L. Cumbal; V. Aguirre; E. L. Cumbal; V. Aguirre; E. MurgueitioMurgueitio; I. ; I. TipánTipán, C. , C. ChávezChávez, F. , F. PomaPoma
CENTRO DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICASCENTRO DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICASESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITOESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
SANGOLQUÍ, ECUADORSANGOLQUÍ, ECUADOR
ORIGEN DEL ARSÉNICO EN LAS ORIGEN DEL ARSÉNICO EN LAS AGUAS Y SEDIMENTOS DE LA AGUAS Y SEDIMENTOS DE LA
LAGUNA DE PAPALLACTA, LAGUNA DE PAPALLACTA, ESTUDIO PRELIMINARESTUDIO PRELIMINAR
MICROCUENCA DE LA LAGUNA DE PAPALLACTAMICROCUENCA DE LA LAGUNA DE PAPALLACTA
LAGUNA DE PAPALLACTA FUENTE DE AGUA CRUDA PARA DMQ LAGUNA DE PAPALLACTA FUENTE DE AGUA CRUDA PARA DMQ CONTAMINADA CON ARSÉNICOCONTAMINADA CON ARSÉNICO
Derrame de crudo en Reserva Derrame de crudo en Reserva CocaCoca--Cayambe cubrió en casi Cayambe cubrió en casi la mitad de la superficie la la mitad de la superficie la laguna de Papallacta. laguna de Papallacta.
Remediación Ambiental Remediación Ambiental incompletaincompleta
Arsénico entre 390 y 10.560 Arsénico entre 390 y 10.560 µµg/L, metales pesados y g/L, metales pesados y TPHsTPHs..
Pérdida de caudal de agua Pérdida de caudal de agua cruda para servir a 800.000 cruda para servir a 800.000 habitantes del norte de Quito, habitantes del norte de Quito, incrementándose déficit agua incrementándose déficit agua potable en 28%.potable en 28%.
DISTRIBUCIÓN ESPACIODISTRIBUCIÓN ESPACIO--TIEMPO DEL ARSÉNICO EN LA TIEMPO DEL ARSÉNICO EN LA LAGUNA DE PAPALLACTALAGUNA DE PAPALLACTA
Heredia, E. y Bernal, E. Informe sobre la distribución de contaminantes producto del derrame de petróleo del 8 de abril del 2003 en la laguna de Papallacta (2004)
¿¿PETRÓLEO CAUSANTE DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA CON PETRÓLEO CAUSANTE DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA CON ARSÉNICO?ARSÉNICO?
62,762,7SodioSodio
10,710,7PotasioPotasio
34,334,3AluminioAluminio
0,40,4BarioBario
0,10,1MagnesioMagnesio0,10,1CobaltoCobalto
36,636,6NíquelNíquel0,30,3PlomoPlomo
2,42,4HierroHierro145,4145,4VanadioVanadio
0,10,1AntimonioAntimonio0,70,7ArsénicoArsénico
Contenido (mg/kg)
Elemento
De la Torre E., Guevara A., Muñoz G. y Criollo E. (2004) Estudio de Aguas Superficiales y Sedimentos de la Cuenca de los ríos Sucus, Tambo y Papallacta
ÁREA DE ESTUDIO Y CONDICIONES AMBIENTALES (i)ÁREA DE ESTUDIO Y CONDICIONES AMBIENTALES (i)
00o 22’ 30,7”- 00o 22’ 56,2” latitud sur, 3354 m; 0,31 km2 y V = 8’310.500 m3 época seca; 0,40 km2 y V = 13’420.900 m3 época lluviosa
56,97 km56,97 km222,98 km2,98 km22
32,61 km32,61 km22
21,38 km21,38 km22
¿ARSÉNICO EN AGUAS NATURALES EN REGIÓN INTERANDINA ¿ARSÉNICO EN AGUAS NATURALES EN REGIÓN INTERANDINA ECUATORIANA?ECUATORIANA?
