Variabilidad espacio-temporal del par As-Cd en el recurso hídrico y zonas de riesgo en el tramo sudoccidental de la llanura pampeana, Argentina

Abstract

En el recurso hídrico de la llanura pampeana, el As se encuentra entre los contaminantes químicos naturales más relevantes y coexiste con otros elementos traza. Estudios precedentes han postulado que el riesgo potencial representado por el As se vería reforzado por su asociación hidrogeoquímica con el Cd, cuando ambas concentraciones superan los límites de tolerancia establecidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Según el grado de severidad de la afectación pueden evolucionar enfermedades cardiovasculares, hipertensión, problemas de reproducción y anomalías en los huesos, etc. Sobre la base de lo expuesto se establecen los siguientes objetivos: 1- estudiar la variación espacio-temporal de las concentraciones de As-Cd, 2- delimitar las áreas de mayor riesgo para la comunidad, 3- analizar el grado de correlación entre ellos y 4- evaluar las probables fuentes de aporte. El estudio se realizó en la cuenca del arroyo El Divisorio (Provincia de Buenos Aires), cuyo curso principal desemboca en el embalse Paso de las Piedras, que es utilizado para abastecer de agua potable a una población >400.000 habitantes. Con la finalidad de evaluar la calidad de las aguas se realizaron tres campañas de muestreos en distintos períodos estacionales: invierno de 2008, otoño de 2009 y primavera-verano de 2009. La toma de muestras se llevó a cabo en perforaciones (38) y en el recurso hídrico superficial (9). Las determinaciones cuali-cuantitativas de las muestras de agua fueron realizadas por el Laboratorio de Análisis Químicos (LANAQUI) del CERZOS-CONICET (UNS). Se confeccionaron mapas de isoconcentraciones, los que indican los sectores más afectados, además de realizar análisis de correlaciones, regresiones lineales y análisis de frecuencia. La distribución espacio-temporal de las concentraciones de Cd en las aguas subterráneas no presentaron diferencias y el valor guía de referencia fue superado en el 36% de las muestras, observándose un parche de alto riesgo para el consumo humano en el sudoeste. En los tramos bajos de la cuenca, se hallaron los niveles máximos de As y el 86 % de las muestras analizadas superan los niveles guía. Para las aguas superficiales, el arroyo presenta concentraciones de Cd crecientes hacia la desembocadura, superando el límite de referencia el 37,5 % de los puntos muestreados. En el mismo período de tiempo y en cercanías a la desembocadura, el As presentó las máximas magnitudes. Las concentraciones no aceptables de Cd se correlacionaron significativamente con altos niveles de As, acrecentando la peligrosidad de la ingesta en la población residente. La presencia de Cd obedece a fuentes naturales vinculadas a las litologías de origen eólico y de tipo loéssico, las que se hallan en contacto con las aguas superficiales y constituyen las secuencias sedimentarias en la que se hospeda el acuífero freático.

Arsenic is among the most relevant natural contaminants and it coexists with other oligoelements in the hydric resource of the pampean plain of Argentine. Antecedent studies have postulated that the potential risk of As would be strengthened by the hydrogeochemical association with Cd, when their concentrations exceed the guide values settled by the World Health Organization (WHO). Depending on the degree of severity of water quality affection, cardiovascular diseases, hypertension, reproductive problems and bone abnormalities may develop. On this basis the following objectives were proposed in our research: 1- to study the space-time variability of the As-Cd concentrations, 2- to delimit the areas of the higher risk for the community, 3- to analyze their degree of correlation and 4- to evaluate the probable provision sources. The study was developed in the Aº. El Divisorio catchment (Buenos Aires province), whose principal course discharges into Paso de las Piedras dam, which is used to source tapped water to a population of >400,000 inhabitants. Three sampling campaings were developed during different seasonal periods: winter 2008, autumm 2009 and spring-season 2009. For water quality evaluation samples were collected at water wells (n: 38) and surface waters (n: 9). QualiQuantitative analysis were performed at the Laboratorio de Análisis Químicos (LANAQUI) of CERZOS-CONICET (UNS). Maps of isoconcentrations were produced with the concentrations values using the Surfer V.8 software. The statistical analysis for correlation analysis, linear regressions and frequency analysis was performed applying the InfoStat software with a design of repeated measures. The space and time Cd concentrations do not show differences and in 36% of the groundwater samples exceeded the guide value, showing a patch of a high risk for human consumption as drinking water at southwestern areas. High arsenic levels surpassed the guide values in 86% of the sampled groundwaters with the highest levels in the low landforms of the studied basin. Towards the river mouth, the surface waters yielded increased Cd levels exceeding the reference level in 37.5% of samples. At this position and during the same period, As had the highest concentrations. Unacceptable Cd concentrations had a significant correlation with high As levels, increasing the risk for human consumption as drinking water. The presence of As-Cd is related to natural sources and appears linked to the aeolian loess lithologies contacting surface and groundwaters in the sedimentary sequences.