Abundance and distribution of potentially toxic trace elements in surface waters associated with coal mining around Nueva Rosita city, Coahuila.
Roberto Díaz-Martínez1*, Alma Jael Solís-Delgadillo1, Ramón Yosvanis Batista-Cruz1, Jesús Antonio Blanco Moreno1, Antonio Rodríguez Vega1; José Alberto Batista Rodríguez1, Yuri Almaguer Carmenates1, Dr. Felipe de Jesús López Saucedo1, José Emilio Baró Suarez2
1Escuela Superior de Ingeniería “Lic. Adolfo López Mateos”. Universidad Autónoma de Coahuila. 2Facultad de Geografía, Universidad Autónoma del Estado de México
*Correspondencia: roberto_diaz@uadec.edu.mx. Cel. 8611313167
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0063-7338
Categoría: Física, Matemáticas y Ciencias de la Tierra
CienciAcierta No. 68 octubre – diciembre 2021
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Resumen
La extracción de carbón en los alrededores de la ciudad de Nueva Rosita ha generado un total de 10 lagunas artificiales almacenando más de un millón de metros cúbicos de agua que son utilizadas con diferentes fines sin que se conozca sus propiedades fisicoquímicas y abundancia de los elementos traza potencialmente tóxicos; de ahí la necesidad de profundizar en el conocimiento geoquímico de estas aguas y sus posibles implicaciones ambientales y socioeconómicas. Para dar solución a esta problemática se procedió a medir los parámetros fisicoquímicos de las aguas con un multiparamétrico Hanna. Para la medición de los contenidos de elementos traza se muestrearon 10 lagunas y un manantial, tomando un total de doce muestras de agua y se analizaron diferentes procedimientos y técnicas analíticas; en ocho muestras se empleó el método de co-precipitación con el sulfuro de sodio al 0.5 molar, a partir del cual se obtuvo un precipitado anaranjado que posteriormente fue analizado mediante FRXp, mientras que las restantes fueron analizadas mediante ICP-AES para As y Hg, absorción atómica para Zn, Pb, Cu, Cr, Ni y el método estándar para determinar Fe. El 83% de las aguas superficiales caen en el campo de los ambientes transicionales de origen subterráneo, con valores de Eh por debajo de 0.4 voltios y pH entre 6.89 y 8.12, considerándose ligeramente alcalinas, mientras que en la laguna Rovirosa III el agua es muy ácida con valor de 3.77. Las aguas clasifican como muy altamente salinas (C4) debido a que poseen conductividad eléctrica superior a 2250 µS/cm, y valores de SDT por encima de 1440 mg/L, por lo que se consideran aguas no apropiadas para el riego en condiciones ordinarias, limitando su uso en la agricultura. La hidrogeotoxicidad reveló la presencia de Elementos Traza Potencialmente Tóxicos en las aguas superficiales, tales como Hg, Cr, Pb, Zn y Fe, con valores de 66.77, 6.95, 4.93, 3.91 y 3.69 respectivamente. Las aguas superficiales estudiadas son consideradas no aptas para su consumo humano razón por la que deben ser monitoreadas sistemáticamente en toda la región carbonífera.
Palabras claves: Elementos traza potencialmente tóxico, aguas superficiales, geoquímica, Nueva Rosita.
ABSTRACT
Coal mining around the Nueva Rosita City has generated a total of 10 artificial ponds storing more than one million cubic meters of water are used for different purposes without their physicochemical properties and abundance of the elements is known trace potentially toxic, hence the need to deepen the geochemical knowledge of these waters and their possible environmental and socioeconomic implications. To solve this problem, the physicochemical parameters of the waters were measured with a Hanna multiparameter. Different analytical procedures and techniques were used to measure heavy metal content; In eight samples, the co-precipitation method with 0.5 molar sodium sulfide was used, from which an orange precipitate was obtained that was subsequently analyzed by XRFp. Four samples were analyzed in the laboratory of the Faculty of Chemistry of the UADEC using ICP-AES, atomic absorption, and the standard method. 83% of the surface waters fall in the field of transitional environments of underground origin, with Eh values below 0.4 volts and pH between 6.89 and 8.12, being considered slightly alkaline, while in the Rovirosa III lagoon the water is very acid with a value of 3.77. The waters are classified as very highly saline (C4) because they have electrical conductivity greater than 2250 µS / cm, and SDT values above 1440 mg / L, which is why they have considered waters are not appropriate for irrigation in ordinary conditions, limiting its use in agriculture. Hydrogeotoxicity revealed the presence of Potentially Toxic Trace Elements in surface waters, such as Hg, Cr, Pb, Zn, and Fe, with values of 66.77, 6.95, 4.93, 3.91, and 3.69 respectively. The surface waters studied are considered unfit for human consumption, which is why they must be systematically monitored throughout the carboniferous region.
Key words: Potentially toxic trace elements, surface waters, geochemistry, Nueva Rosita
