Analysis of Arsenic, Lead and Mercury in Farming Areas with Mining Contaminated Soils at Zacatecas, Mexico
Elvira Santos-Santos,1 Mario Yarto-Ramírez,2 Irma Gavilán-García,*1 José Castro-Díaz,2 Arturo Gavilán-García,2 René Rosiles,3 Sara Suárez,2 Tania López -Villegas2
1 Unidad de Gestión Ambiental, Facultad de Química, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria 04510, Coyoacán, México D.F. Phone: (52-55) 5622-37-45, Fax: (52-55) 5622-37-45. E-mail: irmac@servidor.unam.mx
2 Instituto Nacional de Ecología, Periférico 5000, Col. Insurgentes Cuicuilco, C.P. 04530, Delegación Coyoacán, México D.F. Phone: (52-55) 5424-64-39 FAX: (52-55) 5424-54-02
3 Departamento de Nutrición Animal, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria 04510, Coyoacán, México D.F.
]]>Recibido el 18 de noviembre del 2005.
Aceptado el 12 de mayo del 2006.
Abstract
This study was conducted in order to identify the concentration of heavy metals (As, Pb & Hg) in contaminated soil in the county of Guadalupe, Zacatecas in order to have elements for decision making by authorities and to identify exposition routes and further research activities to evaluate and reduce environmental and health risks in the site. Analysis were developed using EPA methods: SW 846: 3050B/6010B for arsenic and lead (FLAAS); and EPA SW 846: 7471A for total mercury (CVAAS). Compared to a recommended concentration in soil of 20 mg/kg for arsenic and mercury and 100 mg/kg for lead (PROFEPA Interim Criteria of 2001), the concentration of heavy metals was found to be up to 8 times higher for the metals analyzed. With this information a dispersion model was run in order to get iso-concentration curves and to establish risk zones. From the data, two hot spots were identified (towns of La Zacatecana and Osiris) where mercury, lead and arsenic total concentration is higher enough to justify future speciation studies to evaluate the risk to the population within the area.
Keyword: Heavy metals; soil contamination; mining wastes; dispersion model.
Resumen
Este estudio se llevó a cabo para identificar las concentraciones de los metales pesados (As, Pb y Hg) en suelos contaminados del municipio de Guadalupe, Zacatecas, con el fin de obtener elementos de decisión para las autoridades referentes a la identificación de rutas de exposición y a la realización de investigaciones adicionales para la evaluación y reducción de los riesgos ambientales y de salud en la zona. Los análisis fueron desarrollados usando los procedimientos EPA: SW 846: 3050B/6010B para arsénico y plomo (FLAAS); y EPA SW 846: 7471A para el mercurio total (CVAAS). Comparado con la concentración recomendada en suelo de 20 mg/kg para arsénico y mercurio, y 100 mg/kg para plomo (Criterios de PROFEPA para 2001), se encontró que la concentración de los metales pesados es 8 veces mayor. Con esta información, se corrió un modelo de dispersión para obtener las curvas de isoconcentración y para establecer las zonas de riesgo. A partir de los datos, se identificaron dos puntos sobresalientes: las ciudades de La Zacatecana y Osiris, donde las concentraciones de mercurio, plomo y arsénico son suficientemente altas para justificar estudios de especiación adicionales para la evaluación del riesgo para la población en el área.
]]> Palabras clave: metales pesados, contaminación de suelos, desechos de minería, modelo de dispersión.
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References
1. Camargo, J. Chemosphere. 2002, 48, 51-57. [ Links ]
2. Nriagu, J. Sci. Tot. Env. 1994, 149, 167-181. [ Links ]
3. Johnson, A. J. Chem. Soc. 1999, 4239-4243. [ Links ]
4. Southworth, J. The Mines of Mexico. History, Geology, Ancient Mining and General Description of the Mining States of the Republic of Mexico, Blake & Mackenzie, London, 1905. [ Links ]
5. Consejo de Recursos Minerales. Monografía Geológico-Minera del Estado de Zacatecas. Secretaría de Energía, Minas e Industria Paraestatal, Subsecretaría de Minas e Industria Básica, México, 1991. [ Links ]
6. Pearson, R. Interim report: Phase II - Stage I of the mercury task force study, Zacatecas, Mexico. CEC. Ontario, 2003. [ Links ]
7. Commission of Environmental Cooperation of North America (CEC). The Sound Management of Chemicals. Ontario, 1995. [ Links ]
8. Manzanares, E.; Vega, H.; Letechipia, C.; Guzmán, L.; Hernández, V.; Salas, M. Determinación de mercurio y plomo en la población la Zacatecana. Universidad Autónoma de Zacatecas. México, 2003. [ Links ]
9. Bache, C.; Gutenmann, W.; St John, L.; Sweet, R.; Hatfield, H.; Lisk, D. J Agric Food Chem. 1973, 21, 607-13. [ Links ]
10. Murillo, J.; Marañón, T.; Cabrera, F.; López, R. Sci. Tot. Env. 1999, 242, 281-292. [ Links ]
11. Alam, M.; Snow, E.; Tanaka, A. Sci. Tot. Env. 2003, 308, 83-96. [ Links ]
12. Incorvia, M.; Lannucci-Berger, W.;, Musante, C.; White, J. Env. Pollut. 2003, 124, 375-378. [ Links ]
13. Darmody, R.; Marlin, J.; Talbott, J.; Green, R.; Brewer, E.; Stohr, C. J. Environ Qual. 2004, 33, 458-464. [ Links ]
14. Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). Charts F13-6 of Zacatecas (Topography, water and underground water, Edafology, soil use). Mexico, 2001. [ Links ]
15. Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). Aspectos Geográficos de Zacatecas. Datos Generales. Fisiografía. [cited on April 19th, 2004]. Available on: http://www.inegi.gob.mx/territorio/espanol/datosgeogra/fisigeo/suelos.html [ Links ]
16. McBean, E. Statistical procedures for analysis of environmental monitoring data & risk assessment. Prentice Hall PTR Environmental Management & Engineering Series. Volume 3.United States, 1998. [ Links ]
17. Ministry of Environment. Guidance on Sampling and Analytical Methods for Use at Contaminated Sites in Ontario. ISBN 0-7778-5908-4. Ministry of Environment and Energy, Ontario, Canada, 1996. [ Links ]
18. ARC GIS 8.3. ESRI Geographic Information System and Mapping Software. IDW Interpolation Model. U.S.A., 2003. [ Links ]
]]>19. Wander, M.; Yang, X. Soil Biol. & Biochem. 2000, 32, 1151-1160. [ Links ]
20. Roldán, A.; Caravaca, F.; Hernández, M.; García, C.; Sánchez-Brito, C.; Velázquez, M.; Tiscareño, M. Soil & Till. Res. 2003, 72, 65-73. [ Links ]
21. Environmental Protection Agency (EPA) Test Methods SW-846 on-line. Test Methods for Evaluating Solid Wastes Physical/Chemical Methods. [cited on May 6th, 2004]. Available on: http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/main.htm [ Links ]
22. Gigliotti, G.; Businelli, D.; Giusquiani, P. Agr. Ecos. Env. 1996, 58, 199-206. [ Links ]
23. Nan, Z.; Li, J.; Zhang, J.; Cheng, G. Sci. Tot. Env. 2002, 285, 187-95. [ Links ]
24. Tao, S.; Chen, Y.; Xu, F.; Cao, J.; Li, B. Env. Poll. 2003, 122, 447-454. [ Links ]
]]>