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INTRODUCCIÓN
La cuenca Puyango - Tumbes es una importante fuente de agua para cultivos (Mondal et al., 2020) y consumo humano (Clark & Hakim, 2014), sin embargo estas se ven afectas por la extracción de oro y plata desde la era pre-colonial (Mora et al., 2016). En la zona alta de la cuenca Puyango -Tumbes se encuentran 87 plantas procesadoras de oro (Fernández Yarlequé, 2019; Marshall et al., 2018). Las cuales continuamente vienen vertiendo sus lixiviados con altas concentraciones de cianuro, mercurio y metales pesados (Tarras-Wahlberg et al., 2001).
En múltiples estudios reportan una alta contaminación por metales pesados aguas debajo de la cuenca Puyango - Tumbes (Fernández Yarlequé, 2019; Marshall et al., 2018, 2020; Valenzuela Reyna, 2014). Además se ha encontrado la presencia de plomo en la sangre de los pobladores de Rica Playa por la ingesta del agua del rio Tumbes (Gavilanez Garcia, 2016).
Esta contaminación por metales pesados es preocupante debido a su persistencia, toxicidad ambiental (Huang et al., 2020) biodisponibilidad (Zhang et al., 2014) y acumulación en el organismo (Yoshida et al., 2004), entre los más peligrosos tenemos al cadmio, cromo y plomo (Silupú García et al., 2017), entre los peligros a la salud del cadmio y plomo tenemos el aborto, aumento del nacimiento de bebés prematuros, efectos adversos en el sistema renal, presión arterial alta y cáncer (Abedi Sarvestani & Aghasi, 2019; Rezaei et al., 2019) de igual forma el cobre causa el Alzheimer (Kaplan et al., 2011). Muchas veces estos metales llegan a los domicilios al sistema de distribución de agua (Chowdhury et al., 2016) por la corrosión galvánica en las tuberías (Li et al., 2020; Ng et al., 2018).
Sin embargo no se ha encontrado información sobre la correlación entre la concentración de metales pesados en el rio y la concentración de metales pesados en los domicilios de la población asentada en la rivera del rio, además la información encontrada sobre la concentración de metales pesados en los pueblos en asentados en la ribera del rio a excepción de Rica Playa es escasa y/o nula, además.
En tal sentido nació esta investigación con el objetivo de encontrar la correlación entre la concentración de metales pesados en el agua de consumo de las zonas rurales de Tumbes y la concentración de estos en el agua superficial del río Tumbes.
MATERIAL Y MÉTODOS
La presente investigación se realizó en el departamento de Tumbes, provincia de Tumbes, distrito de San Jacinto, en los pueblos de Rica Playa, La Capitana, Higuerón, Oidor, Vaquería, La Peña y San Jacinto. Se recolectaron 69 muestras, en el punto de captación de agua de consumo y en los domicilios de la pueblos asentados en la marguen izquierda del rio Tumbes.
Se recolectaron 100 ml de muestra en envases de plástico (409726.G-DELTALAB) de los cuales 20 ml pasaron por un proceso de filtrado con jeringas (180020ET) y papel filtro (Mg82024-WHATMAN) eliminando los primero 5 ml para luego colectar 15 ml en tubos cónicos de centrifuga plásticos, luego se les agrego ácido nítrico concentrado (disminuye el pH a 2). Estos se almacenaron a temperatura ambiente hasta su respectivo análisis.
Se caracterizó la muestra haciendo mediciones de pH (ST-2100-F - OHAUS) y conductividad eléctrica (ST-3100C-F - OHAUS), la concentración los metales pesados se analizó mediante espectroscopia de emisión atómica por la técnica de grafito (contrAA800D - Analytik Jena AG), se usó el método de correlación de Pearson (Microsoft Excel 2013).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la Figura 1 se presentan los valores promedio de pH y conductividad eléctrica de las muestras en los domicilios de los distintos pueblos estudiados y el valor de los mismos encontrados en el rio Tumbes.
El pH tiene un efecto sobre la disponibilidad de metales pesados (Abdu & Mohammed, 2016), con un pH acido se tiende a una competencia entre los cationes metálicos y los iones H+ por los lugares de intercambio (Kheboian & Bauer, 1987), mientras que con un pH alcalino los metales pesados tienden a ser movidos del suelo y adsorbidos por los coloides disminuyendo su biodisponibilidad. (Basta & Tabatabai, 1992).
La Figura 1 muestra el pH obtenido en las muestras de los pueblos se encuentran entre 6,71 ± 0,10 y 7,97 ± 0,09 siendo los pueblos de Vaquería, La Peña y San Jacinto con los valores más altos de pH, en el caso de las muestras del rio Tumbes los valores de pH se encuentran entre 6.84 y 7,56, estos valores se encuentran dentro de los rangos aceptables tanto para el agua de consumo (LMP) como para el agua superficial del rio (ECA).
Por otro lado, los valores de conductividad eléctrica se encuentran ligeramente elevados con un promedio de 2,61 ± 1,30 en las muestras de los pueblos, de igual manera las muestras del rio se encuentran valores elevados llegando a 2,11 ± 0,53, en el pueblo de Oidor fue donde se encontraron los valores más altos tal como se aprecia en la Figura 1.
Analizando los resultados mostrados en la Figura 2, en el pueblo Rica Playa se encontraron bajas concentraciones de cadmio, cromo y plomo en el agua de consumo, sin embargo, en el agua superficial del río una alta concentración de plomo (107,542 ± 0,335 µg/l). Esto difiere a lo encontrado por (ANA et al., 2019) quienes encontraron una menor concentración (60 µg/l) de plomo, estas diferencias entre concentraciones en distintos años puede deberse a la dinámica existente en el cuerpo de agua. Mientras que en el caso de las concentraciones de cadmio son concentraciones pequeñas y en cromo varias muestras resultaron con concentraciones por debajo del rango detectable del equipo.
