La toxicidad de los metales pesados es debido a que el organismo afectado no

puede mantener los niveles de excreción de estos, se le atribuye su toxicidad por

tener la capacidad para unirse con moléculas orgánicas que dependerá sus

reacciones en la célula (Navarro-Aviño et al., 2007).

2.1 Marco geográfico del Estado de Colima.

El Estado de Colima se encuentra en las siguientes coordenadas geográficas:

al norte 19°21’, al sur 18°41’, de latitud norte, al este 103°29’, al oeste 104°41’ de

longitud oeste. El estado representa el 0.3% de la superficie del país, colinda

además al norte con Jalisco, al este con Jalisco y Michoacán de Ocampo, al sur

con Michoacán de Ocampo y el Océano Pacifico, al oeste con el Océano Pacifico

y Jalisco. En el Cuadro 2.1 y Fig. 2.1 se muestran los 10 municipios que integran

al Estado de Colima y su cabecera municipal (INEGI, 2000).

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Cuadro 2.1. Clave, nombres de los municipios y nombres de las cabeceras municipal en el estado de Colima. (INEGI, 2000)

Clave Municipio Cabecera municipal

001 Armería Ciudad de Armería

002 Colima Colima

003 Comala Comala

004 Coquimatlán Coquimatlán

005 Cuauhtémoc Cuauhtémoc

006 Ixtlahuacán Ixtlahuacán

007 Manzanillo Manzanillo

008 Minatitlán Minatitlán

009 Tecomán Tecomán

010 Villa de Álvarez Ciudad de Villa de Álvarez

Fuente: INEGI (2000). Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática. México.

Fig. 2.1. Representación de los municipio del Estado de Colima.

En el Cuadro 2.2 se muestra las características de la roca o suelo en el Estado

de Colima siendo las principales con el 27.52% de la superficie estatal pertenece a

la roca Ígnea intrusiva, 24.51% Sedimentaría y 18.93% de Ígnea extrusiva (INEGI,

2000).

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Cuadro 2.2. Características de la roca o suelo en el estado de Colima en Carta Geológica 1:1 000 000 (INEGI, 2000).

Era Periodo Roca o suelo % de la superficie estatal

Cenozoico Cuaternario Sedimentaria 14.51

Suelo 14.45

Terciario Ígnea extrusiva 18.93

Mesozoico Cretácico Ígnea intrusiva 27.52

Sedimentaria 24.51

Jurásico Metamórfica 0.08

Fuente: INEGI (2000). Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática. México.

2.2. Condiciones climáticas del Estado de Colima.

En el Cuadro 2.3 y Fig. 2.2 se identifica los tipos o subtipos de climas en el

estado de Colima como lo son con el 77.84% de la superficie estatal Cálido sub

húmedo con lluvias en verano, 12.63% semi seco muy cálido y cálido, 7.69% Semi

cálido sub húmedo con lluvias en verano y 1.84% Templado sub húmedo con

lluvias en verano (INEGI, 2000)

Cuadro 2.3. Tipo o subtipo de clima del estado de Colima en Carta de Climas, 1:1 000 000 (INEGI, 2000).

Tipo o subtipo % de la superficie estatal

Cálido subhúmedo con lluvias en verano 77.84

Semicálido subhúmedo con lluvias en verano 7.69

Templado subhúmedo con lluvias en verano 1.84

Semiseco muy cálido y cálido 12.63

Fuente: INEGI (2000). Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática. México.

:

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Fig. 2.2. Representación gráfica y distribución de los climas en el Estado de Colima.

2.3. Hidrología del Estado de Colima.

En los Cuadros 2.4, 2.5, 2.6 y Fig. 2.3 se identifica las regiones y cuencas

hidrológica con 37.58% de la superficie estatal de R. Coahuayana, 31.21% R.

Chacala-Purificación y R. Armería, corrientes de agua como lo son Armería,

Salado, Marabasco-Minatitilán, Coahuayana-El Naranjo, Barranca del Muerto, De

Lumbre, San José, Juluapan, Canal Tecuanillo, Canal Amela y cuerpos de agua

en el estado de Colima que son L. de Cuyutlán, L. Amela, L. Alcuzahue, L.

Chupadero, L. Juluapan, L. Las Garzas, L. Los Hachotes, Estero La Media Luna,

Estero Boca de Pascuales y Esteros Potrero Grande (INEGI, 2000).

Cuadro 2.4. Regiones y cuencas hidrológicas en carta hidrológica, Agua superficiales, 1:1 000 000 (INEGI, 2000).

Región Cuenca % de la superficie estatal

Costa de Jalisco R. Chacala-Purificación 31.21

Armería-Coahuayana R. Coahuayana 37.58

R. Armería 31.21

Fuente: INEGI (2000). Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática. México.

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Cuadro 2.5. Corrientes de agua en el estado de Colima (INEGI, 2000). Nombre Ubicación Nombre Ubicación

Armería R. Armería San José R. Chacala-Purificación

Salado R. Coahuayana Juluapan R. Armería

Marabasco-Minatitlán R. Chacala-Purificación

Canal Tecuanillo

R. Armería R. Coahuayana

Coahuayana-El Naranjo R. Coahuayana Canal Amela R. Coahuayana

Barranca del Muerto R. Coahuayana Canal R. Coahuayana

De Lumbre R. Armería

Fuente: INEGI (2000). Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática. México.

Cuadro 2.6. Cuerpos de agua en el estado de Colima (INEGI, 2000).

Nombre Ubicación Nombre Ubicación

L. de Cuyutlán R. Chacala-Purificación L. Las Garzas R. Chacala-Purificación

L. Amela R. Coahuayana L. Los Hachotes R. Chacala-Purificación

L. Alcuzahue R. Coahuayana Estero La Media Luna R. Coahuayana

L. Chupadero R. Coahuayana Estero Boca de Pascuales R. Armería

L. Juluapan R. Chacala-Purificación Esteros Potrero Grande R. Chacala-Purificación

Fuente: INEGI (2000). Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática. México.

Fig. 2.3. Representación graficas de las regiones hidrológicas del Estado de Colima.

2.4. Marco geográfico del municipio de Colima y zona urbana.

El municipio de Colima se encuentra en las siguientes coordenadas

geográficas: 19°15’ latitud norte, 103°43’ latitud Oeste y 490 m sobre el nivel del

mar, además colindado al norte con el municipio de Cuauhtémoc y Comala, al

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Este con el estado de Michoacán de Ocampo, al oeste con Villa de Álvarez y

Coquimatlán y al Sur con Ixtlahuacán. La zona urbana o “mancha urbana” se

encuentra al norte del municipio de colima se encuentra divido en 103 colonias.

2.5. Condiciones hidrológicas del municipio de Colima.

El municipio de Colima se encuentra en la región hidrológica de Armería-

Coahuayana además de las corrientes Intermitente y Corrientes Perenne,

incluyendo (Fig. 2.4). En la Fig. 2.5 se muestra las corrientes que atraviesan la

zona urbana junto con los pozos de abastecimiento de agua potable resguardados

por CIAPACOV siendo 17 pozos activos (Cuadro 2.7).

Cuadro 2.7. Algunos de los pozos activos por CIAPACOV.

Pozo Abastecimiento Profundidad

(mts) Año de

perforación Latitud Norte Latitud Oeste

1 Jardines de la Corregidora 200 1989 19° 15’00.8’’ 103° 43’ 24.5’’

8 La estancia 200 1990 19° 14’ 19.4’’ 103° 40’ 36.1’’

9 Lázaro Cárdenas 150 1992 19° 14’ 35.2’’ 103° 41’ 28.0’’

10 Oriental 180 1983 ---- ----

11 Infonavit 190 1982 19° 14’ 19.4’’ 103° 42’ 26.1’’

12 Lomas Vista Hermosa 200 1982 19° 5’ 26.7’’ 103° 42’ 7.5’’

13 El diezmo, centro y antorchista 200 1992 19° 15’ 21.0’’ 103° 40’ 58.9’’

14 El diezmo y Macsa 200 1982 19° 15’ 24.1’’ 103° 42’ 58.9’’

Fuente: Adaptado de Lemus, A (2006). Estudio sobre la calidad del agua de pozos artesianos del municipio de Colima con algunos de los parámetros fisicoquímicos. Memoria de Residencia. México. Instituto Tecnológico de Colima

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Fig. 2.4. Representación gráfica de las condiciones hidrológicas del municipio de Colima.

Fig. 2.5. Representación gráfica de las corrientes y pozos de agua que suministran la zona urbana del municipio de Colima.

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III. Materiales y métodos

3.I. Identificación de la población y muestra.

Con la información proporcionada por el Centro Estatal de Cancerología (CEC)

y la Secretaria de Salud del Estado de Colima, se obtuvo el número de casos

registrados por colonias. Para la identificación y ubicación de los pozos, así como

las direcciones de las tomas domiciliarias proporcionado por la Comisión

Intermunicipal de Agua Potable y Alcantarillado de Colima y Villa de Álvarez

(CIAPACOV), se organizó la información con el paquete Microsoft Office Excel ©

2007, registrándose en el software de Información Referenciada

Geoespacialmente Integrada en el Sistema (IRIS) versión actualizado 4.2 también,

registradas en el I.R.I.S versión 4.2 con complementos de IRIS-SCINCE versión

1.1.5 (Fig. 3.1).

Fig.3.1. Identificación, Selección y Registro de la información.

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3.2. Encuestas

Diseño de la encuesta.

En la Fig. 3.2 se ilustran los fundamentos y características del instrumento de

medida (Arribas, 2004), en el que se sustentó la elaboración del cuestionario

aplicado en tiempo y forma en este trabajo.

Fig. 3.2. Fundamentos y características de un instrumento de medida por Arribas (2004).

La marcha de trabajo utilizada para la elaboración del cuestionario se basó

también en el trabajo realizado por Arribas (2004) en la Fig. 3.3.

Todo instrumento de medida, ha de reunir las siguientes

caracteristicas:

1.- Ser adecuado para el problema de salud que se

pretende medir (teóricamente justificable),

validez de contenido e intuitivamente razonable.

2.- Ser válido, en el sentido de ser capaz de medir

aquellas caracteristicas que pretenden medir y no otras.

3.- Ser fiable, preciso, es decir, con un minimo de error

en la medida.

4.- Ser sensible, que sea capaz de medir cambios tanto en los diferentes individuos como en la

respuesta de un mismo individuo a través del tiempo.

5.- Delimitar claramente sus componentes (dimensiones),

de manera que cada uno contribuya al total de la

escala de forma independiente (validez de

constructo).

6.- Estar basado en datos generados por los propios

pacientes.

7.- Ser aceptado por pacientes, usuarios,

profesionales e investigadores.

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Fig. 3.3. Pasos para elaborar un cuestionario, Arribas (2004).

Pasos para elaborar un cuestionario.

Definición del constructo o aspecto a medir.

• Antes de proceder a medir algo debemos tener una idea muy clara de lo que queremos medir.

Propósito de la escala.

Composición de los items.Número de items.Contenido.

Definición y ordenación.Prevención de los sesgos en

su cumplimentación.Codificicación de las

respuestas.

Puntuación de los items.Proceso de validación.Prueba piloto o pretest

cognitivo.

Evaluación de las propiedades metricas de la escala.

• Fiabilidad.

• Validez.

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3.3. Muestreo de Pozos.

