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Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
Rev. Int. Contam. Ambie. 28 (1) 39-48, 2012
METALES PESADOS TOTALES Y ARSÉNICO EN EL AGUA PARA
RIEGO DE PUEBLA Y VERACRUZ, MÉXICO
Óscar Raúl MANCILLA-VILLA
1*
, Héctor Manuel ORTEGA-ESCOBAR
1
, Carlos RAMÍREZ-AYALA
1
,
Ebandro USCANGA-MORTERA
2
, Rosalía RAMOS-BELLO
3
y Amada Laura REYES-ORTIGOZA
3
1
Postgrado de Hidrociencias,
2
Botánica, Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, carretera México
Texcoco, km 36.5. C.P. 56230, Texcoco, México. Correo electrónico: vios@colpos.mx
3
Departamento de Ecología y Recursos Naturales, Facultad de Ciencias, UNAM, Área de Biología. Correo
electrónico: rorabe2003@hotmail.com
(Recibido julio 2010, aceptado noviembre 2011)
Palabras clave: metales pesados, agua superfcial, límites permisibles
RESUMEN
Los altos niveles de concentración de metales pesados en agua utilizada para riego re-
presentan un problema importante para la agricultura y la salud humana, así como para
la biodiversidad, por tal motivo se realizó el presente trabajo con relación a la calidad
del agua en los estados de Puebla y Veracruz, México. El estudio se llevó a cabo de
noviembre de 2009 a marzo de 2010, se tomaron 91 muestras de agua duplicadas. Se
analizaron el potencial hidrógeno (pH), la conductividad eléctrica (CE), As y metales
pesados totales: Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb y Zn. Los metales pesados se determinaron
mediante el uso de un ICP (“Inductively Coupled Plasma”) Pekin Elmer Optima 5300,
utilizándose la metodología recomendada por la EPA (Environmental Protection Agen-
cy) y APHA (American Public Health Association). Se comparó la calidad del agua
superfcial con los criterios de la NOM-001-ECOL-1996, de EPA (1986), de SEDUE
(1989) y la modifcación a la NOM-127-SSA1-1994. Los resultados mostraron valores
bajos en la concentración de metales pesados en agua para riego agrícola y uso urbano,
no así, para el criterio de consumo humano, pues 50 % de las muestras tomadas pre-
sentaron concentraciones por encima de los límites permisibles para Cd, 20 % para Hg
y 2 % para Pb (SSA 2000). Se concluyó que el agua superfcial no representa riesgos
para riego agrícola. La mayor concentración y dispersión la presentó el As con valores
de 0.0 a 0.78 mg L
–1
, mientras que la menor con 0.0 a 0.03 mg L
–1
, ±ue para el Hg. Las
descargas de agua residual hacia los ríos, contaminan gravemente y llevan a sobrepasar
los límites permisibles para Cd, Hg y Pb en agua para uso y consumo humano.
Keywords: heavy metals, sur±ace water, allowable limits
ABSTRACT
High levels o± heavy metal concentrations in water used ±or irrigation are a major concern
±or agriculture, human health and biodiversity. A study o± sur±ace water quality o± rivers
and springs o± Puebla and Veracruz, Mexico was made. The study was conducted ±rom
November 2009 to March 2010. Sampling consisted o± two repetitions. Parameters such
as potential hydrogen (pH), electrical conductivity (EC), As and total heavy metals: Cd,
O.R. Mancilla-Villa
et al.
40
Cr, Cu, Hg, Ni, Pb and Zn were analyzed. Heavy metals were determined using a Perkin
Elmer Optima 5300 ICP (“Inductively Coupled Plasma”). The methods used were the
recommended by the EPA (Environmental Protection Agency) and APHA (American
Public Health Association). The surface water quality was compared with the criteria of
NOM-001-ECOL-1996, EPA (1986), SEDUE (1989) and modiFcation of NOM-127-
SSA1-1994. It was observed the presence of low levels of heavy metals in water for
agricultural irrigation and urban use. However the criterion for human consumption was
exceeded because 50 % of the waters sampled had levels above maximum allowable limits
for Cd, 20 % for Hg and 2 % for Pb (SSA 2000). It was concluded that surface waters
sampled do not represent risks for agricultural irrigation. The highest concentration and
dispersion was for As, with values from 0.0 to 0.078 mg L
–1
, while the lowest with 0.0
to 0.03 mg L
–1
, was for the Hg. Wastewater discharges on rivers, pollute to levels that
exceed the permissible limits for Cd, Hg and Pb in drinking water.
