Chetumal, Q. Roo 8 de Junio de 2005 Aplicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación Gavilán-García I., Santos-Santos E., Yarto-Ramírez M., Castro-Díaz J., Gavilán A., Rosiles R., Suárez S., López T., Olmos J. IV Congreso Internacional de Ciencias Ambientales y X Congreso Nacional de Ciencias Ambientales Chetumal, Q. Roo 8 de Junio de 2005

Introducción I I II III IV V VI INTRODUCCIÓN OBJETIVO METODOLOGÍA RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI Introducción I

ESTADO DE ZACATECAS

I I INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI MINA TRITURADO TAMIZADO AMALGAMACIÓN DESTILACION LAVADO EXPRIMIR La minería en Zacatecas de 1546 a 1800 basada en el proceso de amalgamación. Problemática por arrastre de materiales y dispersión en la planicie de Zacatecas. Uso actual de sitios contaminados: agricultura (frijol, maíz, chile, etc.) y ganadería.

I I II III IV V VI Surgimiento del beneficio de jales en 1920. INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI Surgimiento del beneficio de jales en 1920. Preocupación en el marco del TLCAN y creación del PARAN de mercurio. Compromiso de actividades por Gobierno de México: “Evaluar el grado de contaminación por mercurio en la zona minera del estado de Zacatecas”.

I I II III IV V VI Hg0 Hg2+ Jal Lixiviación HgCH3+ HgS O3, H2O INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI Descomposición Bioquímica Acumulación Dispersión Hg0 Volatilización Jal Lixiviación O3, H2O Oxidación Hg2+ Depositación Metilación HgCH3+ Reducción HgS

I I INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI El INE y la FQ-UNAM realizaron en 2003 y 2004 un estudio para identificar la concentración por Hg, Pb y As en suelos del municipio de Guadalupe, Zacatecas. Area de estudio con una extensión de 180 km2. El estudio incluyó 26 muestras de suelo y 12 muestras de cultivos. Análisis de Hg y As EAAVF Análisis de Pb por EAAFL

I I II III IV V VI Resultados obtenidos en muestras de suelo: G-8 7.62 INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI Muestra pH Arsénico (mg/kg) Mercurio Plomo G-1 7.35 9.82  0.15 0.25  0.01 17.29  0.20 G-2 7.41 8.64  0.07 0.70  0.05 22.51  0.46 G-3 6.87 12.21  0.38 0.76  0.03 27.22  1.20 G-4 7.14 9.28  0.55 17.34  0.33 G-5 7.87 11.00  0.27 0.31  0.09 22.13  0.51 G-6 8.26 8.62  0.42 0.86  0.02 18.41  0.20 G-7 6.91 7.00  0.09 0.59  0.06 14.04  0.05 G-8 7.62 182.41  7.87 36.41  0.53 511.97  16.44 G-9 7.45 107.65  15.36 32.11  1.08 432.90  4.92 G-10 6.66 10.49  0.64 0.20  0.01 15.58  0.07 G-11 7.34 17.08  0.78 3.41  0.08 51.17  1.12 G-12 6.84 11.22  0.61 0.64  0.08 23.78  3.09 G-13 7.36 12.25  0.34 0.49  0.03 29.44  1.07 G-14 7.31 7.24  0.65 0.54  0.10 21.77  2.90 G-15 7.10 23.26  2.57 0.74  0.03 36.72  4.66 G-16 7.72 23.03  0.95 0.75  0.03 21.61  0.32 G-17 7.79  0.22 0.86  0.03 38.94  15.60 G-18 7.71 80.32  9.07 198.35  8.28 868.13  22.17 G-19 7.51 120.73  4.89 90.78  8.14 586.23  22.17 G-20 7.02 8.97  0.07 1.77  0.11 34.59  0.62 G-21 6.99 4.20  0.08 0.07  0.01 14.00  038 G-22 6.57 3.30  0.05 0.08  0.01 11.00  0.59 G-23 7.90 3.60  0.03 0.09  0.01 14.00  0.41 G-24 6.94 4.30  0.07 0.14  0.02 17.00  0.34 G-25 6.88 4.20  0.07 0.05  0.01 10.00  0.56 G-26 7.99 10.00  0.21 0.57  0.09 23.00  0.33 Resultados obtenidos en muestras de suelo:

I I II III IV V VI Resultados obtenidos en muestras de cultivo: INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI Resultados obtenidos en muestras de cultivo: Muestra Arsénico (mg/kg) Mercurio Plomo G-1 0.26  0.0125 0.09  0.0231 < G-2 0.06  0.0078 G-3 0.21  0.0450 0.12  0.0004 G-4 0.06  0.0080 G-6 1.11  0.3338 G-8 2.34  0.0293 G-21 0.07  0.0014 G-22 0.10  0.0243 G-23 0.11  0.0098 G-24 G-25 0.08  0.0246 G-26 0.76  0.0712

Objetivos II I II III IV V VI INTRODUCCIÓN OBJETIVO METODOLOGÍA RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI Objetivos II

II I INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI El objetivo de este trabajo es aplicar el método de especiación química de mercurio en jales de amalgamación e identificar el tipo de sales de mercurio presentes, lo que permitirá establecer elementos clave para la toma de decisiones en relación al riesgo ambiental y a la salud por el desarrollo de actividades de beneficio de jales en la zona.