Las muestras de agua se tomaron de los pozos que suministran al municipio de

Colima, los que son operados por CIAPACOV. El procedimiento consistió en

encender la bomba del pozo con personal autorizado (Fig. 3.4) el cual se suprimió

la inyección de cloro. Enseguida, se dejó purgar por tres minutos (NOM- 230-

SSA1-2002) (Fig. 3.5). Se recolectó el volumen de 1,000 ml (NOM- 230 SSA1-

2002) (Fig. 3.6). Se registró la temperatura y pH antes de realizar la digestión.

Fig. 3.4. Abertura para su purga. Fig. 3.5. Purga por tres minutos.

Fig. 3.6. Recolección de l a muestra

Los recipientes de polietileno fueron enjuagados anticipadamente con agua

acidulada (Fig. 3.8). Antes de recibir la muestra de agua, se enjuagaron los

recipientes con la misma muestra de agua (Fig. 3.7) a través de la fibra de vidrio

(Fig. 3.9 y 3.10).

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Fig. 3.7. Enjuague de los recipientes para

digestión de la muestra. Fig. 3.8. Lavado y enjuague de los recipientes con agua

acidulada para las muestras.

Fig. 3.9. Recolección de 1,000 ml de la muestra. Fig. 3.10. Transferencia de la muestra de agua a

través de la fibra de vidrio.

La digestión de las muestras de agua consistió en adicionar ácido nítrico

concentrado, con un promedio de 2.5 ml de HNO3 hasta obtener un valor de pH de

2.0 (PROY-NMX-AA-051/4-SCFI-2008) (Fig. 3.11 y 3.12). Posteriormente, las

muestras se almacenaron a 4°C en hieleras y transportaron al Instituto

Tecnológico de Colima. Hasta su análisis químico se conservaron a 4° C. Se

utilizó el equipo de espectrofotométrico (NOM-230-SSA1-2002) de la Facultad de

Ciencias Químicas en la Universidad de Colima ubicado en el Km. 9 carretera

Colima-Coquimatlán, en el municipio de Coquimatlán, Col (Fig. 3.13).

Fig. 3.11. Digestión de la muestra adicionando

acido nítrico. Fig. 3.12. Después de la digestión se midió la

temperatura y pH.

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Fig. 3.13. Diagrama que indica el procedimiento para la toma de muestras en los pozos.

3.4. Muestreo de Tomas domiciliarias.

El número de muestras que se obtuvieron de las tomas domiciliarias fue en

forma aleatoria y estratificada por colonia, a partir de los casos de cáncer

reportados por el Hospital de Cancerología. Esto fue con la finalidad de

correlacionar los resultados de los valores obtenidos de la concentración de

metales de los pozos y de toma domiciliaria con el procedimiento según la NOM-

230-SSA1-2002.

Determinación de la población y muestra de toma domiciliaria.

La obtención del número de muestreas se basó en las ecuaciones empleadas

de acuerdo a Beremon y Leuime (1996) (Fig. 3.14) y la estratificación por colonia,

León y Montero (2003) (Fig.3.15).

Abrir la llave de paso sin cloro.

Purgar el Pozo.

Enjuagar los recipientes de

recolección con agua del pozo a muestrear.

Recolectar agua en un volumen mayor a la mitar del recipiente.

Enjuagar el embudo con fibra de vidrio con

agua del pozo muestreado.

Recolectar 1,000 ml de agua.

Bajar el pH < 2.Almacenar la muestra

en hielera a temperatura < 4°C.

Enjuagar potenciomentro,

agitador, pipetas y recipientes.

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donde: Z, es el valor de confiabilidad en un curva normal (1.96) p, el valor de probabilidad del encontrar el caso (50%) e, el valor de error admisible (5%) n, el numero de muestras en una población infinita N, el numero de la población n0, el numero de muestras en una población finita

Fig. 3.14. Ecuación para obtener la muestra aleatoria.

donde: ni…j, el numero de muestra para un grupo Xi…j, el cantidad de un grupo

, la suma de las cantidades

n0, el numero de muestras en una población finita Fig. 3.15. Ecuación para obtener la muestra estratificada por colonia.

El coeficiente de correlación (r) de Pearson (Fig. 3.16), fue adecuado para

medir la magnitud y el signo de la relación (lineal) entre dos variables cuantitativas

(de intervalo o razón). El coeficiente r varía entre menos uno y uno. La fuerza de la

asociación (o magnitud de la relación, es una función directa del valor absoluto

del coeficiente r, cuanto más se acerca a cero menor es la relación entre las

variables, cuanto más se acerca a uno (en valor absoluto) mayor es la relación

entre las variables. La relación perfecta se da cuando el coeficiente vale uno por lo

que existe ninguna relación (lineal) entre las variables cuando r es igual a cero.

El signo de r indica el signo de la relación, si es positivo indica: a mayor valor en

una variable mayor valor en la otra variable. Si es negativo indica: a mayor valor

en una variable menor el valor en la otra variable.

El coeficiente r se interpreta normalmente como el porcentaje de varianza

común entre las dos variables. Así un coeficiente r = 0.6 quiere decir que el 36%

de la variabilidad (varianza) de ambas variables es común. Este porcentaje se

halla elevado al cuadrado r y multiplicándolo por cien: 0.62 = 0.36; 0.36 x 100 = 36

(Camacho, 2008).

Con esta correlación, también se mide el grado de asociación entre dos

variables.

Se correlacionó con el coeficiente del producto-momento de Pearson o

coeficiente de correlación de la muestra para los siguientes grupos: Metal- Metal,

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pH-Metal, Temperatura-Metal, Cloro-Metal, HN3-Metal, utilizando el software SPSS

10 para Windows.

Fig. 3.16. Ecuación para obtener el coeficiente de Pearson.

Se obtuvo el coeficiente de correlación de Pearson como en el siguiente

ejemplo:

n X Y X2 Y

2 XY Formulas

1 0.1115 0.072 0.0124 0.0051 0.0080

2 0.1595 0.056 0.0254 0.0031 0.0089

3 0.0805 0.038 0.0064 0.0014 0.0030

4 0.3155 0.082 0.0995 0.0067 0.0258

5 0.1825 0.05 0.0333 0.0025 0.0091

6 0.0535 0.041 0.0028 0.0016 0.0021

7 0.0855 0.108 0.0073 0.0116 0.0092

8 0.1535 0.089 0.0235 0.0079 0.0136

9 0.0485 0.093 0.0023 0.0086 0.0045

10 0.0275 0.083 0.0007 0.0068 0.0022

11 0.0305 0.057 0.0009 0.0032 0.0017

12 0.2285 0.023 0.0522 0.0005 0.0052

13 0.4385 0.039 0.1922 0.0015 0.0171

14 0.3085 0.119 0.0951 0.0141 0.0367

15 0.1075 0.097 0.0115 0.0094 0.0104

16 0.0695 0.088 0.0048 0.0077 0.0061

17 0.0535 0.015 0.0028 0.0002 0.0008

2.4545 1.15 0.5738 0.0926 0.1650

El Alpha de Cronbach es un método estadístico utilizado, que indica la

correlación entre las preguntas o ítems que forman parte de una escala aplicando

el software SPSS 10 para Windows (Cronbach, 1951) (Fig. 3.17).

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Donde:

= número de ítems o preguntas. =es la suma de las varianzas de los ítems o

preguntas.

= es la varianza de la suma de todos los ítems o preguntas.

Fig. 3.17. Ecuación para obtener el Alpha de Cronbach.

3.5. Análisis de las muestras de Pozos y Tomas Domiciliarias

La determinación espectroscopia de especies atómicas solo pueden efectuarse

en un medio gaseoso, donde están muy separados entre si los átomos o iones

elementales, como Fe+, Mg+ o Al+. Por consiguiente, el primer paso en todo

procedimiento de espectroscopia atómica es la atomización, proceso en el que

una muestra se volatiliza y descompone de manera a que se produzcan átomos e

iones en fase gaseosa. En la espectroscopia de absorción atómica, una fuente de

radiación externa se aplica al vapor del analito. Si dicha fuente es de la frecuencia

(longitud de onda) apropiada, la absorben los átomos del analito y los promueve a

estados más excitados (Skoog et al., 2010).

En el Cuadro 3.1, indica las normas vigentes que se relacionan con los metales

pesados, así como los métodos y equipos de medición de los mismos, para su

identificación y cuantificación.

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Cuadro 3.1. Metales pesados identificados en las normas así como el espectrómetro requeridos.

Metales pesados

Arsénico Cadmio Cobre Cromo Hierro Manganeso Mercurio Níquel Plomo Zinc

Norm

as

NOM-117-SSA1-1994 X X X

X

X

X X

PROY-NMX-AA-051/1-SCFI-2008

X

PROY-NMX-AA-051/3-SCFI-2008

X

PROY-NMX-AA-051/4-SCFI-2008

X X

X X X

PROY-NMX-AA-051/5-SCFI-2008 X

PROY-NMX-AA-131/2-SCFI-2008 X X

X

X

X

Esp

ectr

om

etr

ía Atomización por horno de grafito

X X

X

X X

Absorción atómica de Flama

X X

X

X X X

Generador de Hidruros X

ICP-MS X X

X

X

X

Absorción atómica por Vapor Frio

X

Otr

os Cloruro de Estaño II

X

Tetrahidroborato de Sodio

X

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En el Cuadro 3.2, Identifica las Normas Mexicanas para el uso de reactivos,

disoluciones y soluciones que se utilizaron para el análisis de metales pesados en

agua de consumo humano.

Cuadro 3.2. Reactivos identificados en las normas para el análisis de metales por espectrometría.

Normas

NOM-117-SSA1-1994

PROY-NMX-AA-051/1-SCFI-2008

PROY-NMX-AA-051/3-SCFI-2008

PROY-NMX-AA-051/4-SCFI-2008

PROY-NMX-AA-051/5-SCFI-2008

PROY-NMX-AA-131/2-SCFI-2008

Rea

ctivos

Agua destilada o bidestilada

X X X X

X

HNO3 concentrado

X X X X

X

H2O2 X X

X X

Soluciones Madres Metales

X X

X

H2SO4 X

X

X X

HCl concentrado

X

X

X X

NaOH X

X

Dis

olu

cio

nes

Permanganato de potasio

X

Persulfato de potasio

X

Cloruro de hidroxilamonio

X

Cloruro de Estaño II

X

Borohidruro de Sodio

X

X

X

Buffer de hierro

X

Yoduro de potasio-acido ascórbico

X

X

So

lucio

ne

s

Estándar anionica

X

Matriz

X

Calibración Multielemento

X

Blanco de Calibración

X

Optimización

X

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En el Cuadro 3.3, identifica los recipientes que se utilizaron para desarrollar el

muestreo. El lavado de los recipientes fue de acuerdo a las normas que se basan

el muestreo.

El envase que se utilizó para el transporte y almacenamiento de las muestras

de agua fue de polietileno con una capacidad de 2,000 ml con tapa tipo rosca. Se

identificaron los recipientes con una etiqueta (Fig. 3.18) según la NOM-230-SSA1-

2002, con los datos que se muestran en la Fig. 3.19.