INTRODUCCIÓN
La problemática de los metales pesados como
plomo, níquel, cadmio y manganeso, presentes en el
agua residual utilizada para riego, radica principal-
mente en que pueden ser acumulados en los suelos
agrícolas. Resultan peligrosos por su carácter no
biodegradable, la toxicidad que ejercen sobre los
diferentes cultivos y su biodisponibilidad (Mahler,
2003, García y Dorronsoro 2005, Corinne
et al
.
2006), además de los mencionados incluyen: mer-
curio, arsénico y cromo (Lucho
et al
. 2005).
Los metales pesados y el As se encuentran ge-
neralmente como componentes naturales de la cor-
teza terrestre, en forma de minerales, sales u otros
compuestos, pueden ser absorbidos por las plantas
y así incorporarse a las cadenas tróFcas (Rooney
et
al.
2006, Zhao
et al.
2006); pasar a la atmósfera por
volatilización y movilizarse hacia el agua superFcial
o subterránea. No son degradados fácilmente de
forma natural o biológica ya que no tienen funciones
metabólicas especíFcas para los seres vivos (Abollino
et al
. 2002).
En lugares donde se ha utilizado agua residual
para el riego agrícola, se reporta una tendencia cre-
ciente en las concentraciones de metales pesados,
(García
et al
. 2000, Hettiarchchi y Pierzynski 2002).
Existe una amplia investigación sobre el riesgo de
los metales pesados en la salud y el ambiente (Spain
et al
. 2003).
Varios autores han mostrado el riesgo de conta-
minación por metales pesados en el agua (Yang
et al
.
1996, Ramos
et al
. 1999, Topalián
et al
. 1999, Santos
et al
. 2002, Taboada-Castro
et al
. 2002, Lee y Moon
2003, Montes-Botella y Tenorio 2003, Smolders
et al
.
2003, Lucho
et al
. 2005, Mapanda
et al
. 2005, Tahri
et al
. 2005, Malla
et al.
2007, Prieto
et al
. 2007);
en la acumulación de metales pesados en los suelos
agrícolas (±ytianos
et al
. 2001, Ho y Egashira 2001,
Moor
et al
. 2001, Ramos-Bello
et al
. 2001, Lin 2002,
Moral
et al
. 2002, Davor 2003) y en el riesgo poten-
cial para la salud humana debido a la acumulación
de metales pesados en las plantas (Zhou
et al
. 2000,
Long
et al
. 2003, Wang
et al
. 2003, Qi-Tang
et al
.
2004, Ismail
et al
. 2005).
En los valles agrícolas de Puebla y la zona centro-
norte del estado de Veracruz, desde hace mas de 100
años se ha empleado para riego directo, agua superF-
cial contaminada con agua residual, a consecuencia
de esto, se han acumulado metales pesados en los
suelos agrícolas irrigados con agua residual (Silva
et al
. 2002).
Algunos autores reportan presencia de Cd, Ni
y Pb, en agua, suelo y en plantas (Ávila y Zarazúa
1993; Villanueva y Botello 1992, Prieto-Méndez
et
al
. 2009). Se reportan estudios donde se analizaron
los efectos de diferentes suelos que habían sido some-
tidos a riegos con agua-lodo residual y la in²uencia de
éstos en el crecimiento vegetal y la biodisponibilidad
de Ni, Cd y Pb (Perdomo 2005, Mahdy
et al.
2007).
El presente estudio tuvo como objetivo funda-
mental conocer la concentración de metales pesados
totales, Pb, Cd, Hg, Zn, Ni, Cu, Cr y As en el agua
superFcial de Puebla y Veracruz, así como deFnir
el riesgo del uso de agua contaminada para riego
agrícola y uso doméstico.