En Capitana la muestra CP3 se encontró con una concentración de 3,20 ± 0,07 µg/l de cadmio, fue la única muestra que sobrepaso ligeramente el limite puesto en la norma (LMP) siendo incluso mayor a lo encontrado en el rio Tumbes (0,56 ± 0,05 µg/l), en el caso del cromo se encontraron algunas muestras con concentraciones por debajo del rango detectable del equipo, por otro lado las muestras CP1 (26,52 ± 0,17 µg/l), CP7 (13,79 ± 0,19 µg/l) y CP9 (38,72 ± 0,05 µg/l) se encontraron concentraciones elevadas de plomo sobrepasando lo permitido en la norma y la concentración encontrada en el rio Tumbes (15,82 ± 0,44 µg/l).
En Higuerón en las muestras de los domicilios se muestran niveles bajos de metales pesados en cadmio, cromo y plomo a excepción de la muestra HG6 que mostro altos niveles de plomo 72,3146 ± 0,2637 µg/l sobrepasando los encontrando en el rio Tumbes (29,25 ± 0,03 µg/l) sin embargo, ANA et al. (2019) encontró concentraciones muchos más altas que las reportadas en esta investigación.
En oidor se ha encontrado las concentraciones más altas de plomo en los domicilios llegando hasta 99,08 ± 0,05 µg/l incluso mayores que la encontrada en el rio 26,57 ± 0,54 µg/l. Esto puede deberse a un sistema de distribución de agua en mal estado como reporta (Chowdhury et al., 2018).
En el pueblo de Vaquería se reportan concentraciones menores en comparación de otros pueblos, esto se debe a que cuentan con una planta de tratamiento, sin embargo, en vaquería se encuentra concentraciones altas en el rio. En los pueblos de La Peña y San Jacinto comparten el mismo punto de captación en el rio donde se encontró la concentración más alta de plomo 194,889 ± 0,3182 µg/l lo que es similar a lo reportado por (ANA et al., 2019) una concentración de 152,4 µg/l, mientras que en los domicilios se encontró concentraciones bajas para los 3 elementos.
Por otro lado, en la Figura 3 se muestran graficas de correlación para los 3 elementos, en el caso del cadmio se encontró una relación de -0.8 lo que indica una relación inversa de alta intensidad, el cromo se encontró una relación de -0,65 lo que indica una relación inversa de mediana intensidad y por último el plomo se encontró una relación de -0,62 lo que indica que tienen una relación inversa de mediana intensidad. Se muestra una disminución en las concentraciones de cadmio, cromo y plomo encontrado en los puntos de captación para el agua de consumo en los pueblos de capitana, higuerón y oidor puede deberse a que estos puntos de captación se encuentran en ubicados donde el caudal es lento al ser una línea recta lo que permite la precipitación de los metales, a diferencia del pueblo de Rica Playa que el punto de captación se encuentra en una curva pronunciada sin embargo se necesita una mayor investigación para su corroboración.
Por otro lado, las concentraciones en los pueblos de capitana, higuerón y oidor se evidencia un incremento de concentraciones de plomo en los domicilios en comparación a lo encontrado en sus puntos de captaciones, una de las posibles causas es un ineficiente sistema de distribución, la adición de plomo puede deberse también a la oxidación en la soldadura de los grifos de los domicilios (Chowdhury et al., 2018).
Además, en la Figura 3 se observa que en el caso de los pueblos de Vaqueria, La Peña y San Jacinto se observa un descenso significativo de los metales pesados en los domicilios a diferencia de los metales pesados encontrados en los puntos de captación de agua del río, esto puede deberse a que en estos puntos existe plantas de tratamiento de agua potable antes de ser distribuidas, estas plantas de tratamiento podrían disminuir las concentraciones de metales pesados.
CONCLUSIONES
La correlación entre las concentraciones de los metales pesados del agua superficial del rio Tumbes y la concentración de los mismos en el agua de consumo de los domicilios resulto con índice correlación negativa de mediana intensidad lo que refleja una relación inversa, quiere decir que mientras las concentraciones de metales pesados en el río disminuyen, las concentraciones de metales pesados en los domicilios aumentan, principalmente en los pueblos de Rica Playa, La Capitana, Higuerón y Oidor lo que hace sospechar un ineficiente sistema de distribución.
En las muestras de agua superficial del rio Tumbes se encontraron concentraciones de metales pesados bajas para el cadmio y el cromo, mientras que el plomo resulto en concentración muy altas. Mientras que en las muestras domiciliaras el pueblo de Oidor resulto con las concentraciones de plomo más altas entre los domicilios a comparación con otros pueblos evaluados, por el contrario los pueblos de San Jacinto, La peña y Vaquería se encontraron con las concentraciones más bajas de plomo en los domicilios. Por otro lado las concentraciones cromo se encuentran por debajo de los límites máximos permisibles en todas las muestras domiciliarias, mientras que las concentraciones de cadmio se encuentran por debajo de los límites máximos permisibles a excepción de dos muestras (CP3 y OD6).
Estos datos encontrados ayudaran a conocer el nivel de contaminación por metales pesados existente en la zona y en qué cantidad llega a los domicilios. Para investigaciones futuras se recomienda evaluar el sistema de distribución de agua de consumo y las concentraciones de Arsénico y Mercurio.