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE COLIMA

INGENIERÍA AMBIENTAL Y BIOQUÍMICA

LABORATORIO DE MICROBIOLOGÍA

Tipo de muestra: Alimento Agua Natural Agua Residual Agua Potable Pozo

Sobre la recolección:

Fecha: Hora:

Numero de Identificación:

Nombre del muestreador:

Tipo de preservador añadido:

Requerimiento de transporte:

Tipo de recipiente: Vidrio Polietileno Metal

Volumen de la muestra: 250 ml 500 ml 1,000 ml

Características de la muestra:

Condiciones meteorológicas:

Mediciones de campo: pH: Conductividad: Temperatura:

Análisis solicitado: Microbiológicos: Fisicoquímicos: Metales:

NOTA: Utilizar tinta indeleble en todos los casos. Fig. 3.18. Datos de identificación de las muestras

Fig. 3.19. Etiquetado de la muestra (T46)

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Cuadro 3.3. Tipo de recipientes, el tipo de lavado que deben llevar y las normas en que se sugiere llevar a cabo el muestro.

Recipiente Lavado Normas

Polietileno

Vidrio Borosilicato

Cuarzo Polisufonico Polifluoroetileno HNO3 H2O ISO

5667-1 ISO

5667-2 ISO

5667-3

Norm

as

NOM-117-SSA1-1994

PROY-NMX-AA-051/1-SCFI-2008

X X

X X

X

PROY-NMX-AA-051/3-SCFI-2008

X X X X

X X X

PROY-NMX-AA-051/4-SCFI-2008

X X

X X X X X

PROY-NMX-AA-051/5-SCFI-2008

X X

X X

PROY-NMX-AA-131/2-SCFI-2008

X X X

En el Cuadro 3.4, Identifica los pre tratamientos que se realizaron para preservar y almacenar las muestras de

acuerdo a las normas de origen mexicano.

Cuadro 3.4. Pre tratamiento de las muestras de acuerdo a los valores que indican las diferentes Normas

Normas

NOM-117-SSA1-1994

PROY-NMX-AA-051/1-SCFI-

2008

PROY-NMX-AA-051/3-SCFI-

2008

PROY-NMX-AA-051/4-SCFI-

2008

PROY-NMX-AA-051/5-SCFI-

2008

PROY-NMX-AA-131/2-SCFI-

2008

Pre

tra

tam

ien

to

Filtrar en membrana de 0.45 µm de poro.

x

x

x

Acidificar con HNO3, pH<2

x

x

Homogeneizar la muestra.

x

Añadir 20 ml de HCl/1,000 ml de muestra.

x

Añadir 0.5 ml de HNO3/100 ml de muestra, pH<2

x

Añadir 1 ml HNO3/100 ml de muestra

x

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Se excluyó el análisis de mercurio (Hg) y el arsénico (As) por no contar con el

equipo para su análisis.

El equipo que se utilizó para el análisis del resto de los elementos, como ya se

mencionó, fue el Espectrofotómetro de Absorción Atómica de Flama, que consta

de un atomizador de llama con adaptación de un nebulizador neumático, que

convierte la solución de la muestra en una niebla o aerosol que posteriormente se

conduce hasta un mechero. El aerosol fluye a una cámara de spray, donde se

topa con una serie de pantallas que retienen todo excepto las gotas más finas.

Como resultado, gran parte de la muestra se recoge en esa parte interior de la

cámara, donde se drena a un recipiente el desecho. El spray de la muestra se

mezcla con el combustible y el gas oxidante en la cámara de spray. Después, el

aerosol, el oxidante y el combustible se queman en un mechero de ranura, el cual

proporciona una llama que suele ser de 5 a 10 cm de altura. El mechero de flujo

laminar proporcionan una llama relativamente estable con una longitud de trayecto

larga. Tanto la absorción como la emisión atómica y molecular pueden medirse

cuando se atomiza una muestra en una llama. Todos los elementos se ionizan

hasta cierto punto en una llama, lo que produce una mezcla de átomos, iones y

electrones en el medio caliente (Skoog et al., 2010).

El equipo referido fue marca Varian Spectr AA 220 FS ATOMIC ABSORSION

SPECTROMETER de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de

Colima, con un límite de detección de 0.001 ppm.

3.6. Calibración del equipo de Espectrofotómetro de Absorción Atómica (EAA).

La calibración es la relación entre la respuesta analítica y la concentración del

analito, se realiza con estándares químicos. Con la utilización de un estándar

externo que es un estándar preparado por separado de la muestra, se utilizan para

calibrar instrumentos y procedimientos cuando no hay efectos de interferencia de

los componentes matriz en la disolución del analito. Se preparan una serie de

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estándares externos que contienen concentraciones conocidas del analito.

Idealmente, se utilizan tres o más disoluciones en el proceso de calibración.

La calibración se lleva a cabo al obtener la señal de respuesta (Absorbancia)

como función de la concentración conocida del analito. La curva de calibración se

obtiene al representar gráficamente los datos y ajustarlos a una ecuación

matemática adecuada, como la relación lineal que se utiliza en el método de

mínimo cuadrados. Esta muestra la relación entre la señal medida y la

concentración de analito en un conjunto de patrones. El siguiente paso es el de

predicción, en el que la señal de respuesta obtenida para la muestra se utiliza para

predecir la concentración desconocida del analito Cu, a partir de la curva de

calibración o de la ecuación de ajuste. La concentración del analito en la muestra

original se calcula a partir de Cu, al aplicar los factores de dilución según los pasos

realizados en la preparación de la muestra (Skoog et al., 2010, Christian, 2009,

Harvey, 2002).

En la Fig. 3.20 se muestra el procedimiento de calibración del

Espectrofotómetro de Absorción Atómica de Flama (EAA-F).

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Fig. 3.20. Diagrama de calibración para un EAA de Flama.

La digestión y el análisis de las muestras se realizaron de acuerdo a la norma

PROY-NMX-AA-051/4-SCFI-2008. La Calibración y determinación de la

concentración de los metales se realizó con un espectrómetro de absorción

atómica – flama (Varian Spectr AA 220 FS ATOMIC ABSORSION

SPECTROMETER). Para cada elemento, se ajustó el equipo de acuerdo a la

Norma (PROY-NMX-AA-051/4-SCF1-2008). Se optimizó la velocidad y las

condiciones de la flama: relación del gas, posición del haz óptico en la flama Aire:

Acetileno (13.50:2 Lm-1) y la respuesta del instrumento a una absorbancia con

agua. Para cada uno de los metales, se realizó una curva de calibración. Se

midieron las absorbancias o concentraciones determinados, después de cada

CalibraciónEs necesario comprobar que se

tiene una calibración inicial y periodica aceptable.

Iniciar la configuraión operacional del intrumento.

Permitir un periodo no menor a 30 minutos para el

calentamiento de las lamparas de descarga sn electrodos.

Verificar la estabilidad del instrumento con un analisis de

solucion estandar 20 veces mas concentrada que el LDI.

Leer un minimo de cinco veces y calculando la desviacion

estandar resultante, la cual debe ser menor 5%.

El instrumento debe calibrarse usando el blanco de

calibracion.

Los estandares de calibracion preparados a 3 o 4 niveles de

concentración dentro del intervalo de la concentracion

del analito.

Ajustar el instruemnto a 0 con el blanco de calibración.

Introducir los estandares de calibracion del analito de

menor a mayor concentracion y registrar al menos tres

replicas de la absorbancia de cada uno.

Obtener la desviaciòn estandar de las tres replicas.

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medición se aspiró el blanco para enjuagar el sistema nebulizador. Se utilizaron

lámparas de cátodo hueco multielemento.

En el Cuadro3.5 se indican las condiciones de la flama para el cátodo hueco

correspondiente al análisis.

Cuadro 3.5. Condiciones de la flama.

Elemento a ser determinado Longitud de onda (nm) Flama (13.50-2.00 Lm-1

)

Níquel 232.0 Aire – Acetileno

Cobre 324.7 Aire – Acetileno

Zinc 213.8 Aire – Acetileno

Cadmio 228.8 Aire – Acetileno

Plomo 283.3

Aire – Acetileno 217.0

Fuente: PROY-NMX-AA-051/4-SCFI-2008. “Análisis de agua.- Determinación de metales por absorción

atómica en aguas naturales, potables, residuales y residuales tratadas.- Método de prueba”. Parte 4: Determinación de cobalto, níquel, cobre, zinc, cadmio y plomo – Método de espectrometría de absorción atómica – Fama. México.

En la Fig. 3.21 se realizó la medición de las muestras, después de establecer

las curvas de calibración, medir los blancos y las muestras. Enseguida en

intervalos suficientemente pequeños se comprueba la exactitud de al menos de

una muestra de referencia o bien una muestra estándar o una muestra de control

interno. Se calibró de nuevo lo necesario, para los elementos se purgaron y se

introdujo la muestra, tras la obtención de elevados valores de cuentas, finalmente

se comprobó estos efectos de memoria mediante la medida de una solución de

calibración de blanco.

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Fig. 3.21 Flujo de trabajo realizado para el análisis químico de las muestras.

Tras el establecimiento de las curvas de calibración.

Medir los blancos y las muestras.

En intervalos suficientemente pequeños se comprueba la

exactitud de al menos de una muestra de referencia o bien una muestra estandar o una muestra de control interno.

Recalibrar, si es necesario.Algunos elementos se purgan

muy lentamente del sistema de introducción de muestras.

Tras la obtención de elevados valores de cuentas.

Se deben comporbar estos afectos de memoria mediante la medida de una solución de

calibración de blanco.

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IV. Resultados

4.1. Encuestas

Se aplicaron 30 encuestas en forma de pretest, que contenía 26 ítems de 9

temas a identificar la problemática a individuos que se encontraron en los pasillos

del hospital de cancerología. Los resultados se presentan en el Cuadro 4.1.

Cuadro 4.1. Formato de la encuesta aplicada a individuos presentes en el hospital de cancerología

% % %

Lugar de nacimiento No. de cambios Cambios de amalgamas Colima 60 Ninguno 67 Ninguno 80

Foráneo 40 Uno 23 Una Vez 13 Sexo Dos o mas 10 Dos o más 7

Femenino 83 Antecedentes laborales Tipo de Fumador Masculino 17 Si 27 Activo 15

Edad (años) No 73 Pasivo 85 1 a15 3 Historial Parental Tipo de agua

16 a 31 30 Ninguno 48 Garrafón 93 32 a 47 50 Hermanos 11 Pozo 7 48 a 63 17 Padres 30 Almacenamiento

Residencia Tíos 4 Otros 67 Colima 63 Abuelos 7 Deposito 20

Foránea 37 Uso de amalgama Aljibe 10 Conocimiento del material de Tuberías

Si No

24 76

Cisterna Padece la enfermedad

3

Si 57 Tiempo de uso (años) Si 17 No 43 0 a 7 13 No 83

Cambios de la tubería 8 a 15 Mayor a 15

7 3

Si 33 No usa 77 No 67

De los resultados generales se utilizaron las respuestas de los residentes en

Colima que tuvieron cáncer y se utilizó el método de Alpha de Cronbach para su

confiabilidad. Los resultados que se muestran en el Cuadro 4.2 fue la primera fase

para verificar la confiabilidad de la encuesta aplicada y de acuerdo al valor que se

obtuvo en esta primera fase (0.6571) indicó no ser confiable.

