Contaminación natural y antrópica de arsénico en suelos derivados del plutón de Chiquimula al sureste de la República de Guatemala

Resumen

RESUMEN Este estudio delimitó concentraciones de arsénico en roca, sedimentos, suelos, agua, plantas y agroquímicos comunes o de mayor uso para conocer con veracidad la fuente natural o antrópica del elemento arsénico en un área de 304 km2 localizada al Noroeste de la ciudad de Chiquimula, Guatemala. Congruentemente se abordaron objetivos claves en la determinación del arsénico en todos los ambientes posibles donde interactúa el hombre, y a la vez en conocer y delimitar el origen y la movilización subsecuente de este elemento en cada ambiente natural. Para conseguir estos objetivos se realizaron numerosas campañas de campo, que permitieron el levantamiento de datos y la caracterización de los suelos. Al mismo tiempo se tomaron innumerables muestras que tras su preparación se enviaron a los laboratorios donde fueron analizadas utilizando la técnica analítica de espectrometría de masas con plasma acoplado por inducción ICP-MS -ES/ICP-MS (ICP-Masa) Las rocas del área de estudio presentan contenidos de arsénico muy elevados, destacando especialmente los de granodiorita, cuarzodiorita y esquistos, y está controlada por los procesos geológicos que la han enriquecido y por la composición del magma a partir del cual se solidificaron. Al intemperizarse y transformarse en fragmentos y sedimentos es posible observar que la mayor concentración de arsénico se aloja en los fragmentos del cuarzo y sedimentos finos. Sin embargo, al transformarse en suelo, la concentración de arsénico depende de la cantidad de arsénico existente en la roca sobre la que se han formado. En tanto, en la asimilación de arsénico en plantas, es destacable el papel de las raíces en la concentración de arsénico en los horizontes superficiales, así como el de la traslocación en suelos de texturas menos ligeras hacia horizontes subsuperficiales. De esta cuenta, los resultados químicos de plantas de maíz determinaron que la mayor concentración de arsénico se fija en la raíz y hojas, y la menor concentración ocurre en el fruto. En consecuencia, esta concentración de arsénico en la raíz de las plantas muestreadas está estrechamente relacionada con la concentración biodisponible existente en el suelo donde esté plantado el cultivo. Además de ello, el aporte de fuentes arseniacales, también proviene de herbicidas y fertilizantes aplicados. Los aportes de arsénico, tanto natural como antrópico, coinciden con el incremento de carga de arsénico transportado por la red hídrica durante el invierno y está asociado con la escorrentía provocada por la precipitación pluvial, que a la vez arrastra el contenido de arsénico al suelo y en partículas de roca meteorizada hacia los ríos y quebradas. Esta movilización evidencia innumerables cintas transportadoras y lugares de concentración o sedimentación de arsénico en las partes bajas de las microcuencas analizadas en el área de estudio. Importante mencionar que la concentración de arseniato en todos los ambientes analizados es mayor que la de arsenita, manteniendo una relación 1:16. Finalmente, este estudio determina el carácter fundamentalmente natural de la contaminación de arsénico al corresponderse su procedencia con fuentes naturales o yacimientos de origen termal que han concentrado metales pesados nocivos para el hombre, pero también se evidencian aportes de carácter antrópico a través de agroquímicos utilizados en actividades agrícolas.