Contaminantes orgánicos en aguas superficiales y suelos agrícolas de la cuenca del río Duero, Michoacán

Abstract

RESUMEN:

El agua y el suelo son recursos esenciales para la realización de las distintas actividades humanas, en especial para la agricultura, que es la actividad que consume la mayor cantidad de agua disponible y le da un uso intensivo al suelo. Sin embargo, son la agricultura y las demás actividades antropogénicas, las que han contaminado las diferentes fuentes hídricas y el suelo, introduciendo compuestos químicos, como los contaminantes orgánicos, los cuales presentan efectos tóxicos en el ambiente y cuya presencia en suelos y agua ha pasado inadvertida. El objetivo principal de esta investigación fue caracterizar las propiedades físico-químicas y contenido de compuestos orgánicos semi-volátiles (COSV) de las aguas y suelos agrícolas de la cuenca del río Duero. Para lograr esto, se tomaron en dos fechas (febrero 2020 y febrero 2021), muestras de agua en 12 sitios a lo largo del río Duero y determinar sus propiedades físico-químicas (pH, CE, SDT, CO3, HCO3, Ca, Mg, Na, K, SO4, Cl, P, B, NO3, NH4, metales tóxicos disueltos), así como también muestras de suelo agrícola en 10 sitios, con historial de riego con estas aguas y determinar sus propiedades (pH, CE, textura, % MO, CIC, BI, B, P, y micronutrientes); además se analizó el contenido de COSV (mediante GC/MS) en ambas matrices de estudio. Los datos obtenidos se sometieron a análisis estadístico multivariado: análisis de componentes principales (ACP) y clasificación ascendente jerárquica (CAJ). Los resultados muestran que las aguas del río presentan una tendencia a la acidificación y salinización a lo largo de la corriente, así como un incremento en la concentración de los contaminantes. Los suelos resultaron con pH neutro a medianamente alcalino (6.8 - 8.6), CE de salinidad despreciable a muy ligeramente salinos (0.2 – 1.8 dS m-1) y contenido de M.O. de 1.7 a 12.2 %. El ACP mostró que el 84 % de la varianza se asocia a dos factores, que se relacionan con el origen de las aguas; el análisis CAJ indicó que el río se puede dividir en dos tramos respecto a la concentración de contaminantes. En relación con los residuos de plastificantes, se detectó el DEHP y DBP en concentraciones de nd - 7.25 y nd - 1.20 μg g-1 (suelos), y nd - 7.20 y 1.45 - 32.4 μg L-1 (agua), respectivamente.

ABSTRACT:

Water and soil are essential resources for carrying out different human activities, especially for agriculture, which is the activity that consumes the largest amount of available water and makes intensive use of the soil. However, it is agriculture and other anthropogenic activities that have contaminated the different water sources and the soil, introducing chemical compounds, such as organic pollutants, which present toxic effects in the environment and whose presence in soils and water has passed unnoticed. The main objective of this research was to characterize the physical-chemical properties and content of semi-volatile organic compounds (SVOC) of the waters and agricultural soils of the Duero river basin. To achieve this, water samples were taken on two dates (February 2020 and February 2021) at 12 sites along the Duero River and their physic-chemical properties (pH, EC, TDS, CO3, HCO3, Ca, Mg, Na, K, SO4, Cl, P, B, NO3, NH4, dissolved toxic metals) were determined, as well as samples of agricultural soil in 10 sites, with a history of irrigation with these waters and determine their properties (pH, EC, texture ,% OM, CEC, BI, B, P, and micronutrients); In addition, the SVOC content was analyzed (by GC / MS) in both study matrices. The data obtained were subjected to multivariate statistical analysis: principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA). The results show that the river waters show a tendency to acidification and salinization along the current, as well as an increase in the concentration of pollutants. The soils resulted with neutral to moderately alkaline pH (6.8 - 8.6), EC of negligible salinity to very slightly saline (0.2 - 1.8 dS m-1) and content of O.M. from 1.7 to 12.2 %. The PCA showed that 84 % of the variance is associated with two factors, which are related to the origin of the waters; The HCA indicated that the river can be divided into two sections with respect to the concentration of pollutants. Regarding plasticizer residues, DEHP and DBP were detected in concentrations of nd - 7.25 and nd - 1.20 μg g-1 (soils), and nd - 7.20 and 1.45 - 32.4 μg L-1 (water), respectively.