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Cuadro 4.2. Resultados de los reactivos empleados con el modelo Alfa de Cronbach

****** Method 1 (space saver) will be used for this analysis ****** R E L I A B I L I T Y A N A L Y S I S - S C A L E (A L P H A)

Item-total Statistics Scale

Mean if Item

Deleted

Scale Variance if

Item Deleted

Corrected Item-Total Correlation

Alpha if Item

Deleted

LUGAR_NA 24.5556 34.0278 .1998 .6509

SEXO 24.6667 32.5000 .4385 .6335

EDAD 24.0000 30.0000 .4743 .6157

LUGAR_RE 24.3333 35.2500 .0000 .6592

ANIOS_RE 24.8889 32.8611 .3494 .6391

MATERIAL 24.7778 31.6944 .5523 .6236

CAMBIO 24.6667 38.2500 -.5255 .6974

IICAMBIO 25.7778 29.1944 .5538 .6045

LABOR 26.2222 36.6944 -.3852 .6781

PARENTAL 23.7778 24.9444 .3613 .6438

AMALGAMA 25.2222 32.1944 .7784 .6249

USOAMAL 26.0000 26.7500 .7251 .5717

CAMBIOAM 26.0000 26.7500 .7251 .5717

FUMR 25.3333 32.7500 .2471 .6448

CIGARROS 26.1111 35.1111 -.0106 .6634

LUGAR_FU 25.2222 24.4444 .4750 .6064

TIPO_AGU 24.2222 35.9444 -.2015 .6702

TIPO_ALM 23.0000 37.5000 -.2654 .7114

CANCER 25.2222 35.6944 -.1395 .6674

Reliability Coefficients N of Cases = 9.0 N of Items = 19 Alpha = .6571

En esta segunda fase, se suprimió el ítem referente al almacenamiento del

agua y se obtuvo un Alpha de 0.7114 mejorando la confiabilidad (Cuadro 4.3).

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Cuadro 4.3. Resultados de los reactivos empleados con el modelo Alfa de Cronbach después de eliminar un ítem.

****** Method 1 (space saver) will be used for this analysis ****** R E L I A B I L I T Y A N A L Y S I S - S C A L E (A L P H A)

Item-total Statistics

Scale Mean if Item

Deleted

Scale Variance if

Item Deleted

Corrected Item-Total Correlation

Alpha if Item

Deleted

LUGAR_NA 21.2222 36.1944 .2094 .7070

SEXO 21.3333 35.0000 .3803 .6965

EDAD 20.6667 32.5000 .4304 .6847

LUGAR_RE 21.0000 37.5000 .0000 .7138

ANIOS_RE 21.5556 35.2778 .3106 .7002

MATERIAL 21.4444 33.2778 .6487 .6785

CAMBIO 21.3333 40.2500 -.4729 .7443

IICAMBIO 22.4444 31.7778 .4973 .6771

LABOR 22.8889 39.1111 -.4131 .7312

PARENTAL 20.4444 28.2778 .2851 .7327

AMALGAMA 21.8889 34.3611 .7748 .6854

USOAMAL 22.6667 28.7500 .7227 .6447

CAMBIOAM 22.6667 28.7500 .7227 .6447

FUMR 22.0000 34.0000 .3638 .6936

CIGARROS 22.7778 36.6944 .1144 .7118

LUGAR_FU 21.8889 24.3611 .6155 .6506

TIPO_AGU 20.8889 38.1111 -.1755 .7225

CANCER 21.8889 38.1111 -.1755 .7225

Reliability Coefficients N of Cases = 9.0 N of Items = 18 Alpha = .7114

En el Cuadro 4.4, se observa el análisis realizado, sobre la correlación de

Pearson entre ítems. Aquí se observa que los temas tales como: lugar de

nacimiento y tipo de agua resultó con una correlación de -0.6614 con un 43.74%.

Esto significa que no hay una relación con estos dos ítems. Con relación al género

de la persona y tipo de trabajo que fue de -0.5 (25%), tampoco resultó tener una

relación en ambos ítems. La edad con el número de cambio de la tubería 0.7092

(50.30%), la correlación fue positiva considerable.

En cuanto a los años de residencia en la misma vivienda de Colima y

relacionada con la actividad laboral y salud dental, del 0.3953 (15.63%), esta fue

una correlación positiva débil.

Otro de los ítems aplicados, fue si conocía el tipo de material de tubería con el

tipo de fumador, resultó con 0.6708 (45%), se califica entre la positiva media

considerable. Si ha realizado un cambio en cuanto a tubería y cuantas veces el

valor fue de -0.9449 (89.28%), siendo esta una correlación negativa casi perfecta,

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es decir no tiene ninguna relación. Otro de los resultados que se obtuvieron en

relación a los ítems, fue la salud dental con el número de cambio de tuberías fue

de 0.6142 (37.72), lo que se indica como media positiva considerable. El tipo de

fumador con la actividad laboral -0.5303 (28.12%), su correlación fue negativa

media. La historia parental relacionado con el cáncer -0.3106 (9.65%), fue una

correlación negativa débil. Por último, la salud dental con el lugar donde se fuma,

o.6405 (41.02&), la correlación resultó ser media considerable positiva.

Cuadro 4.4. Correlación de Pearson entre ítems.

R E L I A B I L I T Y A N A L Y S I S - S C A L E (A L P H A) * * * LUGAR_RE has zero variance

Correlation Matrix LUGAR_NA SEXO EDAD ANIOS_RE MATERIAL

LUGAR_NA 1.0000

SEXO .1890 1.0000

EDAD .2182 .2887 1.0000

ANIOS_RE .4781 .1581 .1826 1.0000

MATERIAL .0598 .3162 .3651 -.1000 1.0000

CAMBIO -.3780 .0000 -.5774 -.3162 -.1581

IICAMBIO .3571 .1890 .7092 .2092 .3287

LABOR .1890 -.5000 -.1443 .3953 -.3953

PARENTAL -.2851 .4880 .4099 -.1543 .4069

AMALGAMA .1890 .2500 .2887 .3953 .3162

USOAMAL .1890 .2500 .2887 .3953 3162

CAMBIOAM .1890 .2500 .2887 .3953 .3162

FUMR .0000 .0000 .2041 .0000 .6708

CIGARROS .2857 -.1890 -.2182 .0598 .4781

LUGAR_FU .3724 .0493 .0569 .3583 .6232

TIPO_AGU -.6614 .2500 -.1443 -.3162 .3162

CANCER .1890 .2500 .2887 .3953 -.3953

CAMBIO IICAMBIO LABOR PARENTAL AMALGAMA

CAMBIO 1.0000

IICAMBIO -.9449 1.0000

LABOR -.5000 .1890 1.0000

PARENTAL -.1775 .3941 -.5102 1.0000

AMALGAMA -.5000 .6142 -.1250 .2884 1.0000

USOAMAL -.5000 .6142 -.1250 .2884 1.0000

CAMBIOAM -.5000 .6142 -.1250 .2884 1.0000

FUMR .3536 -.2004 -.5303 .1882 .0000

CIGARROS .3780 -.3571 -.1890 -.1677 -.1890

LUGAR_FU -.0985 .2048 -.2463 .0962 .6405

TIPO_AGU .2500 -.2362 -.1250 .0887 -.1250

CANCER .2500 -.2362 -.1250 -.3106 -.1250

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R E L I A B I L I T Y A N A L Y S I S - S C A L E (A L P H A) Correlation Matrix

USOAMAL CAMBIOAM FUMR CIGARROS LUGAR_FU

USOAMAL 1.0000

CAMBIOAM 1.0000 1.0000

FUMR .0000 .0000 1.0000

CIGARROS -.1890 -.1890 .8018 1.0000

LUGAR_FU .6405 .6405 .6271 .6331 1.0000

TIPO_AGU -.1250 -.1250 .0000 -.1890 -.2463

CANCER -.1250 -.1250 .0000 -.1890 -.2463

TIPO_AGU CANCER

TIPO_AGU 1.0000

CANCER -.1250 1.0000

* * * Warning * * * Determinant of matrix is zero Statistics based on inverse matrix for scale ALPHA are meaningless and printed as . N of Cases = 9.0

4.2. Etapa de Verano

4.2.1. Muestreo de pozos

Se muestrearon 17 pozos que suministran agua al municipio de Colima. En el

Cuadro 4.5 presenta las actividades de que se realizaron en la etapa de verano en

Julio del 2010. El agua del P1 está alimentado por el Rio Zacualpan y abastece la

zona centro de la Ciudad de Colima. Así como en la Fig. 4.1 se identifica los pozos

en la zona de muestreo.

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Fig. 4.1. Identificación de los pozos en la zona de muestreo.

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Cuadro 4.5. Se presenta las actividades realizadas el 21 de Julio del 2010 en el muestreo de pozos.

ID Vol.

Muestra Pres.

(pH) Temp (°C)

Observaciones C.R.

domicilio (ppm)

Inicial Final

P 1 1,000 ml HNO3 Hielo

5.5 2.15 26.0

Se combina con el agua proveniente de “Zacualpan” y abastece la parte sur de la ciudad de Colima y parte de la colonia “Albarrada”.

--

P 2 1,000 ml HNO3 Hielo

5.6 2.00 26.7 Abastece a las colonias “Valle Real” y “Prados del Sur”.

0.5

P 3 1,000 ml HNO3 Hielo

6.00 2.00 26.7 Abastece a las colonias “Las Riveras” y “Las Fuentes”.

1.5

P 4 1,000 ml HNO3 Hielo

5.4 2.09 25.9 -- 1.0

P 5 1,000 ml HNO3 Hielo

6.0 2.07 28.2

Se presentó con una elevada concentración de cloro (mayor de 6 ppm), posteriormente presentó cloro = 0 ppm. Abastece a las colonias “Quinto del Tivoli” y “Bosques del Sur”.

> 6

P 6 -- -- -- -- -- Se suspendió el muestreo, por no poseer presión el pozo por no tener acceso al control general.

--

P 7 1,000 ml HNO3 Hielo

6.5 2.00 27.0 Abastece a las colonias “Mirador de la Cumbre II” y “Gustavo Vázquez”.

--

P 8 1,000 ml HNO3 Hielo

6.0 2.14 27.9 Abastece a la colonia “La Estancia” y a la zona “El Rodeo”.

--

P 6 1,000 ml HNO3 Hielo

6.0 1.70 27.0 -- < 0.2

P 9 1,000 ml HNO3 Hielo

8.36 1.71 26.1 -- 0.8 – 1.0

P 10 1,000 ml HNO3 Hielo

7.86 1.81 25.9 -- 0.8 – 1.0

P 11 1,000 ml HNO3 Hielo

7.86 1.90 25.6 -- 0.8 – 1.0

P 12 1,000 ml HNO3 Hielo

7.91 2.01 25.5 -- 1.2

P 13 1,000 ml HNO3 Hielo

7.70 2.07 25.6 -- --

P 14 1,000 ml HNO3 Hielo

7.35 2.57 25.6

Presentó aceite que es suministrado a la bomba de extracción. El potenciómetro presentó fallas de calibración (+ 1).

--

P 15 1,000 ml HNO3 Hielo

5.5 > 1 -- Se utilizaron tiras indicadoras de pH. 1.0

P 16 1,000 ml HNO3 Hielo

5.0 2.00 -- -- 0.3

P 17 1,000 ml HNO3 Hielo

5 – 6 2.00 23 -- --

De la Fig. 4.2 a la 4.15 se muestra las condiciones en que se encuentra cada

uno de los pozos, así como su identificación.