Metodología III I II III IV V VI INTRODUCCIÓN OBJETIVO METODOLOGÍA RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI III Metodología

III I II III IV V VI Muestreos El sitio seleccionado se localiza en los alrededores de las poblaciones de Osiris y La Zacatecana. La selección de estos sitios se basó en los resultados de estudios previos. El muestreo incluyó 36 sitios. I INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI

III I II III IV V VI Análisis de laboratorio INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI Análisis de laboratorio Las muestras se secaron en condiciones ambientales durante 48 horas. Se trituró en un mortero y se tamizó por una malla de 2 mm. Los análisis de laboratorio se realizaron en un Espectrómetro de Absorción Atómica con Generador de Hidruros marca Perkin Elmer, Modelo 3110 con un auto-muestreador AS-90 y con quemador AS-60. Método: EPA SW 846: 7471A. Para el control de calidad se utilizaron estándares certificados de mercurio Aldrich.

III I II III IV V VI Extracción química secuencial INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI Extracción química secuencial Adaptación de las diferentes metodologías de extracción química secuencial (DiGiulio 1987, Biester 1997, Bloom 2003) mediante el uso de muestras con concentración conocida de cada especie: especies solubles en agua; especies intercambiables; especies húmicas / fúlvicas; sulfuros orgánicos; fracción residual. Se analizó la concentración total de mercurio de las muestras tomadas en la población de Osiris y La Zacatecana con la finalidad de identificar las muestras con mayor concentración, las cuales se sometieron al proceso de especiación.

III I II III IV V VI Metodología de especiación química secuencial INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI Metodología de especiación química secuencial Sedimento Muestra de suelo Extracción para obtener especies solubles (H2O) Extracción para obtener especies intercambiables (NH4Ac) Extracción para obtener especies húmicas/fúlvicas (NH4OH / HCl / H2O2) Extracción para obtener sulfuros orgánicos (NH4Ac / HNO3 dil) Extracción para obtener la fracción residual (HCl / HNO3) Análisis por EAAVF Líquido

Resultados IV I II III IV V VI INTRODUCCIÓN OBJETIVO METODOLOGÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI Resultados IV

IV I II III IV V VI Concentración total de Hg en suelos de Osiris Hg INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI 20 40 60 80 100 120 Hg (mg/kg) OM-1 OM-3 OM-4 OM-5 OM-6 OM-7 OM-8 OM-9 OM-10 OM-15 OM-16 OM-17 OM-20 OM-21 OM-22 OM-23 Muestra Concentración total de Hg en suelos de Osiris

IV I II III IV V VI INTRODUCCIÓN OBJETIVO METODOLOGÍA RESULTADOS CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI

I II III IV V VI IV INTRODUCCIÓN OBJETIVO METODOLOGÍA RESULTADOS CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI

IV I II III IV V VI E1: Especie solubles en agua INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI E1: Especie solubles en agua E2: Especies intercambiables E3: Especies húmica/fúlvica E4: Sulfuros orgánicos E5: Fracción residual

IV I II III IV V VI E1: Especie solubles en agua INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI E1: Especie solubles en agua E2: Especies intercambiables E3: Especies húmica/fúlvica E4: Sulfuros orgánicos E5: Fracción residual

Conclusiones V I II III IV V VI INTRODUCCIÓN OBJETIVO METODOLOGÍA RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI Conclusiones V

V I INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI Es importante señalar que los estudios de especiación de metales pesados han sido poco desarrollados en México, y la determinación de niveles totales no necesariamente refleja el riesgo a la salud o al ambiente. Se está trabajando en el procedimiento de especiación de las muestras de suelo con concentración total de mercurio superior a lo recomendado por la normatividad internacional de 20 mg/kg (OM-7, OM-8, OM-15, OM-16, OM-17, OM-22, ZM-18 y ZM-20) De los resultados preliminares se observa que las especies con características de biodisponibilidad están en baja concentración en los suelos de los sitios estudiados.

Recomendaciones VI I II III IV V VI INTRODUCCIÓN OBJETIVO METODOLOGÍA RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI Recomendaciones VI

VI I INTRODUCCIÓN II OBJETIVO III METODOLOGÍA IV RESULTADOS V CONCLUSIONES RECOMENDACIONES VI Los resultados de este estudio deben ser complementados con estudios de salud pública en las comunidades cercanas. Se debe aplicar esta metodología a los residuos obtenidos por las actividades de reprocesamiento de jales realizadas en las Plantas Beneficiadoras para evaluar la posibilidad de inestabilización de los contaminantes. Es necesario aplicar la metodología a otros contaminantes como Plomo y Arsénico.

¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN! Dirección de Investigación sobre Sustancias Químicas y Riesgos Ecotoxicológicos, INE agavilan@ine.gob.mx