MATERIALES Y MÉTODOS
El área de estudio se encuentra en el estado de
Puebla y la parte centro-norte del estado de Veracruz,
México (
Fig. 1
). El agua muestreada es utilizada para
riego agrícola, recreación y uso doméstico; los ríos,
manantiales y embalses muestreados en Puebla fueron:
Atoyac, Izúcar, Salado y Chiautla. En Veracruz: Blan-
METALES PESADOS TOTALES Y As EN EL AGUA PARA RIEGO DE PUEBLA Y VERACRUZ
41
co, San Miguel, Chocamam, Coscomatepec, Pescados,
Alseseca, Tlapacoyan, Filobobos, Nautla, Tecolutla,
Cazones, Tuxpan, Tempoal, Pánuco, Tampico, Noga-
les, Ojo de Agua, Puente de Dios, El Carmen y Pancho
Pozas. Las coordenadas geográfcas del cuadrante
del área de estudio son: 22º 00’ latitud norte y 97º 00’
longitud oeste, hasta 18º 00’ latitud norte y 99º 00’
longitud oeste. Los sitios de muestreo se encuentran
en altitudes desde 0 m hasta los 3 000 m.
En la
fgura 1
, se presenta la zona de estudio
donde se realizó el recorrido de campo que se llevó
a cabo para colectar las muestras de agua, dicha
expedición se inició en los límites de Puebla con
Tlaxcala, y continuó por la parte sur de Puebla,
posteriormente se recorrió la parte centro-norte de
Veracruz y fnalmente se terminó en la Presa de
Necaxa en Puebla.
La investigación de campo se realizó durante
noviembre de 2009. Las estaciones de muestreo se
establecieron en 91 sitios, en cada uno se colectaron
2 muestras duplicadas (182 en total) en recipientes
de polietileno de alta densidad de 0.2 L, se les agregó
ácido nítrico concentrado a pH<2, se colocaron en
hieleras para transportarlas con base en los linea-
mientos de EPA (1983) y APHA (1995).
Los parámetros químicos que se midieron ±ueron:
pH y CE al momento de tomar la muestra de acuerdo
con APHA (1995), con el conductímetro/potencióme-
tro modelo: Excel 20/Phmetro-mV-Conductímetro.
Los metales pesados totales se determinaron con la
técnica de espectrometría de emisión atómica, me-
diante plasma de acoplamiento inductivo con el ICP,
modelo Perkin Elmer 5300 Optima, en el laboratorio
de Ciencias Ambientales del Colegio de Postgra-
duados, Campus Montecillo; los metales pesados
analizados ±ueron Pb, Hg, Zn, Cd, Cu, Cr, Ni y As.
Los límites de cuantifcación ±ueron los siguientes:
5.0, 0.024, 8.0, 1.5, 3.0, 5.0, 15.0 y 0.05 (μg L
–1
),
para los metales respectivos.
Los valores de recuperación obtenidos en las
muestras ±ortifcadas, en agua desionizada, para
el análisis de los metales ±ueron los siguientes: As
109.1 %, Cr 99.46 %, Cu 99.25 %, Hg 106.15 %,
Zn 98.21 %, Cd 100.35 %, Pb 96.93 % y Ni 98.24 %;
dichos valores se encuentran dentro del rango reco-
mendado y cercanos a 100 % (EPA, 1996).
Para evaluar la calidad del agua de los ríos,
embalses y manantiales, se utilizaron los criterios
de EPA, (1986), la NOM-001-ECOL-1996 (ECOL,
1997) y los criterios ecológicos de calidad de agua
para di±erentes usos (SEDUE 1989), que establecen
los límites máximos permisibles para metales pesados
contenidos en el agua para uso en riego agrícola y
urbano (
Cuadro I
).
Tampico
Veracruz
Principales ríos de la zona de estudio
N
1. Río Amacuzac
10. Río María del Norte
11. Río Pantepec
12. Río Panuco
13. Río Tuxpan
14. Río Nautla
15. Río Actopan
16. Río Papaloapan
17. Río Coatzacoalcos
2. Rízo Nejapa
3. Río Atoyac
4. Río Tlapaneco
5. Río Mixteco
6. Río Calapa
7. Río Petlapa
8. Río Coyolapa
9. Río Tecolutla
Tlaxcala
Puebla
15
9
10
14
13
11
16
17
12
7
8
1
6
4
3
Escala gráfica
0
100
200 km
2
5
99º00´
18º00´
18º15´
18º30´
18º45´
19º00´
19º15´
19º30´
19º45´
20º00´
20º15´
20º30´
20º45´
21º00´
21º15´
21º30´
21º45´
22º00´
22º15´
98º45´
98º30´
98º15´
98º00´
97º45´
97º30´
97º15´
97º00´
96º45´
Fig. 1.