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Fig. 4.2. P2 ubicado en la zona sur. Fig. 4.3. P3 ubicado en la zona sur.

Fig. 4.4. P4 ubicado en la zona sur. Fig. 4.5. P5 ubicado en la zona sur.

Fig. 4.6. P7 ubicado en la zona sur. Fig. 4.7. P8 ubicado en la zona centro.

Fig. 4.8. P9 ubicado en la zona norte Fig. 4.9. P10 ubicado en la zona norte.

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Fig. 4.10. P11 ubicado en la zona centro. Fig. 4.11. P12 ubicado en la zona norte.

Fig. 4.12. P13 ubicado en la zona norte. Fig. 4.13. P14 ubicado en la zona norte.

Fig. 4.14. P16 ubicado en la zona norte. Fig. 4.15. P17 ubicado en la zona norte.

4.2.2. Análisis del agua de metales pesados.

En el Cuadro 4.6 se muestra los valores considerados como límites permisibles

para pozos y tomas domiciliarias según la NOM-127-SSA1-1994.

Cuadro 4.6. Límites permisibles para pozos y tomas domiciliarias, los valores se encuentran representados en ppm.

metal Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn

limite 0.005 0.05 2.00 0.30 0.15 N.D. 0.025 5.00

Fuente: NOM-127-SSA1-1994. Salud Ambiental. Agua para uso y consumo humano. Limites permisibles de

calidad y tratamiento a que debe someterse el agua para su potabilización. México.

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De la Fig. 4.16 y 4.18, se muestra los patrones utilizados a partir de la solución

stock del fabricante (Baker) con 1000 mg/ml se tomaron alícuotas

correspondientes para preparar los patrones, vertidos en matraces volumétricos

de 100 ml y aforados con agua destilada. Las muestras para su análisis en el

espectrofotómetro se conservaron previamente, en frascos de polietileno de 10mL

a 4° C hasta su análisis (Fig. 4.17). La preparación de los patrones para realizar

las curvas de calibración de cada elemento hasta el análisis en el equipo.

Fig. 4.16. Prepararon los patrones. Fig. 4.17. Almacenamiento y transporte de 100 ml

de muestra hasta su análisis.

Fig. 4.18. Equipo espectrofotómetro, patrones y muestras antes de su análisis.

En la Fig. 4.19 se muestran las curvas de calibración de cada uno de los

patrones de metales pesados que se analizaron.

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Calibración del Cd Calibración del Cr a

bso

rba

ncia

ABSCD

PATCD

3.53.02.52.01.51.0.50.0-.5

1.0

.8

.6

.4

.2

0.0

-.2

Observada

Lineal

Cuadrático

Concentración (ppm)

ab

so

rba

ncia

ABSCR

PATCR

6543210-1

.5

.4

.3

.2

.1

0.0

-.1

Observada

Lineal

Cuadrático

Concentración (ppm)

Calibración del Cu Calibración del Fe

ab

so

rba

ncia

ABSCU

PATCU

543210-1

.5

.4

.3

.2

.1

0.0

-.1

Observada

Lineal

Cuadrático

Concentración (ppm)

ab

so

rba

ncia

ABSFE

PATFE

121086420-2

.7

.6

.5

.4

.3

.2

.1

0.0

-.1

Observada

Lineal

Cuadrático

Concentración (ppm)

Calibración del Mn Calibración del Ni

ab

so

rba

ncia

ABSMN

PATMN

6543210-1

1.0

.8

.6

.4

.2

0.0

-.2

Observada

Lineal

Cuadrático

Concentración (ppm)

ab

so

rba

ncia

ABSNI

PATNI

76543210-1

.5

.4

.3

.2

.1

0.0

-.1

Observada

Lineal

Cuadrático

Concentración (ppm)

Calibración del Pb Calibración del Zn

ab

so

rba

ncia

ABSPB

PATPB

121086420-2

.4

.3

.2

.1

0.0

-.1

Observada

Lineal

Cuadrático

Concentración (ppm)

ab

so

rba

ncia

ABSZN

PATZN

.7.6.5.4.3.2.10.0-.1

1.2

1.0

.8

.6

.4

.2

0.0

-.2

Observada

Lineal

Cuadrático

Concentración (ppm) Fig. 4.19. Curvas de calibración para cada uno de los metales pesados.

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4.2.2.1. Pozos

Enseguida se muestra en el Cuadro 4.7, los resultados que se obtuvieron del

agua de los pozos sobre la concentración de metales presente analizados.

Cuadro 4.7. Resultados obtenidos de las concentraciones de metales pesados de las muestras de agua de los pozos

ppm ID Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn

P 1 0.001 0 0.004 0.1115 0.072 0.016 0.01 0

P 2 0 0 0 0.1595 0.056 0.006 0 0

P 3 0 0 0.005 0.0805 0.038 0.004 0 0

P 4 0 0 0.004 0.3155 0.082 0.009 0 0.0005

P 5 0 0 0.004 0.1825 0.05 0.004 0 0

P 6 0 0 0 0.0535 0.041 0.001 0 0

P 7 0 0 0.001 0.0855 0.108 0.012 0.01 0

P 8 0 0 0 0.1535 0.089 0.015 0 0

P 9 0 0 0.003 0.0485 0.093 0.009 0 0

P 10 0 0 0 0.0275 0.083 0.011 0 0

P 11 0 0 0.001 0.0305 0.057 0 0 0

P 12 0 0 0 0.2285 0.023 0 0 0

P 13 0 0 0.002 0.4385 0.039 0 0 0

P 14 0 0 0.003 0.3085 0.119 0.016 0 0

P 15 0 0 0.008 0.1075 0.097 0.012 0 0

P 16 0 0 0.003 0.0695 0.088 0.001 0 0

P 17 0 0 0.004 0.0535 0.015 0.014 0 0

Fuente:

En la Fig. 4.20 muestra resultados de la relación sobre las concentraciones de

cada elemento analizado, contra la temperatura y el pH inicial obtenido al tomar la

muestra. De los 17 pozos que se muestrearon para el análisis de los ochos

elementos, tres rebasaron la norma (NOM-127-SSA1-1994), en relación a la

presencia del fierro a saber: P 14, P 4 y P13 con 0.3085, 0.3155 0.4385 ppm

respectivamente. El resto de los elementos analizados arrojaron valores inferiores

a la norma.

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Fig. 4.20. Relación de cada uno de los ocho elementos contra pH versus temperatura de los 17 pozos.

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4.2.2.2. Coeficiente de correlación de Pearson (r)

Resultó ser más alto (0.685) el de Cd - Pb con r2 de 46.92%. Le siguió con

0.536 la relación de Mn - Ni y el r2 fue de 28.72%.

En cuanto a la relación del pH – metal, es decir, 2 – Fe, se obtuvo una r de 0.6

con un r2 del 36%. En cuanto a los demás elementos, los valores resultaron ser

inferiores a un r de 0.4 con un r2 del 16% (correspondieron al 94.64% del total).

Cabe hacer mención, que se cancela los valores semejantes, es decir, pH-pH que

es igual a 1.000 (Cuadro 4.8).

Cuadro 4.8. Coeficiente de correlación de Pearson con el pH y metales pesados de la etapa de verano

pH Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn

pH Correlación de Pearson

1.000 .182 .a .224 .600* .310 .430 .120 .102

Sig. (bilateral) . .484 . .387 .011 .226 .085 .645 .696

N 17 17 17 17 17 17 17 17 17

Cd Correlación de Pearson

.182 1.000 .a .174 -.072 .037 .358 .685** -.062

Sig. (bilateral) .484 . . .505 .783 .888 .159 .002 .812

N 17 17 17 17 17 17 17 17 17

Cr Correlación de Pearson

.a .a .a .a .a .a .a .a .a

Sig. (bilateral) . . . . . . . . .

N 17 17 17 17 17 17 17 17 17

Cu Correlación de Pearson

.224 .174 .a 1.000 .029 .130 .260 .005 .174

Sig. (bilateral) .387 .505 . . .912 .618 .313 .985 .505

N 17 17 17 17 17 17 17 17 17

Fe Correlación de Pearson

.600* -.072 .a .029 1.000 -.017 -.086 -.147 .376

Sig. (bilateral) .011 .783 . .912 . .947 .742 .572 .136

N 17 17 17 17 17 17 17 17 17

Mn Correlación de Pearson

.310 .037 .a .130 -.017 1.000 .536* .276 .121

Sig. (bilateral) .226 .888 . .618 .947 . .027 .283 .642

N 17 17 17 17 17 17 17 17 17

Ni Correlación de Pearson

.430 .358 .a .260 -.086 .536* 1.000 .397 .058

Sig. (bilateral) .085 .159 . .313 .742 .027 . .114 .825

N 17 17 17 17 17 17 17 17 17

Pb Correlación de Pearson

.120 .685** .a .005 -.147 .276 .397 1.000 -.091

Sig. (bilateral) .645 .002 . .985 .572 .283 .114 . .728

N 17 17 17 17 17 17 17 17 17

Zn Correlación de Pearson

.102 -.062 .a .174 .376 .121 .058 -.091 1.000

Sig. (bilateral) .696 .812 . .505 .136 .642 .825 .728 .

N 17 17 17 17 17 17 17 17 17

* La correlación es significante al nivel 0,05 (bilateral). ** La correlación es significativa al nivel 0,01 (bilateral). a No se puede calcular porque al menos una variable es constante.

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4.3. Etapa de Otoño

4.3.1. Análisis del agua de metales pesados

4.3.1.2. Pozos

Las tomas de muestras fueron colectadas durante el mes de Diciembre del

2010. Esta parte del proyecto correspondió a la etapa de otoño. Correspondieron

al agua de los pozos y de tomas domiciliarias (de acuerdo a la norma). De igual

forma, como fueron tomados en la etapa de verano, también para obtener los

valores de las concentraciones de los elementos de metales analizados fue con el

mismo equipo espectrofotómetro.

El Cuadro 4.9 muestra los resultados de cada uno de los 17 pozos y los ocho

elementos analizados.

Cuadro 4.9. Resultados de los análisis de las muestras tomadas en los pozos según las concentradas dadas por el espectrofotómetro de los metales pesados según la norma NOM-127-SSA1-1994 en la temporada de otoño.

ppm

ID Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn

P 1 0 0.072 0.041 0.5525 0.672 0.026 0 0.0706

P 2 0 0 0.008 0.2065 0.244 0.004 0 0

P 3 0 0 0.003 0.0805 0.11 0.011 0 0

P 4 0 0 0.002 0.1165 0.224 0.012 0 0

P 5 0 0 0 0.1245 0.131 0.005 0 0

P 6 0 0 0.004 0.1655 0.148 0.002 0 0

P 7 0 0 0.003 0.0705 0.297 0 0 0

P 8 0 0 0.003 0.0905 0.181 0.008 0 0.0006

P 9 0 0 0.001 0.0395 0.148 0.005 0 0

P 10 0 0 0 0.0335 0.235 0 0 0

P 11 0 0 0 0.0475 0.15 0 0 0

P 12 0 0 0 0.0075 0.152 0 0 0

P 13 0 0 0 0.0395 0.072 0 0 0

P 14 0 0.117 0.007 1.5825 0.485 0 0 0

P 15 0 0.004 0 0.0475 0.113 0 0 0

P 16 0 0.001 0.003 0.1045 0.172 0 0 0

P 17 0 0.002 0 0.0495 0 0 0 0

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4.3.1.2.1. Relación del pH y temperatura con la concentración de los metales

Las muestras de agua tomadas de los pozos en la etapa de otoño (Diciembre)

mostraron los siguientes resultados: para el Cr, Fe y Mn, los pozos P-1 Y P-14

rebasaron los límites permisibles de la norma, para Cr fue de 0.072 y 0.117; para

Fe 0.5525 y 1.5825, y para el Mn 0.672 y 0.485 ppm respectivamente para los

pozos mencionados (Fig. 4.21).

