CIAD, ACCIAD, ACDivisión de Ciencias Biológicas y de la Salud Departamento de Ciencias Químico-Biológicas
CUANTIFICACIÓN DE HIERRO Y MANGANESO EN LAS FRACCIONES GEOQUÍMICASDE SEDIMENTOS COSTEROS SUPERFICIALES DE LAS PRINCIPALES
ZONAS OSTRÍCOLAS DEL ESTADO DE SONORA
PRESENTA
RAÚL GARCÍA CAMARENARAÚL GARCÍA CAMARENA
ASESOR
M.C. LETICIA GARCÍA RICO
Hermosillo Sonora, México Septiembre del 2004
UNIVERSIDAD DE SONORAUNIVERSIDAD DE SONORA
OBJETIVO GENERALOBJETIVO GENERAL
Determinar la distribución de hierro y manganeso en las fracciones geoquímicas de sedimentos costeros superficiales de las principales zonas ostrícolas del estado de Sonora.
OBJETIVOS PARTICULARESOBJETIVOS PARTICULARES
1. Extraer el hierro y manganeso de sedimentos costeros superficiales utilizando el método modificado de extración secuencial por microondas (Mahan et al,1987).
2. Cuantificar el hierro y manganeso utilizando el método de espectrofotometría de absorción átomica por flama.
3. Correlacionar estadísticamente la concentración detectada de hierro y manganeso con los niveles de cadmio, plomo y mercurio, reportados en las áreas de estudio.
MATERIALESMATERIALESYY
MÉTODOSMÉTODOS
Áreas de EstudioÁreas de Estudio
EUA
SONORAHermosillo
Puerto Peñasco
Caborca
GOLFO DE CALIFORNIAGuaymas
1
6
7
1. Estero Morúa
2. Estero La Pinta
3. Estero Almejas
4. Bahía Salina
5. Estero Los Tanques
6. Estero La Cruz
7. Bahía de Bacochibampo
2345
N
MÉXICO
Trabajo ExperimentalTrabajo Experimental
Muestreo
Preparación de la muestra
Caracterización de sedimentos
- 29 P. Peñasco - 21 Caborca - 11 Hermosillo - 10 Guaymas
- Secado en estufa- 55°C 24 h
- Extracción secuencial de Fe y Mn- Horno de microondas (MARSX CEM)-5 fracciones geoquímicas
Vasos de Digestión 1 g de Sedimento
Técnica de Extracción SecuencialTécnica de Extracción Secuencial
Preparar para Extracción 10 mL de MgCl2 1M pH 7
Mahan et al. (1987)
Centrifugación
DecantaciónSobrenadante
Fracción IMetal Intercambiable
Horno de Microondas Marxs
Mahan et al. (1987)
Fracción I. Metal Fracción I. Metal IntercambiableIntercambiable Precipitado IPrecipitado I
10 mL de CH10 mL de CH33COONa 1M pH 5COONa 1M pH 5
Fracción II. Metal Ligado a Fracción II. Metal Ligado a CarbonatosCarbonatos
Mahan et al. (1987)
Precipitado II
10 mL NH10 mL NH22OH.HCl 0.04 M OH.HCl 0.04 M CHCH33COOH 25% v/vCOOH 25% v/v
Fracción III. Metal Ligado a Óxidos Fracción III. Metal Ligado a Óxidos de Hierro y Manganesode Hierro y Manganeso
Precipitado IIPrecipitado II
Precipitado IIIPrecipitado III
10 mL H10 mL H22OO22 30% pH 2 30% pH 2 10 mL CH10 mL CH33COOHNHCOOHNH4 4 3.2 M3.2 M
Fracción IV. Metal Ligado a Materia Fracción IV. Metal Ligado a Materia Orgánica/sulfurosOrgánica/sulfuros
Mahan et al. (1987)
Precipitado IV
Digestión CompletaDigestión Completa
4mL HNO4mL HNO33 + 4 mL HF + 1 HCl mL + 4 mL HF + 1 HCl mL
25 mL H25 mL H33BOBO33 4% v/v 4% v/vFracción V. Metal residualFracción V. Metal residual
0.5 g de Sedimento0.5 g de Sedimento
Horno de MicroondasHorno de Microondas MARSXMARSX
Filtrado, secadoFiltrado, secadoPrecipitado IVPrecipitado IV
Mahan et al. (1987)
I 100 4 100 100 II 100 4 100 100 III 100 4 100 100
1 Horno de microondas modelo MARSX 2 Programa de extracción para 14 vasos
Tabla 1. Programa de extracción secuencial (Fracciones I-IV)Tabla 1. Programa de extracción secuencial (Fracciones I-IV)1,21,2
Etapas Poder (%) Tiempo (min) Presión (psi) Temperatura (ºC)
IV 75 4 100 100
Poder 100 100 100Tiempo (min) 15 1 20Presión (psi) 200 200 60Temperatura (°C) 175 200 165
1 Horno de microondas modelo MARSX2 Programa de digestión para 14 vasos
Tabla 2. Programa de digestión completa (Fracción V)Tabla 2. Programa de digestión completa (Fracción V)1,21,2
Parámetros Fase 1 Fase 2 Fase 3
Enfriamiento (min) 5 5
Cuantificación de Hierro y ManganesoCuantificación de Hierro y Manganeso
Absorción Atómica
Control analitico (PACS-2)
Fracciones obtenidas
Concentración (ppm)
5 10
Abs.