Localización del área de estudio
O.R. Mancilla-Villa
et al.
42
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En el
Cuadro II
, se presenta la ubicación geo-
gráfca, la altitud y los nombres de las estaciones de
muestreo que Fueron consideradas en la presente in-
vestigación. Es importante mencionar que las estacio-
nes se localizan en un rango de altitud que va desde
el nivel del mar hasta los 3000 m. Se consideraron
los ríos y embalses que representan importancia para
el riego agrícola y recreación en Puebla y Veracruz.
La inFormación de los resultados se manejó en con-
junto para las 91 estaciones de muestreo, se resaltan
las concentraciones de metales que sobrepasan los
límites permisibles.
En la
fgura 2
, se presenta el pH y la conducti-
vidad eléctrica medidos en los ríos, manantiales y
embalses de Puebla y Veracruz, los valores de estos
parámetros Fueron corregidos por los Factores de
temperatura respectivos.
El pH de la solución tiene un eFecto sobre la bio-
disponibilidad de la mayoría de los metales pesados
al aFectar el equilibrio entre la especiación metálica,
solubilidad, adsorción e intercambio de iones en
el suelo (Riechaman 2002). En soluciones ácidas
se produce una competencia de los iones H
+
con
los cationes metálicos por los sitios de intercambio
(Kheboian y Bauer 1987). Al aumentar el pH, los
metales pesados son removidos de la solución del
suelo y adsorbidos por los coloides disminuyendo
su biodisponibilidad (Basta y Tabatabai 1992). Por
lo tanto, en suelos agrícolas con cargas variables, la
retención de los cationes metálicos aumenta en la
medida que el pH sea más alto y se reduce al acidi-
fcarse el suelo o el agua.
En el agua analizada se encontraron valores de
pH neutros y alcalinos, lo que sugiere que los metales
pesados están menos disponibles, puesto que un por-
centaje importante se ha precipitado como hidróxidos
insolubles, carbonatos y complejos orgánicos (Silveira
et al
. 2003). Sin embargo, el Hg el Cd y el Pb que so-
brepasaron los límites máximos permisibles en agua
para consumo humano, posiblemente se encuentran
asociados con partículas suspendidas del agua, que al
igual que el As, Mo, Se y Cr, tienden a estar menos dis-
ponibles a pH alcalinos (Manzione and Merrill 1989).
En la
fgura 2
, se observa que el 90 % de las
muestras presentaron un pH entre 6.9 y 9, el rango
de límites permisibles está entre 5 y 10 unidades
para este parámetro, mientras que la conductividad
eléctrica mostró, en el 85 % de las muestras, valores
menores a 2000 µS cm
–1
, lo que indica que el agua
analizada, bajo el criterio de estos dos parámetros
y desde el punto de vista agrícola, es recomendable
de acuerdo con Ayers y Westcot (1987), con algu-
nas restricciones para el 15 % de las muestras que
presentaron elevados valores de CE, debido a que
proceden de agua in±uenciada por agua marina y
agua subterránea salina.
CUADRO I.
LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES PARA METALES PESADOS Y ARSÉNICO
Parámetro
(mg L
–1
)
Ríos uso en riego
agrícola
Ríos uso público
urbano
Ŧ
Aguas
Naturales
(EPA 1986)
Riego
agrícola
(SEDUE 1989)
²uente de
abastecimiento de
agua potable
(SEDUE 1989)
Recreativo e
Industrial
(SEDUE 1989)
Promedio
mensual
Promedio
diario
Promedio
mensual
Promedio
diario
Arsénico
0.2
0.4
0.1
0.2
0.05
0.1
0.05
-
Cadmio
0.2
0.4
0.1
0.2
0.01
0.01
0.01
0.01
Cobre
4
6
4
6
1.5
0.2
1
0.1
Cromo
1
1.5
0.5
1
0.1
1
0.05
0.1
Mercurio
0.01
0.02
0.01
0.01
0.002
-
-
-
Níquel
2
4
2
4
0.632
0.2
0.01
-
Plomo
0.5
1
0.2
0.4
0.0015
5
0.05
0.1
Zinc
10
20
10
20
5
2
5
-
²uente: NOM-001-ECOL-1996
Ŧ
Valores idénticos para protección de vida acuática
12
10
8
6
4
2
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
pH
pH
CE
CE (μScm
–1
)
CE (μScm
–1
)
Fig. 2.