Reservorio EMAAP-Q
MONITOREO ARSÉNICO EN RÍO SUCUSMONITOREO ARSÉNICO EN RÍO SUCUS
1494487,33381P 9
1484436,73385P 8
1544516,83389P 7
1534406,73397P 6
1151287,53399P 5
621427,43552P 4
641327,13580P 3
1081287,33598P 2
1151267,23608P 1
µg/Lmg/Lm.s.n.m
AsTSDTpHALTITUDCÓDIGO MUESTRA
MONITOREO ARSÉNICO AGUAS DEL RÍO TAMBO, CUENCA BAJAMONITOREO ARSÉNICO AGUAS DEL RÍO TAMBO, CUENCA BAJA
Fuente Fuente termaltermal
DesembocaduraDesembocadura
128,3
104,7
107,2
73,2
34,6
26,7
20,7
AsT, mg/kg
P 9
P 8
P 7
P 6
P 4
P 2
P 1
CÓDIGO MUESTRA
ARSÉNICO EN SEDIMENTOS, CUENCA BAJA DEL RÍO TAMBO ARSÉNICO EN SEDIMENTOS, CUENCA BAJA DEL RÍO TAMBO
-1,2CaMgSi2O6Diopside
3,62,9(Mg,Fe,Al)(Al1,28Si2,72)O10(OH)2(H2O)6Vermiculita
5,36,5SiO2Cuarzo
5,310,2Mg2Si2O6Enstatita
12,45,7KSi3AlO8Sanidina
73,473,5Na0,685Ca0,347Al1,46Si2,54O8Andesita
P9 Sedimento (%)
P2 Sedimento (%)
FórmulaFracción mineral
alta pendientealta pendiente
pendiente suavependiente suave
12,6
15,5
14,6
14,1
15,6
12,7
13,2
oC
T
6,4
7,1
7,3
7,5
7,2
7,6
7,3
pH
29919623834P 7
6261753908P 6
5381693875P 5
6982063906P 4
4132923802P 3
4722693766P 2
2332493783P 1
µg/Lmg/Lm.s.n.m
AsTSDTALTITUDCÓDIGO MUESTRA
CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS DEL RÍO TAMBO, CUENCA ALTACARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS DEL RÍO TAMBO, CUENCA ALTA
pH
3004-56,06,803373Jamanco
2802--3595El Tambo
1090183535,36,203856FT 7
3152350045,46,803834FT 6
785223813,88,203910FT 5
355518615,67,843912FT 4
4380350055,66,303910FT 3
316116257,57,403915FT 2
6120289063,06,553917FT 1
µg/Lmg/LoCm.s.n.m
AsTSDTTALTITUD AGUA TERMAL
CARACTERIZACIÓN DE FUENTES DE AGUA TERMAL CARACTERIZACIÓN DE FUENTES DE AGUA TERMAL
LOCALIZADAS EN LA CUENCA DEL RÍO TAMBOLOCALIZADAS EN LA CUENCA DEL RÍO TAMBO
11682344FT 6
52202632FT 5
25111144FT 4
24663744FT 1
mg/Lmg/L
As(V)As(III)FUENTE DE AGUA TERMAL
CARACTERIZACIÓN ADICIONAL DE AGUAS GEOTERMALES CARACTERIZACIÓN ADICIONAL DE AGUAS GEOTERMALES
Especies arsenicales en fuentes agua termal
-103,86,8FT 6
7,38,0FT 5
9,27,4FT 4
-112,26,7FT 1
mV
EhpHFUENTE DE AGUA TERMAL
pHpH y Eh afloramientos y Eh afloramientos geotermales geotermales
SEPARACIÓN DE ESPECIES ARSENICALES SEPARACIÓN DE ESPECIES ARSENICALES
Resina Aniónica
Agua geotermal pH = 4-5
9,2 pK AsO H HAsO -22 =+→ +
11,5 pK AsO H HAsO
7,0 pK HAsO H AsOH
2,2 pK AsOH H AsOH
a3-3
4-2
4
a2-2
4-42
a1-4243
=+→
=+→
=+→
+
+
+
--42
-42
- Cl AsOH -R AsOH Cl-R +≡→+≡ ++
Cl-R -+≡
HAsO2 : no es capturado por resina
: capturado por resina AsOH -42
1,8FeSO4(OH)(H2O)2Parabutlerita
3,5Sb2S3Estibnita
42,6SiO2Cuarzo
52,1KSi3AlO8Sanidina
%