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Fig. 4.21. Distribución de los metales pesados respecto al pH y la temperatura en pozos muestreados en la etapa de otoño. A) Cd, b) Cr, c) Cu, d)Fe, e) Mn, f) Ni, g) Pb, h) Zn.

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4.3.1.2.2. Coeficiente de correlación de Pearson (r)

Resultó ser más alto (0.97) fue el de Zn-Cu con un r2 de 93.51%. Le siguió con

0.96 a la relación Fe-Cr y su r2 de 91.58%. Por ultimo en la relación Cu-Mn, se

obtuvo una r de 0.84 con un r2 de 70.22%. En cuanto a los demás elementos, los

valores resultaron ser inferiores a un r de 0.8 con un r2 del 64% (Cuadro 4.10).

Cuadro 4.10. Correlación de Pearson para los datos de pozos de otoño.

pHF Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn HNO3

pHF Correlación de Pearson

1.000 .a .257 -.102 .185 -.103 -.498* .a -.162 .104

Sig. (bilateral) . . .337 .707 .494 .703 .049 . .548 .701

N 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16

Cd Correlación de Pearson

.a .a .a .a .a .a .a .a .a .a

Sig. (bilateral) . . . . . . . . . .

N 16 17 17 17 17 17 17 17 17 17

Cr Correlación de Pearson

.257 .a 1.000 .579* .957** .793 .289 .a .483 .089

Sig. (bilateral) .337 . . .015 .000 .000 .260 . .050 .733

N 16 17 17 17 17 17 17 17 17 17

Cu Correlación de Pearson

-.102 .a .579* 1.000 .382 .838** .809** .a .967** .281

Sig. (bilateral) .707 . .015 . .130 .000 .000 . .000 .274

N 16 17 17 17 17 17 17 17 17 17

Fe Correlación de Pearson

.185 .a .957** .382 1.000 .678** .118 .a .241 .104

Sig. (bilateral) .494 . .000 .130 . .003 .652 . .351 .692

N 16 17 17 17 17 17 17 17 17 17

Mn Correlación de Pearson

-.103 .a .793** .838** .678** 1.000 .588** .a .752** .079

Sig. (bilateral) .703 . .000 .000 .003 . .013 . .000 .764

N 16 17 17 17 17 17 17 17 17 17

Ni Correlación de Pearson

-.498*

.a .289 .809** .118 .588* 1.000 .a .812** .335

Sig. (bilateral) .049 . .260 .000 .652 .013 . . .000 .189

N 16 17 17 17 17 17 17 17 17 17

Pb Correlación de Pearson

.a .a .a .a .a .a .a .a .a .a

Sig. (bilateral) . . . . . . . . . .

N 16 17 17 17 17 17 17 17 17 17

Zn Correlación de Pearson

-.162 .a .483* .967** .241 .752** .812** .a 1.000 .174

Sig. (bilateral) .548 . .050 .000 .351 .000 .000 . . .505

N 16 17 17 17 17 17 17 17 17 17

HNO3 Correlación de Pearson

.104 .a .089 .281 .104 .079 .335 .a .174 1.000

Sig. (bilateral) .701 . .733 .274 .692 .764 .189 . .505 .

N 16 17 17 17 17 17 17 17 17 17

* La correlación es significante al nivel 0,05 (bilateral). ** La correlación es significativa al nivel 0,01 (bilateral). a No se puede calcular porque al menos una variable es constante.

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4.3.2. Muestreo de toma domiciliaria

Se llevó acabo un muestreo estratificado de acuerdo a la metodología

mencionada de 16 muestras en la zona norte, 25 en la zona centro y 5 en la zona

sur (Fig. 4.22).

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Fig. 4.22. Tres zonas de muestreos separadas por las avenidas.

Se muestrearon 46 tomas domiciliarias en el municipio de Colima, se realizó la

digestión de las muestras después de la filtración para descender el pH a 2 con

acido nítrico concentrado y conservados a 4°C hasta su análisis (Cuadro 4.11).

Cuadro 4.11. Resultados de los análisis en el espectrofotómetro de absorción atómica de flama Varian SpectrometerAA 220 FS.

ppm

ID Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn

T 1 0 0 0.005 0 0.008 0.013 0 0

T 2 0 0 0 0 0.054 0.008 0 0

T 3 0 0 0.004 0.0105 0.014 0.007 0 0.0077

T 4 0 0 0 0.0205 0.005 0.006 0 0

T 5 0 0 0 0.0735 0.042 0.002 0 0

T 6 0 0 0.001 0.1335 0.051 0.001 0 0

T 7 0 0 0.012 0 0.007 0.001 0 0

T 8 0 0 0.001 0 0.003 0 0 0

T 9 0 0 0 0 0.006 0.006 0 0.002

T 10 0 0 0.002 0.0845 0.008 0.01 0 0

T 11 0 0 0.014 0 0.023 0.015 0 0.0001

T 12 0 0 0.009 0 0.01 0.007 0 0.0026

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T 13 0 0 0.001 0.0035 0.007 0.01 0 0

T 14 0 0 0.012 0 0.023 0.007 0 0.0061

T 15 0 0 0.004 0 0.002 0.005 0 0

T 16 0 0 0.001 0.0195 0.006 0.007 0 0

T 17 0 0 0.004 0.0285 0.009 0.01 0 0

T 18 0 0 0 0.0125 0.018 0.012 0 0.003

T 19 0 0 0.027 0.0545 0.024 0.008 0 0

T 20 0 0 0.002 0.0095 0.014 0.007 0 0

T 21 0 0 0.011 0.0025 0.047 0.009 0 0

T 22 0 0 0 0.0095 0.001 0.005 0 0.0013

T 23 0 0.002 0.004 0.0065 0.006 0.004 0 0

T 24 0.001 0 0.002 0.0195 0.028 0 0 0

T 25 0.001 0.004 0.009 0.0195 0 0 0 0

T 26 0.001 0 0 0.0325 0 0 0 0.0038

T 27 0 0 0 0.0145 0.001 0.009 0 0

T 28 0 0 0.17 0.0345 0 0.003 0 0.0027

T 29 0 0.002 0.011 0.0145 0 0.006 0 0

T 30 0.001 0 0 0.0085 0 0.003 0 0

T 31 0 0 0.002 0.0225 0.003 0 0 0

T 32 0.001 0.012 0 0.0135 0.001 0 0 0

T 33 0 0 0.022 0.0165 0 0.003 0 0

T 34 0 0 0.005 0.0635 0 0.003 0 0

T 35 0 0 0 0.0265 0.001 0 0 0

T 36 0 0.001 0.004 0.0535 0.005 0.01 0 0.0002

T 37 0.002 0.006 0.013 0.0335 0 0 0 0

T 38 0.001 0.008 0 0.0165 0 0 0 0

T 39 0 0 0 0.0235 0.002 0.007 0 0

T 40 0 0 0.006 0.0385 0.003 0.001 0 0.0049

T 41 0.001 0.002 0 0.0915 0.002 0.011 0 0.0045

T 42 0.001 0.006 0 0.0345 0.119 0 0 0

T 43 0.001 0.01 0.004 0.0475 0.002 0.007 0 0

T44 0 0.001 0.003 0.1075 0.013 0.019 0 0.0003

T 45 0.001 0 0.001 0.0265 0 0.002 0 0

T 46 0 0 0.036 0.5875 0.607 0.017 0 0.023

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4.3.2.1. Relación del pH y temperatura con la concentración de los metales

Las muestras de agua tomadas de la toma domiciliaria en la etapa de otoño

arrojaron los siguientes resultados: para el Fe y Mn se obtuvo 0.5875 y 0.607 ppm

respectivamente para T 46. Valores que rebasaron los límites permisibles y que

mostró una coloración rojizo-negruzca (Fig. 4.23) esta toma fue suministrada

posiblemente por el P 5, solo se tomó una muestra. El resto de las

concentraciones de los elementos estudiados, fueron más bajos que los valores

marcados como parámetros (Fig. 4.26). La muestra T 46 presentó sedimentos que

fueron filtrados para tener una muestra incolora, se uso papel Whatman No.40. Se

observó en el primer filtrado que retuvo la mayor cantidad de sólidos. La

coloración de la muestra fue menor. Se repitió el procedimiento dos veces hasta

obtener la muestra incolora para su análisis (Fig. 4.24 y 4.25).

Fig. 4.23. Coloración rojizo-negruzco de la

muestra T 46. Fig. 4.24. Filtración de la muestra T46.

Fig. 4.25. Filtración de la muestra para su análisis en el espectrofotómetro.

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Fig. 4.26 Distribución de los metales pesados respecto al pH y la temperatura en tomas domiciliarias muestreados en la etapa de otoño

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4.3.2.2. Coeficiente de correlación de Pearson (r)

El coeficiente de correlación de Pearson (r) que resultó ser más alto (0.92) fue

el de Mn-Fe con una r2 de 85.38%. Le siguió con 0.84 a la relación Mn-Zn y su r2

de 70.56%, por ultimo en la relación Cl-Cu, se obtuvo una r de 0.74 con un r2 de

54.76%. En cuanto a los demás elementos, los valores resultaron ser inferiores a

un r de 0.7 con un r2 del 49% (Cuadro 4.12).

Cuadro 4.12. Correlación de Pearson de los datos de las tomas domiciliarias en Otoño.

pHF Cl HNO3 Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn

pHF Correlación de Pearson 1.000 .008 -.035 .100 .203 -.043 .159 .063 .010 .a .069

Sig.

(bilateral) . .959 .816 .508 .176 .775 .292 .676 .949 . .648

N 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46

Cl Correlación de Pearson .008 1.000 .439** .130 -.007 .740** -.016 -.069 -.219 .a -.043

Sig.

(bilateral) .959 . .002 .390 .961 .000 .915 .646 .144 . .776

N 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46

HNO3 Correlación de Pearson -.035 .439** 1.000 .081 .261 .416** -.125 -.118 -.018 .a -.120

Sig.

(bilateral) .816 .002 . .595 .080 .004 .406 .434 .907 . .426

N 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46

Cd Correlación de Pearson .100 .130 .081 1.000 .650** -.112 -.050 -.077

-.416**

.a -.096

Sig.

(bilateral) .508 .390 .595 . .000 .460 .743 .609 .004 . .526

N 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46

Cr Correlación de Pearson .203 -.007 .261 .650** 1.000 -.088 -.045 -.053 -.270 .a -.136

Sig.

(bilateral) .176 .961 .080 .000 . .559 .768 .725 .070 . .367

N 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46

Cu Correlación de Pearson -.043 .740** .416** -.112 -.088 1.000 .156 .135 .005 .a .211

Sig.

