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Aunque el sedimento en cuerpos de agua puede actuar como fuente secundaria de contaminantes disueltos, no se conocen criterios que establezcan esta relación. En este trabajo se propone una metodología para estimar los riesgos de contaminar el agua por liberación de metales acumulados en sedimento. Se evaluó la distribución de cadmio, cobre, cromo, hierro, manganeso, níquel, plata y zinc entre agua y sedimento en ambientes experimentales que varían entre oxidados y reducidos. Una muestra de sedimento combinado de un embalse situado en una zona tropical fue suspendido en agua con agitación magnética y control del potencial redox (Eh) entre –450 y +300 mV. Se evaluó la liberación de metales y se extrapolaron los resultados, considerando que la interacción con el agua ocurre en un espesor de 5 cm de sedimento con densidad de 0.34 kg/L de peso seco. Asimismo, con modelación hidrogeoquímica se evaluó la distribución de los metales entre las fases sólida y disuelta, aplicando el programa PHREEQC v. 2. Se plantearon tres escenarios de profundidad del agua y los resultados de las concentraciones de los metales fueron comparados con los Criterios Ecológicos de Calidad del Agua de México para agua como fuente de abastecimiento (CECA). Se encontró que bajo condiciones oxidadas, cadmio, cobre, cromo, níquel, plata y zinc se adsorben en los óxidos de hierro del sedimento. Con la disolución de hierro bajo condiciones de Eh negativo, las concentraciones disueltas de la mayoría de estos metales se incrementan. Bajo condiciones de Eh aún más reducidas (Eh < –214 mV), disminuyen nuevamente dichas concentraciones, probablemente por coprecipitación con, o adsorción en, sulfuros de hierro. La metodología desarrollada, que combina evaluación experimental con modelación hidrogeoquímica, permite evaluar diferentes escenarios de contaminación del agua en contacto con el sedimento. El conocimiento de la disolución reductiva de metales es imprescindible para poder mitigar efectos a la salud y para la toma de decisiones sobre tratamientos de agua.

Palabras clave: Interacción agua-sedimento, potencial redox, disolución reductiva, modelación hidrogeoquímica, adsorción, coprecipitación, sulfuros de hierro, óxidos de hierro y manganeso.
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Universidad Autónoma del Estado de México
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Versión 3.0 | 2017
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