Caracterización del agua de lluvia en la localidad rural de Vaqueros, provincia de Salta

ROMERO ORUÉ, MARÍA; ALICIA MATILDE KIRSCHBAUM; GAIERO, D.

Neuquén

Congreso; XVIII congreso Geológico Argentino; 2011

Asociación Geológica Argentina

El estudio de la composición química del agua de lluvia, en particular el contenido de metales pesados, se ha incrementado en las últimas décadas a raíz del aumento considerable de las fuentes antrópicas y a sus posibles efectos adversos sobre el medio ambiente y la salud humana (Báez et al. 2007). El agua de lluvia es ligeramente ácida por naturaleza, debido a la formación de ácido carbónico al alcanzar un equilibrio con el dióxido de carbono presente en la atmósfera (Drever, 1988). Altas concentraciones de metales disueltos en agua de lluvia se deben en parte a esta mayor acidez. Se considera un valor de 5,6 como el pH natural del agua de lluvia. Así, se denominan ácidas a las lluvias con valores de pH inferiores a 5,6 (Herrera-Murillo, et al., 2008; Salve, et al., 2008).                 La composición química del agua de lluvia, así como el pH, varían de una región a otra debido principalmente a las características antrópicas y naturales propias de cada una de ellas, entre otras, la actividad industrial local y regional y la composición química de las rocas que afloran en la región. Así,  el estudio de la composición química del agua de lluvia se presenta como una herramienta fundamental para determinar la importancia y contribución relativa de las diferentes fuentes de contaminación/aporte atmosférica.              La localidad de Vaqueros es un área rural ubicada en el departamento La Caldera, provincia de Salta, a 12 km de la ciudad de Salta (Fig. 1). Esta área  fue seleccionada con el propósito de minimizar el efecto de la contaminación urbana. Las muestras de agua de lluvia se recolectaron en Finca La Huella, en una zona alejada de árboles, casas y caminos muy transitados. Las muestras son representativas de la estación húmeda de la región: fueron tomadas entre febrero y abril de 2009 y desde diciembre de 2009 a marzo de 2010.                 El agua de lluvia se recolectó utilizando materiales de polietileno: un pluviómetro de 230 ml de capacidad y un embudo de 32 cm de diámetro, ubicado a 1,5 m sobre el suelo. De cada muestra se separaron dos alícuotas en tubos crioviales de 5 ml, destinadas al análisis de aniones y de metales pesados, respectivamente. Las alícuotas fueron previamente filtradas, adosando a una jeringa descartable un filtro Millipore de 0.45µm de poro y 25mm de diámetro. Todo el equipo utilizado fue lavado con HCl 0,1 N y enjuagado luego con agua ultrapura. Los tubos crioviales se trataron de la misma forma y se enjuagaron finalmente con el agua de lluvia recolectada. El procedimiento de toma de muestras consistió en destapar el pluviómetro inmediatamente de iniciada cada lluvia y las muestras fueron recogidas en las horas próximas al cese de las mismas. Una tercera alícuota de agua sin filtrar se destinó a las determinaciones de pH y conductividad. Se tomaron 20 muestras representativas de cada uno de los períodos indicados para los análisis químicos de la fracción soluble del agua de lluvia. Los elementos mayoritarios y trazas fueron determinados mediante técnicas de ICP-MS (Perkin-Elmer Sciex Elan 6000 – quadrupole mass spectrometer) en los laboratorios Actlabs - Canadá y se utilizó un equipo de cromatografía en fase líquida con alta sensibilidad para la determinación de aniones disueltos en laboratorios del CICTERRA, Universidad Nacional de Córdoba.                 Las muestras analizadas arrojaron valores de pH que varían de normales a ligeramente mayores, con valores mínimos de 5,3 a 5,5 y máximos de 6,4 a 6,6. Los análisis de ICP-MS muestran un enriquecimiento significativo en Sb, Pb, Sr, Zn, Cu, Ba, Cd y Mn para las muestras de agua colectadas. A su vez, se realizó un análisis de correlación que arroja valores positivos entre Cu, Zn, Sb, Ba, Pb y Cd. Esta correlación y el enriquecimiento en estos metales traza sugiere una fuente común de los mismos. Es importante destacar que esta asociación de metales es similar a la encontrada en minas de sulfuros de la región, específicamente en la Provincia Geológica Puna al oeste de la zona de estudio. Por lo expuesto se plantea como hipótesis el transporte de estos metales a través de la atmósfera durante eventos de tormentas de polvo (Romero-Orué et al., 2010).                 Para evaluar la contribución de fuentes antrópicas se calcularon Factores de Enriquecimiento EFc, usando la siguiente relación: EFc = (Cx/CMg)muestra/(Cx/CMg)corteza; donde (Cx/CMg)muestraes la relación de concentración del elemento X con respecto al Mg de la muestra obtenida en la zona de estudio y (Cx / CMg)corteza la misma relación en los materiales de la corteza, obtenidos  de la compilación de elementos traza en la corteza terrestre de Mason (1960) (Báez et al., 2007). Los elementos para los cuales la corteza terrestre es la única fuente de aporte, tienen un EFc igual a la unidad. Para elementos que tienen otra fuente, además del material de la corteza, se espera que tengan un EFc mayor a 1.0 (Kaya y Tuncel, 1997). La Figura 2 muestra el gráfico de barras del Factor de Enriquecimiento, en el que se observa un claro aporte antrópico de los elementos Cd, Ni, Pb, Cu, Zn. Los elementos con valores muy cercanos a 10 no son necesariamente indicativos de otra fuente de aporte además de la corteza,  debido a que pueden presentarse diferencias entre las composiciones químicas del suelo local y aquella procedente de los estudios de Mason (1960) (García, et al. 2006). El Al presenta valores que indican que su única fuente es la corteza terrestre.                 Por medio de cromatografía iónica se analizaron los aniones F-, Cl-, SO42-, NO2-, NO3- y Br-. Los resultados muestran valores de ión cloruro entre 0,751 y 1,505 ppm, posiblemente originados por el aporte de aerosoles marinos (Drever, 1988). En tanto los iones fluoruro y sulfato registraron valores mínimos de 0,531 y 0,423 y máximos de 0,898 y 1,787, respectivamente.                 Los resultados obtenidos sugieren una importante influencia de las mineralizaciones hidrotermales presentes en la zona oeste de la región, que a partir de vientos troposféricos del NW (Gaiero, 2007) podrían introducir partículas de sedimentos ricas en estos metales, luego lixiviados por el agua de lluvia. La presencia de F- podría asociarse a la misma fuente. De igual manera, no se descarta la existencia de fuentes de aporte antrópicas no identificadas. Se intenta relacionar la química del polvo atmosférico de la región con los datos de agua de lluvia, para lo cual se está realizando un muestreo sistemático de las tormentas de polvo en el área.