(bilateral) .775 .000 .004 .460 .559 . .302 .371 .976 . .159

N 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46

Fe Correlación de Pearson .159 -.016 -.125 -.050 -.045 .156 1.000 .924 .359* .a .814**

Sig.

(bilateral) .292 .915 .406 .743 .768 .302 . .000 .014 . .000

N 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46

Mn Correlación de Pearson .063 -.069 -.118 -.077 -.053 .135 .924** 1.000 .336* .a .840**

Sig.

(bilateral) .676 .646 .434 .609 .725 .371 .000 . .023 . .000

N 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46

Ni Correlación de Pearson .010 -.219 -.018

-.416**

-.270 .005 .359* .336 1.000 .a .338*

Sig.

(bilateral) .949 .144 .907 .004 .070 .976 .014 .023 . . .021

N 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46

Pb Correlación de Pearson .a .a .a .a .a .a .a .a .a .a .a

Sig.

(bilateral) . . . . . . . . . . .

N 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46

Zn Correlación de Pearson .069 -.043 -.120 -.096 -.136 .211 .814** .840** .338* . 1.000

Sig.

(bilateral) .648 .776 .426 .526 .367 .159 .000 .000 .021 . .

N 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46 46

** La correlación es significativa al nivel 0,01 (bilateral). * La correlación es significante al nivel 0,05 (bilateral).

a No se puede calcular porque al menos una variable es constante.

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4.4. Comparación de las concentraciones obtenidas de los Elementos entre las muestras de agua y los pozos.

Se recolectaron en la etapa de verano 17 muestras que se analizaron después

de 132 días. Posteriormente se reunió un lote de 23 muestras que se examinaron

a los cuatro días y otro de 40 muestras a los tres días de su recolección.

En la Fig. 4.27 se decidió el promedio de las concentraciones de cada elemento

estudiado. En la etapa de otoño, se obtuvo los valores más altos en relación al Fe

y Mn. Sin embargo, el Fe arrojó un promedio de 0.1976 y el Mn 0.2070 ppm. Valor

último que superó el límite permisible que indica la NOM-127-SSA1-1994 como

parámetro. Cabe mencionar que estos dos elementos en la etapa de verano,

también fueron los valores más altos (0.1444 y 0.0676 ppm respectivamente), sin

llegar a rebasar los límites permisibles. Los demás elementos estudiados se

encontraron con valores inferiores a los límites que indica la norma.

Fig. 4.27. Comparación de los promedios de las concentraciones de metales obtenidos en las dos etapas.

0.0000

0.0500

0.1000

0.1500

0.2000

0.2500

Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn

Co

nce

ntr

acio

n (

pp

m)

Metales Pesados NOM-127-SSA1-1994

Metales pesados en pozos

Pozos Veranos

Pozos Otoño

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En relación a la Fig. 4.28 donde se muestra la relación que se presentó con

respecto al pH y la temperatura de las muestras de agua de los pozos en las dos

etapas; los promedios resultantes de las temperaturas fueron similares en las dos

etapas (25.1°C). Pero, en los valores obtenidos de pH, se presentó diferencias en

los resultados. Para la etapa de verano y de otoño con pH de 6.4 y 7.4

respectivamente.

Fig. 4.28. Comparación de los promedios de los valores de los pH obtenidos de las dos etapas.

4.4.1. Tomas domiciliarias

4.4.1.1. Comparación de las concentraciones de los elementos en el agua entre las tres zonas de estudio de tomas domiciliarias.

Ninguno de las concentraciones obtenidas de los elementos de las muestras,

rebasaron los límites permisibles de la NOM-127-SSA1-1994. El Mn en la zona sur

el único que resulto alta (0.1482 ppm), pero no llegó al limite marcado por la

norma (Fig. 4.29).

0.0000

5.0000

10.0000

15.0000

20.0000

25.0000

30.0000

pH inicial Temperatura (°C)

un

idad

es

parametros

pH y Temperatura de los pozos

Pozos Verano

Pozos Otoño

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Fig. 4.29. Promedios obtenidos de las concentraciones de metales distribuidos en las tres zonas estudiadas.

En la relación a la Fig. 4.30 muestra los resultados que se obtuvieron tanto del

pH como de la temperatura de las tomas domiciliarias. En las tres zonas de

estudio la temperatura arrojó promedios semejantes (25 ± 2°C) y con una ligera

diferencia en la zona centro (24.4°C), el valor de pH en la zona norte fue de 7.24,

en el centro 6.99 y 7.47 en el sur. Por lo que se obtuvo una diferencia estándar de

0.2 entre las zonas.

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn

Co

nce

ntr

acio

n (

pp

m)

Metales Pesados NOM-117-SSA1-1994

Concentración vs Metales Pesados

Zona Norte

Zona Centro

Zona Sur

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Fig. 4.30. Valores promedios de pH y temperatura de las tres zonas de estudio.

En la Fig. 4.31 se muestra la comparación de los resultados de los promedios

obtenidos tanto de las muestras de agua e los pozos en las dos etapas de

estudios (verano y otoño), así como de las tomas domiciliarias (otoño). Los

resultados de los elementos estudiados, arrojaron valores que están dentro de los

límites permisibles que marca la NOM. Cabe mencionar, que el Mn rebaso el valor

que se marca de 0.15 ppm y se obtuvo en el análisis fue de 0.1948 ppm para la

etapa de otoño. Se encontró también, que el Fe en la misma etapa estuvo muy

cerca del limite permisible (0.24 ppm) indicado de 0.3 ppm.

0

5

10

15

20

25

30

pH Temp (°C)

Un

idad

es

Parametros

pH y Temp.

Norte

Centro

Sur

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Fig. 4.31. Resultados de los promedios obtenidos de la concentración de metales en agua de pozos y tomas domiciliarias.

Con respecto a los datos que se obtuvieron en la zona centro, también el Mn

presentó valores más altos que la norma (0.373 ppm) en la etapa de otoño. Sin

embargo, el resto de los elementos estudiados resultaron dentro de los valores

marcados por la norma (Fig. 4.32).

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn

Co

nce

ntr

ació

n (

pp

m)

Metales Pesados NOM-117-SSA1-1994

Zona Norte

Pozos Verano

Pozos Otoño

Tomas Domiciliarias Otoño

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Fig. 4.32. Resultados de los promedios obtenidos de las concentraciones de metales en agua de pozo y tomas domiciliarias (zona centro).

En la zona sur, en la etapa de otoño fue muy parecido en las otras dos zonas

anteriores con respecto al Mn. La concentración fue de 0.1714 ppm, valor más alto

que el de la NOM y los elementos restantes fueron inferiores (Fig. 4.33).

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn

Co

nce

ntr

ació

n (

pp

m)

Metales Pesados NOM-117-SSA1-1994

Zona Centro

Pozos Veranos

Pozos Otoño

Tomas Domiciliarias Otoño

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Fig. 4.33. Resultados de los promedios obtenidos de las concentraciones de metales en agua de pozos y tomas domiciliarias (zona sur).

4.4.2. Comparación de los promedios obtenidos de los valores registrados de pH y temperatura en las tres zonas de estudio.

En la zona norte, el resultado de los promedios obtenidos de la temperatura en

los pozos durante verano y otoño fueron similares (26°C). En las tomas

domiciliarias el promedio obtenido fue con una unidad abajo comparado con los

pozos (25°C) (Fig. 4.34)

En cuanto al pH los valores en promedio son muy similares en las tres zonas de

estudio (7.0 ± 0.25).

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn

Co

nce

ntr

ació

n (

pp

m)

Metales Pesados NOM-117-SSA1-1994

Zona Sur

Pozos Verano

Pozos Otoño

Tomas Domiciliarias Otoño

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Fig. 4.34 Promedios de los valores de pH y temperatura de las muestras de agua (zona norte).

En la zona centro durante verano la temperatura registrada en los pozos fue de

26.2 en otoño 25.8 y en la tomas domiciliario de 24.43°C. En los valores de pH

estuvieron sus promedios estuvieron cercanos entre si (6.99 ± 0.3) que se muestra

en la Fig. 4.35.

0

5

10

15

20

25

30

pH Temp. (°C)

Co

nce

ntr

ació

n (

pp

m)

Parametros Fisicoquímicos

Zona Norte

Pozos Verano

Pozos Otoño

Tomas Domiciliaria otoño

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Fig. 4.35. Promedios de los valores de pH y temperatura de las muestras de agua (zona centro).

En la Fig. 4.36 se muestra la zona sur los promedios de temperatura de los

pozos en verano de 26.9, para otoño fue de 26.16 y en las tomas domiciliarias de

25.22°C. Los valores de pH durante otoño (pozos y tomas domiciliarios) fueron

semejantes a 7.5 y el promedio de los pozos en verano fue de 5.8.

0

5

10

15

20

25

30

pH Temp. (°C)

Co

ncn

etr

ació

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pp

m)

Parametros Fisicoquímicos

Zona Centro

Pozos Verano

Pozos Otoño

Tomas Domiciliaria Otoño

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Fig. 4.36 Promedios de los valores de pH y temperatura de las muestras de agua (zona sur).

0

5

10

15

20

25

30

pH Temp. (°C)

Co

nce

ntr

ació

n (

pp

m)

Parametros Fisicoquímicos

Zona Sur

Pozos Verano

Pozos Otoño

Tomas Domiciliarias Otoño

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V. Discusión

Se aplicó una encuesta o pretest previo, a las personas que se encontraron en

el hospital de cancerología con sus familiares. Esta fue con el motivo de tener una

apreciación sobre la incidencia de cáncer relacionando la presencia de metales

pesados, con las colonias donde habitan y el agua de abastecimiento. La encuesta

fue útil para determinar a las colonias que se les haría la muestra de toma

domiciliaria para pretender correlacionarla con los elementos mencionados.

De acuerdo a los resultados que se obtuvieron, el contenido de metales

pesados en el agua de los pozos (17) en la etapa de otoño, todos estuvieron

dentro de los límites mínimos permisibles (LMP) que indica la norma (NOM-127-

SSA1-1994), con excepción del Fe y que representó el 17.65 % en la etapa de

verano. También, en la etapa de otoño en las muestras de agua de pozos, el Cr,

Fe y Mn, fueron los elementos que arrojaron valores fuera de norma. Con 11.76,

11.76 y 58.72 %, para el Cr, Fe y Mn respectivamente. En cuanto a las muestras

de agua de tomas domiciliarias en esta misma etapa, solamente el 5.88 % en

ambos, pozos y tomas domiciliarias estuvieron fuera de norma, el Fe y Mn.

Cabe señalar, que en el total de los análisis realizados, en las dos etapas

estudiadas así como en agua de pozos y toma domiciliaria el Fe y el Mn fueron los

que salieron de norma. Al parecer estos dos elementos, por sus características

atómicas y enlace químico, se encuentran presentes. También, se detectó que el

incremento de estos dos elementos fue en etapa de otoño en agua de pozos.

Posiblemente las concentraciones se incrementan por las características del suelo

y el estiaje mayor en esta época.

