Distribución y análisis quimiométrico de elementos trazas en sedimentos de río

Abstract

El estudio de los sedimentos de ríos que atraviesan polos industriales permite evaluar lapresencia de contaminantes que puedan precipitar y decantar en el fondo quedando allíambientalmente disponibles. En este trabajo se tomaron muestras en puntos estratégicos a lo largo de un río en forma longitudinal y transversal durante un periodo de 4 años (2017 a 2019). Luego se analizaron los elementos constituyentes mayoritarios por FRX y los elementos trazas (V, Ni, Cu, Mo, Cd, Pb y U) por ICP-MS evaluando su concentración en sus digestos ácidos. Para el análisis de elementos trazas, primero se evaluó la metodología de digestión de sedimentos (U.S. EPA 1996, Method 3050B; U.S. EPA 2007, Method 3051A) observando que las digestiones cerradas asistidas por microondas generan menores consumos de reactivos y tiempos más cortos de procesamiento de muestras. Además, los sedimentos digeridos con este método presentaron factores de recuperación mejores y concentraciones de U levemente superiores a los digeridos en sistema abierto. Por estas razones, se eligió la digestión cerrada como metodología para el estudio de elementos trazas ambientalmente disponibles.Los resultados obtenidos por FRX y por ICP-MS se analizaron empleando reducción devariables por componentes principales (PC), que permitió evaluarlos conjuntamente yobtener información relevante de los mismos. Los análisis por FRX de los sedimentosmostraron que las muestras provenientes del arroyo que desemboca en el río principalpresentan diferencias significativas respecto a las muestras del río indicando unacomposición de elementos mayoritarios diferente. Analizando los elementos trazas se halló una muestra del 2017 que se segrega del resto principalmente debido a la mayorconcentración de cadmio, pero al tratarse de una muestra única podría corresponder a un dato anómalo. Al eliminar la variable ̈concentración de Cd ̈ del análisis por PC, losresultados muestran que se segregan dos conjuntos de muestras: el correspondiente al sitio antes del ingreso al polo industrial (aguas arriba) y las muestras del arroyo que descarga en el río. Este último podría estar contribuyendo a las mayores concentraciones de V, Cr y Ni observadas en los puntos de muestreo aguas abajo respecto a los sitios aguas arriba. Por último, se observa que las muestras de la campaña 2019 se alejan del resto y puede deberse a que fueron recolectadas en primavera mientras las demás campañas fueron en otoño. Por ello, es recomendable efectuar estos muestreos en todas las estaciones del año para comprender estas tendencias. Cabe mencionar que todos los valores hallados de los elementos tazas (sin considerar el U) en sedimento se encuentran por debajo de los límites establecidos en la legislación (Decreto Nro: 831/1993). Para el elemento U no se ha encontrado un valor de referencia en la normativa vigente.