0.07
0.54
21
CURVA DE CALIBRACIÓN DE HIERRO
ANÁLISIS ESTADÍSTICOANÁLISIS ESTADÍSTICO
Análisis descriptivo: media aritmética, des- viación estándar y coeficiente de variación.
Análisis de varianza (α=0.05), con una prueba de comparación de medias (DMS).
Correlación de metales (Pearson)
NCSSversión 6.0
RESULTADOS RESULTADOS
YY
DISCUSIÓNDISCUSIÓN
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
HierroHierro por por Zona Zona O OstrícolasstrícolasC
once
ntra
ción
(C
once
ntra
ción
( µµg/
g)g/
g)
P. PeñascoP. Peñasco CaborcaCaborca HermosilloHermosillo GuaymasGuaymas
Fe-VFe-IVFe-IIIFe-IIFe-I
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Con
cent
raci
ón (
Con
cent
raci
ón ( µµ
g/g)
g/g)
P. PeñascoP. Peñasco CaborcaCaborca HermosilloHermosillo GuaymasGuaymas
Manganeso Manganeso por por Zona Zona O Ostrícolasstrícolas
Mn-IMn-IIMn-IIIMn-IVMn-V
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
Almejas
Almejas
MorMorúúaa
La La Pinta
PintaLos Los Tanques
TanquesBahiaBahia Salina
SalinaLa La Cruz
CruzBacochibam
po
Bacochibampo
HierroHierro por por Esteros Esteros O OstrícolasstrícolasC
once
ntra
ción
(C
once
ntra
ción
( µµg/
g)g/
g)
Fe-IFe-IIFe-IIIFe-IVFe-V
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
ManganesoManganeso por por Esteros Esteros O OstrícolasstrícolasC
once
ntra
ción
(C
once
ntra
ción
( µµg/
g)g/
g)
Almejas
Almejas
MorMorúúaa
La La Pinta
PintaLos Los Tanques
TanquesBahBahííaa Salina
SalinaLa La Cruz
CruzBacochibam
po
Bacochibampo
Mn-IMn-IIMn-IIIMn-IVMn-V
0
100
200
300
400
500
600
Con
cent
raci
ón (
Con
cent
raci
ón ( µµ
g/g)
g/g)
P. PeñascoP. Peñasco CaborcaCaborca HermosilloHermosillo GuaymasGuaymas
Hierro Hierro Biodisponible Biodisponible por por MunicipiosMunicipios Ostrícolas Ostrícolas
Fe-IVFe-IIIFe-IIFe-I
Manganeso Manganeso BiodisponibleBiodisponible por por MunicipiosMunicipios Ostrícolas Ostrícolas
10
15
20
25
Con
cent
raci
ón (
Con
cent
raci
ón ( µµ
g/g)
g/g)
0
5
P. PeñascoP. Peñasco CaborcaCaborca HermosilloHermosillo GuaymasGuaymas
Mn-IV Mn-IIIMn-IIMn-I
HHierro ierro BiodisponibleBiodisponible por Esteros Ostrícolas por Esteros Ostrícolas
0
100
200
300
400
500
600
700
Con
cent
raci
ón (
Con
cent
raci
ón ( µµ
g/g)
g/g)
Fe-IVFe-IIIFe-IIFe-I
Almejas
Almejas
MorMorúúaa
La La Pinta
Pinta
Los Los Tanques
TanquesBahiaBahia Salina
SalinaLa La Cruz
Cruz
Bacochibampo
Bacochibampo
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Con
cent
raci
ón (
Con
cent
raci
ón ( µµ
g/g)
g/g)
Manganeso Manganeso BiodisponibleBiodisponible por Esteros Ostrícolas por Esteros Ostrícolas
Mn-IVMn-IIIMn-IIMn-I
Almejas
Almejas
MorMorúúaa
La La Pinta
PintaLos Los Tanques
TanquesBahBahííaa Salina
SalinaLa La Cruz
CruzBacochibam
po
Bacochibampo
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
Las concentraciones más altas de hierro y manganeso se encontraron en la Bahía de Bacochibampo.
Entre las fracciones biodisponibles, la fracción de óxidos e hidróxidos de hierro y manganeso presentó las concentraciones más altas, tanto para hierro como para manganeso.