Conductividad eléctrica y pH medidos en las aguas
muestreadas
METALES PESADOS TOTALES Y As EN EL AGUA PARA RIEGO DE PUEBLA Y VERACRUZ
43
En la
fgura 3
se presentan los resultados de la con-
centración de metales pesados en el agua muestreada.
Al comparar los valores obtenidos con los
límites máximos permisibles establecidos por la
NOM-001-ECOL-1996 (ECOL, 1997), sólo uno
de los ocho metales pesados analizados, rebasa
dichos límites, tal es el caso del mercurio. Para el
promedio diario de los usos urbano y protección de
vida acuática, 3 de las 91 muestras están por enci-
ma de 0.01 mg L
–1
. Para el criterio de EPA (1986),
se encontró que 1, 30, 15 y 20 % de las muestras
analizadas supera el límite permisible para As, Pb,
Cd y Hg, respectivamente.
Las estaciones de muestreo que superaron los
límites permisibles para uso urbano en la concentra-
ción de mercurio fueron, el Río Tepeyahualco con
0.0138 mg L
–1
, el Arroyo de Salinas Zapotitlán con
0.0180 mg L
–1
y el Río Salado con 0.0318 mg L
–1
,
CUADRO II.
UBICACIÓN GEOGRÁFICA Y NOMBRES DE LAS ESTACIONES DE MUESTREO
No.
Lugar
Posición Geográ±ca
Altitud
m
No.
Lugar
Posición geográ±ca
Altitud
m
Lat.
Norte
Long.
Oeste
Lat.
Norte
Long.
Oeste
1
Bordo Tepozontitla, Pue.
19º30.556
98º31.98
2933
47
Río Puente Pescados, Ver.
19º21.821
96º49.574
486
2
La Presita Nanacamilpa, Pue.
19º28.848
98º31.115
2887
48
A²uente a Río Pescados, Ver.
19º23.121
96º51.058
687
3
Río en Atotonilco, Pue.
19º21.665
98º27.517
2492
49
Río Lomas, Ver.
19º26.076
96º54.711
1107
4
Río Atoyac, Pue.
19º19.374
98º27.678
2502
50
Río Cosolapa, Ver.
19º27.837
96º56.850 1270
5
Río Atoyac, Pue.
19º18.918
98º27.729
2452
51
Lago Cráter Alchichica, Pue.
19º24.579
97º23.791 2500
6
Laguna Chiautla, Pue.
19º19.011
98º28.250
2478
52
Lago Cráter La Preciosa, Pue.
19º22.471
97º23.008 2510
7
Nacimiento Chiautla, Pue.
19º19.065
98º28.472
2524
53
Lago Crater Quecholac, Pue.
19º22.471
97º23.008 2510
8
Nacimiento 2 Chiautla, Pue.
19º19.065
98º28.472
2524
54
Nacimiento Manantiales, Pue.
19º16.307
97º21.343 2512
9
Río Atoyac, Pue.
19º04.121
98º14.515
2268
55
Nacimiento Bicencio, Pue.
19º17.524
97º40.148 2530
10
Presa Manuael Avila Camacho, Pue.
18º54.645
98º06.502
2220
56
Nacimiento El Carmen, Pue.
19º19.026
97º37.945 2532
11
Bordo San José Aguacate, Pue.
18º51.634
98º11.152
2099
57
Lago Cráter Aljojuca, Pue.
19º05.550
97º32.223 2545
12
Río Huehuetlán, Pue.
18º45.700
98º10.553
1485
58
Lago Cráter San Miguel Tecuitlapa
19º07.408
97º32.680 2551
13
Arroyo Huehuetlán, Pue.
18º43.910
98º11.648
1445
59
Lago Cráter Atexcac, Pue.
19º20.211
97º26.979 2529
14
Río en Izúcar, Pue.
18º35.370
98º27.843
1436
60
Arroyo en San José Capillas, Pue.
19º13.544
97º22.705 2635
15
Arroyo Epatlán, Pue.
