a plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

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

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A plicación 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. Chetumal, Q. Roo 8 de Junio de 2005. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

AAplicación de la especiación química plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de secuencial de mercurio en jales de

amalgamaciónamalgamación

Chetumal, Q. RooChetumal, Q. Roo 8 de Junio de 2005 8 de Junio de 2005

Gavilán-García I., Santos-Santos E., Yarto-Ramírez M., Castro-Díaz J., Gavilán-García I., Santos-Santos E., Yarto-Ramírez M., Castro-Díaz J., Gavilán Gavilán A.A., Rosiles R., Suárez S., López T., Olmos J., Rosiles R., Suárez S., López T., Olmos J.

Gavilán-García I., Santos-Santos E., Yarto-Ramírez M., Castro-Díaz J., Gavilán-García I., Santos-Santos E., Yarto-Ramírez M., Castro-Díaz J., Gavilán Gavilán A.A., Rosiles R., Suárez S., López T., Olmos J., Rosiles R., Suárez S., López T., Olmos J.

IV Congreso Internacional de Ciencias Ambientales y X Congreso IV Congreso Internacional de Ciencias Ambientales y X Congreso Nacional de Ciencias AmbientalesNacional de Ciencias Ambientales

IV Congreso Internacional de Ciencias Ambientales y X Congreso IV Congreso Internacional de Ciencias Ambientales y X Congreso Nacional de Ciencias AmbientalesNacional de Ciencias Ambientales

Page 2: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

IntroducciónIntroducciónI

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

Page 3: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

ESTADO DE ZACATECAS

Page 4: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

•La minería en Zacatecas de 1546 a 1800 La minería en Zacatecas de 1546 a 1800 basada en el proceso de amalgamaciónbasada en el proceso de amalgamación..

•Problemática por arrastre de materiales Problemática por arrastre de materiales y dispersión en la planicie de Zacatecas.y dispersión en la planicie de Zacatecas.

•Uso actual de sitios contaminados: Uso actual de sitios contaminados: agricultura (frijol, maíz, chile, etc.) y agricultura (frijol, maíz, chile, etc.) y ganadería.ganadería.

MINAMINA

TRITURADOTRITURADO TAMIZADOTAMIZADO

AMALGAMACIÓNAMALGAMACIÓN

DESTILACIONDESTILACION

LAVADOLAVADO

EXPRIMIREXPRIMIR

I IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

Page 5: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

I•Surgimiento del beneficio de jales en Surgimiento del beneficio de jales en 1920. 1920.

•Preocupación en el marco del TLCAN Preocupación en el marco del TLCAN y creación del PARAN de mercurio.y creación del PARAN de mercurio.

•Compromiso de actividades por Compromiso de actividades por Gobierno de México: “Gobierno de México: “Evaluar el grado Evaluar el grado de contaminación por mercurio en la de contaminación por mercurio en la zona minera del estado de Zacatecas”.zona minera del estado de Zacatecas”.

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

Page 6: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

DescomposiciónBioquímica

DescomposiciónBioquímicaDescomposiciónBioquímica

Acumulación

DispersiónHg0

Volatilización

JalJal

Lixiviación

Hg0

Hg0

O3, H2O

OxidaciónHg2+

Depositación

Hg2+MetilaciónMetilación HgCH3+

Hg2+ReducciónReducción HgSOxidación

Hg2+

I IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

Page 7: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

• 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 IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

Page 8: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

• Resultados obtenidos en muestras de suelo:

Muestra pH Arsénico

(mg/kg)

Mercurio

(mg/kg)

Plomo

(mg/kg)

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 0.25 0.01 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 6.84 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

I IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

Page 9: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

• Resultados obtenidos en muestras de cultivo:

I

Muestra Arsénico

(mg/kg)

Mercurio

(mg/kg)

Plomo

(mg/kg)

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 <

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

Page 10: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

ObjetivosObjetivosII

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

Page 11: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

• 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.

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

II

Page 12: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

MetodologíaMetodologíaIII

Page 13: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

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.

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

III

Page 14: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

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.

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

III

Page 15: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

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:

1. especies solubles en agua;

2. especies intercambiables;

3. especies húmicas / fúlvicas;

4. sulfuros orgánicos;

5. 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.

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

III

Page 16: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

IIIMetodología de especiación química secuencial

Sedimento

Sedimento

Sedimento

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

Análisis por EAAVF

Análisis por EAAVF

Análisis por EAAVF

Análisis por EAAVF

Líquido

Líquido

Líquido

Líquido

Líquido

Page 17: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

ResultadosResultadosIV

Page 18: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

IV

0

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

Page 19: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

IV

0

5

10

15

20

25

30

35

Hg (mg/kg)

ZM-5 ZM-7 ZM-8 ZM-10 ZM-11 ZM-13 ZM-14 ZM-15 ZM-16 ZM-17 ZM-18 ZM-20

Muestra

Concentración total de Hg en suelos de La Zacatecana

Page 20: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

IV

Page 21: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

IV

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

mg/kg Hg en suelo

E1 E2 E3 E4 E5

Especie de Hg

Especiación de Hg en muestra OM-8

E1: Especie solubles en agua

E2: Especies intercambiables

E3: Especies húmica/fúlvica

E4: Sulfuros orgánicos

E5: Fracción residual

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IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

IV

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

% Hg por Especie

E1 E2 E3 E4 E5

Especie de Hg

Especiación de Hg en muestra OM-8 (%)

E1: Especie solubles en agua

E2: Especies intercambiables

E3: Especies húmica/fúlvica

E4: Sulfuros orgánicos

E5: Fracción residual

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IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

ConclusionesConclusionesV

Page 24: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

V

•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.

Page 25: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

RecomendacionesRecomendacionesVI

Page 26: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

IINTRODUCCIÓN

IIOBJETIVO

IIIMETODOLOGÍA

IVRESULTADOS

VCONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

VI

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.

Page 27: A plicación de la especiación química secuencial de mercurio en jales de amalgamación

¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN!

Dirección de Investigación sobre Sustancias Químicas y Riesgos

Ecotoxicológicos, INE

[email protected]

¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN!

Dirección de Investigación sobre Sustancias Químicas y Riesgos

Ecotoxicológicos, INE

[email protected]