De acuerdo a la literatura consultada, el Fe y Mn son dos elementos

presentes por las características de la roca. Clark, H (1909), reportó por primera

vez, la presencia de Fe y Mn en aguas subterráneas como resultado de la

percolación de aguas saturadas con oxígeno disuelto que estaban en contacto con

materia orgánica. Las Aguas de pozos contienen mayor concentración de Fe y Mn

que las aguas superficiales, por el bajo pH. Esto debido al alto contenido de CO2

y escaso contenido de oxígeno disuelto (Avedaño, 2002)

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El manganeso (Mn), es uno de los elementos más abundantes de la corteza

terrestre. Se encuentra en la tierra, sedimentos, las rocas, agua y los productos

biológicos. Al menos un centenar de minerales contienen manganeso. Entre los

minerales que contienen manganeso son: los óxidos, carbonatos y silicatos como

las formas más importantes (Gunna, 1996).

Aunque es necesario, ingerir una pequeña cantidad de manganeso en los

alimentos o en agua para mantener buena salud. La exposición a niveles

excesivos de manganeso puede ocurrir al respirar aire, especialmente donde se

usa manganeso, en manufactura y en lugares cercanos a volcanes activos. Al

tomar agua y comer alimentos pueden llevar dosis más elevadas de las

necesarias para el ser humano. En altos niveles, puede causar daño al cerebro y

al feto. Se ha encontrado manganeso en por lo menos 603 de los 1,467 sitios de la

Lista de Prioridades Nacionales identificados por la Agencia de Protección

Ambiental en E.U.A (ATSDER, 2001).

Los riesgos que pueden ocurrir con el dióxido de manganeso y otros

compuestos de manganeso utilizados o producidos como subproductos volátiles

del proceso de refinado del metal son prácticamente insolubles en agua. Por este

motivo, sólo llegan al torrente sanguíneo las partículas suficientemente pequeñas

para alcanzar el alvéolo pulmonar. Las partículas de mayor tamaño inhaladas

pueden ser depuradas por las vías respiratorias y deglutidas. También, puede

llegar al aparato digestivo a través de los alimentos o del agua contaminada. En la

velocidad de absorción puede influir el nivel de manganeso y hierro contenido en

la dieta, el tipo de compuesto de manganeso, la edad y las deficiencias de hierro.

El manganeso en agua potable debe de estar en concentración de 0.05

miligramos por litro (0.05 mg/L). La Administración de Salud y Seguridad

Ocupacional (OSHA) de E.U.A ha establecido un límite de 5 miligramos de

manganeso por metro cúbico (5 mg/m3) de aire del trabajo como promedio

durante una jornada de 8 horas diarias, 40 horas semanales. El Consejo Nacional

de Investigación ha recomendado una ingesta diaria segura y adecuada de

manganeso que fluctúa de 0.3 a 1 mg al día para niños de hasta 1 año, 1 a 2 mg

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al día para niños de hasta 10 años, y 2 a 5 mg al día para niños de 10 años y

mayores (ATSDER, 2001)

Considerando que, Colima se encuentra ubicada geográficamente en zona

volcánica, que las erupciones son frecuentes y que con ellas además de otros sin

número de elementos, el manganeso es uno de ellos, la posibilidad de encontrarlo

tanto en suelo, agua y aire es mayor.

Por otro lado, el hierro es el segundo metal más abundante y el cuarto de

todos los elementos, superado únicamente por el oxígeno, el silicio y el aluminio.

Los minerales de hierro más comunes son: la hematita o mineral de hierro rojo

(Fe2O3), que contiene un 70 % de hierro; la limonita o mineral de hierro marrón

(FeO(OH)·nH2O), con un 42 % de hierro; la magnetita o mineral de hierro

magnético (Fe3O4), con un alto contenido de hierro; la siderita o mineral de hierro

espático (FeCO3); la pirita (FeS2), el mineral azufrado más común; y la pirrotita o

pirita magnética (FeS).

Frecuentemente, las partículas de polvo de las emanaciones volcánicas,

son arrastradas hacia el suelo y mantos acuíferos y son absorbidas por la

vegetación. Las cadenas alimenticias en especial las plantas, son inminentemente

dependientes para la población al ser consumidas. Cabría la posibilidad de que la

presencia del hierro y manganeso, son parte de la acumulación por los

sedimentos. También, de acuerdo al origen del suelo de Colima, tipo volcánico

donde estos y el resto de los elementos estudiados, se encuentran de manera

natural.

Por otro lado, el estudio que se realizó sobre el coeficiente de correlación

de Pearson, se ejecutó para estimar la relación más cercana, entre dos elementos

diferentes. Donde el valor positivo resultó ser indicador de una relación cercana y

negativo lo contrario. Así, en verano en agua de los pozos, se obtuvo un valor

negativo con Fe-Mn (-0.017), mientras que en otoño fue positivo con (0.678). Para

el caso de los resultados con las muestras de tomas domiciliarias, el valor también

fue positivo con 0.924.

Cabe hacer mención, que la concentración más alta de Fe y Mn de todas

las muestras analizadas fue la de T 46 donde se obtuvo 0.5875 y 0.607 ppm

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respectivamente. Esta concentración, reveló una coloración rojiza desde la toma

directa de la llave. Por otro lado, en la prueba de cloro resultó con un valor de 6.0

ppm. Lo que puede significar, que la presencia de cloro en la toma domiciliaria

mencionada, reaccionó con el Fe y Mn. Avendaño (2002), menciona que cuando

los minerales se oxidan con el cloro pueden precipitar. Como consecuencia, el Fe

imparte un color rojizo o negruzco y el Mn purpúreo o negruzco.

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VI. Conclusión y Recomendaciones

La encuesta que se aplicó de los metales pesados que sobrepasaron la norma

mexicana con la anomalía en la salud, fue un indicador para observar la posible

correlación de la enfermedad con los resultados, así como la confiabilidad en un

pretest para posteriormente aplicarlo a la par del muestro en las tomas

domiciliarias. Los tópicos de esta encuesta fueron los idóneos y solo con una

eliminación de un ítem se dio la confiabilidad necesaria para posteriormente llevar

la correlación con los resultados de los análisis de las muestras de agua.

Se concluye que el fierro y el manganeso fueron los metales predominantes en

los pozos durante estas dos etapas, teniendo una mayor presencia del Mn durante

la etapa de otoño y en esta misma en una toma domiciliaria. También, en esta

etapa el cromo estuvo presente en los pozos.

Se debe de llevar un estudio más minucioso, tomando en cuenta que en el

sismo del 2003, el movimiento del suelo pudo haber suscitado la distribución de

los metales en el subsuelo en dirección a los mantos freáticos y los pozos de

abastecimiento. También, evaluar el agua de los pozos, mantos freáticos y

superficiales de las áreas más cercanas a los depósitos de ellas, es decir al volcán

de Colima. Esto debido a la emanación que tuvo el Volcán también en marzo del

2005.

Se recomienda muestrear por completo en las cuatro etapas para los pozos y

tomas domiciliarias, en este último aplicar la encuesta ya evaluada por su

confiabilidad y en el proceso efectuar su validez. También, llevar un registro de los

pozos y su red de distribución, desarrollar un proceso en la dosificación del cloro

para el abastecimiento, por que los horarios así como los días de consumo son

variados y se presenta lo que se dice “huele mucho a cloro cuando abre uno la

llave”.

Se recomienda, una inspección más severa en los pozos de agua que están

abasteciendo a las colonias nuevas, con la finalidad de cotejar su calidad. Algunos

de los pozos, han llegado a su límite de abastecimiento, por lo que sería prudente

cancelar su funcionamiento. Sin embargo, el Río Zacualpan, es el que se

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determinó con mejores condiciones de calidad, sin dejar de ser mejores la mayoría

de los pozos.

Por otro lado, se recomienda programas tanto en radio como en televisión

dirigidos a la población de Colima, para cuidar más el agua, puesto que los

mantos han reducido sorprendentemente sus caudales.

El tiempo invertido en este proyecto fue de 1760 horas, 150 horas se dedicaron

a la redacción, 160 a la experimentación (muestreo y análisis) y el resto (1450

horas) dedicadas a la investigación documental, archivos, bases de datos,

software, curso en INEGI, trabajo de campo, así como reuniones y gestiones para

obtener la autorización al acceso a los pozos y al acopio de información.

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VII. Literatura Consultada

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Navarro-Aviño, J.P., Aguilar-Alonso, I, López-Moya, J.R. (2007). Aspectos

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pesados en plantas. Ecosistemas 16(2): 10-25. Mayo.

NOM-117-SSA1-1994. Bienes y servicios. Método de prueba para la

determinación de cadmio, arsénico, plomo, estaño, cobre, fierro, zinc y

mercurio en alimentos, agua potable y agua purificada por espectrometría

de absorción atómica. México.

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NOM-127-SSA1-1994. Salud Ambiental. Agua para uso y consumo humano.

Limites permisibles de calidad y tratamiento a que debe someterse el agua

para su potabilización. México.

NOM-230-SSA1-2002. Salud ambiental. Agua para uso y consumo humano,

requisitos sanitarios que se deben cumplir en los sistemas de

abastecimiento públicos y privados durante el manejo del agua.

Procedimiento sanitario para el muestreo. México.

OPS (2005). Salud ambiental y el riesgo volcánico. Modulo 4. Organización

Panamericana de la Salud. OMS.

PROY-NMX-AA-051/4-SCFI-2008. “Análisis de agua.- Determinación de metales

por absorción atómica en aguas naturales, potables, residuales y

residuales tratadas.- Método de prueba”. Parte 4: Determinación de

cobalto, níquel, cobre, zinc, cadmio y plomo – Método de espectrometría

de absorción atómica – Fama. México.

Selinus, O (2004). Medical Geology: an emerging speciality. TERRÆ. 1(1):8-15.

Skoog, D., West, D., Holler, F., Crouch, S. (2010). Fundamentos de Química

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Villegas, B (2009). Sistema municipal de información ambiental. Departamento de

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2011.

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VIII. Softwares utilizados en el proyecto

ADOBE ACROBAT 6.0 PROFESSIONAL

ADOBE READER 9

AUTOCAD

CORELDRAW 12

FLASH CS3

IRIS. Información Referenciada Geoespacialmente Integrada en el Sistema

IRIS-SCINCE

MICROSOFT OFFICE ACCESS 2007

MICROSOFT OFFICE EXCEL 2007

MICROSOFT OFFICE POWER POINT 2007

MICROSOFT OFFICE WORLD 2007

MOZILLA FIREFOX

SPSS 10 PARA WINDOWS

STATGRAPHICS PLUS 5.0

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IX. Anexos

NOM-117-SSA1-1994. Bienes y servicios. Método de prueba para la

determinación de cadmio, arsénico, plomo, estaño, cobre, fierro, zinc y

mercurio en alimentos, agua potable y agua purificada por espectrometría

de absorción atómica. México.

NOM-127-SSA1-1994. Salud Ambiental. Agua para uso y consumo humano.

Limites permisibles de calidad y tratamiento a que debe someterse el agua

para su potabilización. México.

NOM-230-SSA1-2002. Salud ambiental. Agua para uso y consumo humano,

requisitos sanitarios que se deben cumplir en los sistemas de

abastecimiento públicos y privados durante el manejo del agua.

Procedimiento sanitario para el muestreo. México.

PROY-NMX-AA-051/4-SCFI-2008. “Análisis de agua.- Determinación de metales

por absorción atómica en aguas naturales, potables, residuales y residuales

tratadas.- Método de prueba”. Parte 4: Determinación de cobalto, níquel,

cobre, zinc, cadmio y plomo – Método de espectrometría de absorción

atómica – Fama. México.