18º38.559
98º22.408
1437
61
Nacimiento Pancho Pozas Altotongo
19º44.375
97º15.145 2646
16
Laguna Epatlán, Pue.
18º37.764
98º21.098
1442
62
Río Pancho Pozas Altotongo
19º44.
.603
97º14.915 2165
17
Arroyo El Rodeo, Pue.
18º35.757
98º15.407
1384
63
Río Tlapacoyan Veracruz
19º50.034
97º13.206 1303
18
Río Atoyac en Coatzingo, Pue.
18º36.708
98º10.784
1251
64
Río Alseseca, Puente Tomata Ver.
19º55.311
97º13.363 1309
19
Río Aximilpa, Tepejí, Pue.
18º36.570
97º55.882
1684
65
Cascada El Encanto, Ver.
19º58.865
97º10.435
601
20
Río Puente de Dios, Pue.
18º44.076
97º55.606
1811
66
Arroyo de Piedra, Tlapacoyan, Ver.
23º01.934
97º07.069
127
21
Río Tepeyahualco, Pue.
18º48.
.959
97º52.758
2076
67
Río Filobobos, Ver.
20º08.025
96º57.045
7
22
Riego Aspersión, La Purísima, Pue.
18º49.967
97º46.965
2131
68
Río Nautla, Ver.
20º12.770
96º46.718
18
23
Pozo San Antonio Tecolco, Pue.
18º51.575
97º46.234
2150
69
Mar en Nautla, Ver.
20º12.891
96º45.686
0
24
Pozo Francisco Villa, Pue.
18º50.759
97º45.365
2144
70
Río Nautla, Puente Remolino
20º23.949
97º14.247
24
25
Río Salado, Pue.
18º23.008
97º26.497
1687
71
Arroyo a²uente a Río Tecolutla
20º23.160
97º18.362
48
26
Cascada Tilapa, Pue.
18º16.349
97º29.236
1696
72
Río Tecolutla
20º26.939
97º05.005
58
27
Río Salado en Zapotitlán, Pue.
18º19.098
97º30.618
1622
73
Río Cazones, Cazones, Ver.
20º42.101
97º15.656
9
28
Arroyo en Salinas Zapotitlán, Pue.
18º20.809
97º26.930
1642
74
Río Cazones en La Unión, Ver.
20º41.619
97º20.422
17
29
Pozo en Salinas Zapotitlán, Pue.
18º20.809
97º26.930
1642
75
Arroyo en Países Bajos, Ver.
20º54.140
97º21.946
15
30
Pileta en Salinas, Pue.
18º20.809
97º26.930
1642
76
A²uente a Río Tuxpan, Ver.
20º56.448
97º23.471
12
31
El Agua de Noe Alcutzingo, Pue.
18º44.927
97º14.518
1649
77
Río Tuxpan Puente Tuxpan, Ver.
20º56.884
97º23.664
8
32
Río Blanco, Ojo Sarco, Ver.
18º46.843
97º12.379
1435
78
Mar en Tuxpan, Veracruz
20º58.416
97º18.473
0
33
Laguna Nogales, Ver.
18º49.233
97º09.876
1450
79
Río A²uente a Tuxpan, Ver.
21º06.030
97º47.966
96
34
Río Blanco en Río Blanco, Ver.
18º49.758
97º09.031
1358
80
A²uente a Río Calabozos, Ver.
21º03.900
98º08.644
103
35
Ojo de Agua, Orizaba, Ver.
18º51.800
97º04.617
1244
81
La Puerta Río Calabozos, Ver.
21º03.835
98º09.230
92
36
Manantial en Matzinga, Ver.
18º48.280
97º05.651
1254
82
Río Terrero en Alagualtitla, Ver.
20º56.629
98º10.681
98
37
Río en Matzinga, Ver.
18º48.280
97º05.651
1254
83
Nacimiento Mezcatlan, Ver.
20º58.663
98º09.203
447
38
Nacimiento Los Manantiales, Ver.
18º47.836
97º06.351
1265
84
Río en Platón Sánchez, Ver.
21º17.920
98º21.403
61
39
Río Blanco salida de Orizaba, Ver.
18º49.964
97º05.266
1256
85
Río Tempoal, Ver.
21º30.037
98º24.699
36
40
Río San Miguel, Ver.
18º53.582
97º00.700
938
86
Río Panuco, Ver.