ContenidoFórmulaMineral
Análisis mineralógico por DRX Análisis mineralógico por DRX de muestras en afloramientos de muestras en afloramientos
CARACTERIZACIÓN ADICIONAL DE AGUAS GEOTERMALES CARACTERIZACIÓN ADICIONAL DE AGUAS GEOTERMALES
89%89%GrisGrisGangaGanga
TrazasTrazasGranos de 0,01Granos de 0,01--0,02 0,02 mmmm
Blanco Blanco amarilloamarillo
PiritaPirita
3%3%Granos de Granos de inclusiones 0,01inclusiones 0,01--
0,2 0,2 mmmm
RojizoRojizoÓxidos de Óxidos de hierrohierro
8%8%Granos de 0,1 Granos de 0,1 mmmm y zonas 2mmy zonas 2mm
Gris Gris plomizoplomizo
EstibnitaEstibnita
% volumétrico% volumétricoGranulometríaGranulometríaColorColorMineralMineral
Análisis mineralógico de secciones Análisis mineralógico de secciones pulidas muestras en afloramientos pulidas muestras en afloramientos
ARSÉNICO EN VERTIENTES DE LAGUNA DE PAPALLACTAARSÉNICO EN VERTIENTES DE LAGUNA DE PAPALLACTA
5
8
33
511
13
149Río Tambo
Materialvolcánico
N
Jamanco
Unidades: µg AsT/L
3650
5201544
ARSÉNICO EN AGUAS SUPERFICIALES LAGUNA DE ARSÉNICO EN AGUAS SUPERFICIALES LAGUNA DE PAPALLACTAPAPALLACTA
311
340
280
317
220
298359
332
341
306
332
341
310
265
NUnidades : µg AsT/L
Muestreo: Verano 2006
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11P12
P13P14
Concentraciones promedio
Ene, Feb, Mar
124,132,8203,8170,043619,87,814161,429,8448,4160,043419,87,713142,234,3550,4180,043219,97,812109,344,3509,6160,043519,97,811108,522,9489,2130,043519,87,810127,546,5448,4140,043120,07,79150,438,6450,2130,043020,37,68137,721,5631,9140,043420,37,57145,234,8570,8120,043619,87,66112,318,5570,8140,043319,77,65124,916,3530,0110,043019,87,74147,916,8693,1133,343520,07,73128,225,2550,4250,043520,37,62120,69,2293,5350,043720,07,81
µg/Lµg/Lmg/Lmg/Lmg/Lº CAsTAs(III)Cl-CaCO3SDTTemp. pHPunto
ARSÉNICO EN AGUAS SUPERFICIALES LAGUNA DE ARSÉNICO EN AGUAS SUPERFICIALES LAGUNA DE PAPALLACTAPAPALLACTA
Muestreo: Invierno 2006
Concentraciones promedioJun, Jul, Ago
ARSÉNICO EN AGUAS A DIFERENTES PROFUNDIDADES EN ARSÉNICO EN AGUAS A DIFERENTES PROFUNDIDADES EN LAGUNALAGUNA
Unidades: µg AsT/L
332289
316
332
325
309
517
- 4
- 8
- 12
- 16
- 20
- 24
306306307
321
373
365
342
¿Sedimentos adsorben arsénico?m
313375328
Muestreo: Verano 2006
Ene, Feb, Mar
83
COT : 1800 mg/L2800 mg/L
ARSÉNICO EN SEDIMENTOS DE LA LAGUNA DE PAPALLACTAARSÉNICO EN SEDIMENTOS DE LA LAGUNA DE PAPALLACTA
540
613
72
198
60
190
2,62,9(Mg,Fe,Al)(Al1,28Si2,72)O10(OH)2(H2O)6Vermiculita
7,18,7SiO2Cuarzo
4,54,6Mg2Si2O6Enstatita
11,610,0KSi3AlO8Sanidina
74,273,6Na0,685Ca0,347Al1,46Si2,54O8Andesita
Suelo alejado
laguna (%)
Sedimento Desemb.