22º03.629
98º10.566
4
41
Río Metlac, Ver.
18º53.582
97º00.700
938
87
Puente Cortadura Laguna de Chila, Ver. 22º10.990
98º01.125
5
42
Río Blanco Córdoba, Veracruz
18º52.192
96º52.537
724
88
Río Panuco salida al mar
22º13.414
97º53.717
7
43
Manantial en Río Atoyac
18º55.564
96º52.713
646
89
Río Cazones en Coronel Tito Hdez.
20º27.239
97º43.968
144
44
Río Chocaman, Veracruz
19º01.994
97º01.671
1449
90
Presa Necaxa, Pue.
20º13.196
97º59.966 1308
45
Río Coscomatepec en Jamapa Ver.
19º06.004
97º02.037
1458
91
Río en Puente Texcapa II
20º13.196
97º59.966 1393
46
Río Huatuzco Veracruz
19º09.072
96º49.574
486
O.R. Mancilla-Villa
et al.
44
por lo que el agua de estos sitios representa riesgo
en el uso urbano.
Con respecto al agua para uso de riego, las con-
centraciones de As y los metales determinados, están
por debajo de los límites máximos permisibles, por lo
que el agua puede ser utilizada sin riesgo en el riego
agrícola de acuerdo con la NOM-001-ECOL-1996
(ECOL, 1997). Sin embargo, de acuerdo con la EPA
(1986), se debe tener restricción de uso para el agua
que superó los límites de concentración de As, Pb, Cd
y Hg. En cuanto al criterio de SEDUE (1989), para el
uso en riego agrícola, 13 de las 91 muestras de agua
superaron el límite de 0.01 mg L
–1
de Cd. Mientras
que las concentraciones para los otros metales se
presentaron por debajo del límite máximo permisible,
para riego, recreación y uso industrial.
Las concentraciones de As y Cu obtenidas, tanto
para riego agrícola, para uso doméstico como para
consumo humano, están por debajo del límite per-
misible que establece la modifcación de la NOM-
Fig. 3.
Concentración de metales pesados en el agua analizada
As (mg L
–1
)
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
0.06
0.04
0.02
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
0.00
0.00
0
0.06
0.04
0.02
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
0.00
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
0
20
40
Número de muestra
60
80
100
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
As
Cr (mg L
–1
)
Cr
Pb (mg L
–1
)
Pb
Cd (mg L
–1
)
Cd
Hg (mg L
–1
)
Número de muestra
Hg
Zn (mg L
–1
)
Zn
Ni (mg L
–1
)
Ni
Cu (mg L
–1
)
Cu
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
METALES PESADOS TOTALES Y As EN EL AGUA PARA RIEGO DE PUEBLA Y VERACRUZ
45
127-SSA1-1994 (SSA 2000), sin embargo, para
el Hg cerca del 20% de las estaciones rebasan los
0.001 mg L
–1
; para el Cd prácticamente 50 % de las
muestras analizadas excede los 0.005 mg L
–1
, que
es el límite permisible para este elemento, en cuanto
al Pb, sólo 2 % de los puntos de muestreo rebasa el
límite permisible de 0.025 mg L
–1
.
Aunque el límite permisible para consumo
humano no fue un objetivo fundamental de la in-
vestigación, es importante mencionarlo y tomar en
cuenta los valores encontrados para los metales que
superaron la concentración permitida, tanto para
investigaciones futuras, como para la toma de deci-
siones en cuanto al uso que tenga el agua de los ríos
que fueron analizados.
Gómez-Álvarez
et al
. (2004), encontraron valores
superiores a los límites máximos permisibles para
Pb en un aFuente proveniente de una zona minera,
aledaña al Río San Pedro, la concentración fue de
0.30 mg L
–1
, mientras que para el muestreo del
presente estudio, el valor máximo de concentración
para el mismo metal fue de 0.03 mg L
–1
. Esta gran
diferencia de concentración se debe a que en zonas
mineras los aFuentes son contaminados con mayores
cantidades de metales pesados por medio del agua
residual, en contraste, la zona objeto de estudio no
presenta actividad minera, pero sí, actividad agrícola,
actividad industrial y urbanización.
La distribución del contenido de As y metales
pesados en el agua, se presenta en la
fgura 4
, donde
se puede observar que el 75 % de las concentracio-
nes de los iones determinados, mostraron valores
por debajo de 0.01 mg L
–1
, por su parte 25 % de las
concentraciones de As, Ni y Zn, fueron iguales o
menores de 0.005 mg L
–1
.
El Hg presentó los valores más bajos, el límite su-
perior fue de 0.03 mg L
–1
, por su parte el As mostró los
más altos contenidos, así como la mayor dispersión en
el agua para riego con valores de hasta 0.078 mg L
–1
.
Además se reveló que la variación fue asimétrica en los
diagramas de cajas, lo que se explica por la diversidad
de los lugares donde se tomaron las muestras de agua.
Para los ríos, manantiales y embalses estudiados
en el presente trabajo, aún no existen riesgos impor-
tantes que perjudiquen a la salud humana principal-
mente; excepto en algunos casos de exceso de As,
Pb, Cd y Hg, encontrados en el agua de ríos cercanos
a las descargas de agua residual.
La atribución de las concentraciones de metales
pesados antes mencionadas, se le hace a la actividad
agrícola principalmente de la zona cañera y a las
descargas residuales de los ingenios azucareros, así
como a las descargas de aguas urbano-industriales.
Además del intemperismo de las rocas con las que está
en contacto el agua, características similares fueron
encontradas en el agua del Río Hondo en Quintana
Roo, donde Buen±l-Rojas y ²lores-Cuevas (2007)
discutieron valores altos de 7 y 3.5 mg L
–1
, en la con-
centración de Cd y Hg, respectivamente. Concluyeron
que el agua de dicho río excede los límites permisibles
(EPA 1986), por lo que el nivel de contaminación
afecta a los usuarios de este cuerpo de agua.
Por su parte, Pis-Ramírez (1999) realizó un es-
tudio sobre metales pesados en el agua del embalse
Palmarito en Cuba, donde encontró que las concen-
traciones de Pb fueron de 0.05 mg L
–1
, para Cd de
0.01 mg L
–1
y el Hg no fue detectado. En el presente
estudio, las concentraciones promedio de los metales
respectivos fueron 0.008, 0.01 y 0.005 mg L
–1
, dichos
valores constatan que el agua es recomendable para
uso agrícola.
CONCLUSIONES
El pH y la conductividad eléctrica de la mayoría
del agua analizada, no limitan su uso para riego
agrícola o uso urbano, por lo que se recomienda su
empleo, en cuanto a estos dos parámetros para 85 %
de los cuerpos de agua y con restricciones para 15
% del agua estudiada.
El contenido de metales pesados en los ríos, em-
balses y manantiales de Puebla y Veracruz está por
debajo de los límites máximos permisibles por la
NOM-001-ECOL-1996. Con base en los resultados
se recomienda su uso sin restricciones para riego
agrícola y uso urbano, con excepción de 3.26 % de
las muestras de agua que exceden la concentración
de Hg de 0.01 mg L
–1
y se restringe su uso para riego
agrícola.
(mg L
–1
)
Metal
As
0
0.02
0.04
0.06
0.08
Cd
Cr
Cu
Hg
Zn
N
Pb
Fig. 4
. Diagrama de cajas que muestra la distribución cuartil
del As y los metales pesados en el agua analizada
O.R. Mancilla-Villa
et al.
46
En cuanto al criterio de SEDUE (1989), no existe
problema en el uso del agua muestreada para uso en
recreación, como fuente de agua potable y en riego;
excepto para 14.28 % de las muestras de agua que
superan el límite permisible de Cd para el uso en
riego agrícola.
De acuerdo a los límites permisibles de la EPA
(1986), 1, 30, 15 y 20 % de los cuerpos de agua ana-
lizados exceden las concentraciones de As, Pb, Cd y
Hg, respectivamente.
Por su parte 50, 20 y 2 % de las muestras anali-
zadas rebasan los límites máximos permisibles para
consumo humano, en cuanto al contenido de Cd, Hg
y Pb, respectivamente
El Hg presentó las concentraciones y dispersiones
de los datos más bajas, mientras que las más altas
fueron para el As.
AGRADECIMIENTOS
Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología
(CONACyT), por la beca de posgrado que se le otor-
gó a Oscar Raúl Mancilla Villa, para hacer posible la
realización del presente trabajo.
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