(%)
FórmulaMineral
Unidades: mg AsT/kg
N
Materia orgánica
CULTIVO DE TRUCHAS ARCO IRIS USANDO AGUAS DEL RÍO CULTIVO DE TRUCHAS ARCO IRIS USANDO AGUAS DEL RÍO TAMBOTAMBO
FASE DE CAMPO
Acondicionamiento de instalaciones
Control de condiciones para cultivo
Monitoreo agua río Tambo
Cultivo de peces(2 meses)
Monitoreo de crecimiento
Faena de peces
RESULTADOS PRELIMINARESRESULTADOS PRELIMINARES
5,12 5,12 ±± 0,990,994,95 4,95 ±± 1,081,085,29 5,29 ±± 0,890,89As TotalAs Total((mgmg//KgKg))
0,330,330,340,340,310,31ÍÍndice de conversindice de conversióón (g n (g
trucha/g alimento)trucha/g alimento)
0,980,981,031,030,930,93Tasa de crecimientoTasa de crecimiento
(g/d(g/díía)a)
58,8558,8561,961,955,8855,88Peso ganado (g)Peso ganado (g)
7,26 7,26 ±± 0,560,566,96 6,96 ±± 0,740,747,56 7,56 ±± 0,450,45AnchoAncho((cmcm))
24,06 24,06 ±± 2,702,7022,92 22,92 ±± 3,763,7625,19 25,19 ±± 1,621,62LargoLargo((cmcm))
148,89 148,89 ±± 28,5828,58151,90 151,90 ±± 36,9936,99145,88 145,88 ±± 20,1720,17PesoPeso
(g)(g)
TotalTotalPiscina 2Piscina 2Piscina 1Piscina 1
CARACTERIZACIÓN PRELIMINAR DE TRUCHAS ARCO IRIS CARACTERIZACIÓN PRELIMINAR DE TRUCHAS ARCO IRIS CULTIVADAS CON AGUAS DEL RÍO TAMBOCULTIVADAS CON AGUAS DEL RÍO TAMBO
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
El agua del río Tambo en aproximadamente 12,76 El agua del río Tambo en aproximadamente 12,76 kmkmde recorrido muestra altas concentraciones de de recorrido muestra altas concentraciones de arsénico, siendo mayores en la cuenca alta, debido al arsénico, siendo mayores en la cuenca alta, debido al aporte de varias fuentes geotermales.aporte de varias fuentes geotermales.
El río Tambo es la principal fuente de arsénico para la El río Tambo es la principal fuente de arsénico para la laguna de Papallacta. laguna de Papallacta.
Los contenidos de arsénico en la laguna a pesar de no Los contenidos de arsénico en la laguna a pesar de no variar enormemente de punto a punto, si cambian variar enormemente de punto a punto, si cambian significativamente con la estación climática.significativamente con la estación climática.
Las concentraciones de arsénico en las diferentes Las concentraciones de arsénico en las diferentes profundidades de la laguna en el centro, no difieren profundidades de la laguna en el centro, no difieren representativamente debido a la mezcla continua representativamente debido a la mezcla continua provocada por el fuerte oleaje en dirección sureste provocada por el fuerte oleaje en dirección sureste --noroeste. noroeste.
El agua de la laguna de Papallacta se encuentra El agua de la laguna de Papallacta se encuentra además enriquecida con otros elementos además del además enriquecida con otros elementos además del arsénico, arsénico, ClCl--, , CaCOCaCO33, MON., MON.
Sedimentos en el borde de la laguna acumulan Sedimentos en el borde de la laguna acumulan arsénico. Menor la acumulación se observa en las arsénico. Menor la acumulación se observa en las riveras del noroeste y suroeste por las crecidas del río riveras del noroeste y suroeste por las crecidas del río Tambo. En las orillas del noreste y sureste, los Tambo. En las orillas del noreste y sureste, los contenidos son mayores por encontrarse contenidos son mayores por encontrarse completamente alejadas de la influencia del río y por completamente alejadas de la influencia del río y por la potencial precipitación de sedimentos ricos en la potencial precipitación de sedimentos ricos en arsénico. arsénico.
Las concentraciones de arsénico obtenidas en río Las concentraciones de arsénico obtenidas en río Sucus son pequeñas y pueden originarse por la Sucus son pequeñas y pueden originarse por la liberación de arsénico de sedimentos y rocas en el liberación de arsénico de sedimentos y rocas en el curso del río.curso del río.
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
¿ARSÉNICO EN AGUAS NATURALES EN REGIÓN INTERANDINA ¿ARSÉNICO EN AGUAS NATURALES EN REGIÓN INTERANDINA ECUATORIANA?ECUATORIANA?
Suelos de Sierra Suelos de Sierra Ecuatoriana de origen Ecuatoriana de origen volcánicovolcánico
Ningún estudio de Ningún estudio de arsénico en suelos, arsénico en suelos, sedimentos y alimentossedimentos y alimentos
Aguas geotermales Aguas geotermales contienen As?contienen As?
20 principales volcanes quaternarios del Ecuador (Hall et al. 1999)
Fuentes geotermales Timbuyacu
ARSÉNICO EN FUENTES DE AGUA TERMALARSÉNICO EN FUENTES DE AGUA TERMAL
AGUAS DE RIEGO
ARSÉNICO EN FUENTES DE AGUA TERMALARSÉNICO EN FUENTES DE AGUA TERMAL
GuayllabambaEl Quinche, Yaruquí, Pifo
INVESTIGADORESINVESTIGADORES Y AYUDANTES DE Y AYUDANTES DE INVESTIGACIÓNINVESTIGACIÓN
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
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