Redalyc.Calidad Del Agua Del Río Conchos En La Región De Ojinaga, Chihuahua: Parámetros Fisicoquímicos, Metales Y Metaloides

Universidad y Ciencia ISSN: 0186-2979 [email protected] Universidad Juárez Autónoma de Tabasco México

Holguín, C; Rubio, H; Olave, ME; Saucedo, R; Gutiérrez, M; Bautista, R Calidad del agua del Río Conchos en la región de Ojinaga, Chihuahua: parámetros fisicoquímicos, metales y metaloides Universidad y Ciencia, vol. 22, núm. 1, junio, 2006, pp. 51-63 Universidad Juárez Autónoma de Tabasco Villahermosa, México

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CALIDAD DEL AGUA DEL R´IO CONCHOS EN LA REGION´ DE OJINAGA, CHIHUAHUA: PARAMETROS´ FISICOQU´IMICOS, METALES Y METALOIDES Water quality of the R´ıo Conchos in the region of Ojinaga, Chihuahua: physico-chemical parameters, metals and metalloids

C Holgu´ın, H Rubio , ME Olave, R Saucedo, M Guti´errez, R Bautista

(CH)(MEO) Universidad Autónoma de Chihuahua. Chihuahua, México.(HR) Facultad de Zootecnia. Universidad Autónoma de Chihuahua. Investigador del INIFAP Campo Experimental La Campana Avenida Homero 3744. Fraccionamiento el Vergel. Chihuahua, Chihuahua, México. CP 31100. [email protected] (RS) Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agr´ıcolas y Pecuarias. México (MG) Missouri State University, USA (RB) Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

Art´ıculo recibido: 13 de junio de 2005, aceptado: 7 de marzo de 2006

RESUMEN. El agua del r´ıo Conchos es un recurso vital para alrededor de un millón de habitantes del estado de Chihuahua, y es el principal afluente del R´ıo Bravo. Con el objetivo de determinar la calidad del agua se realizaron seis muestreos durante 2004: febrero 20, marzo 19, abril 23, mayo 21, junio 18 y julio 23. Se determinaron parámetros f´ısicos (temperatura, CE y sólidos totales), qu´ımicos (pH, N-total, N-amoniacal, N-orgánico, cloruros y P-total), y los siguientes 30 elementos utilizando espectrometr´ıa de emisión óptica por plasma: Ag, As, Al, B, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Sb, Se, Si, Sr, Ti, Tl, Va, Yb y Zn. Los resultados se compararon con estándares establecidos por la Normatividad Mexicana, por la Secretar´ıa de Desarrollo y Ecolog´ıa, y por la Agencia de Protección al Ambiente de los EUA. Los elementos que rebasaron uno o másestándares para agua potable fueron Al, Fe, Mn, Tl, Ba, Ni, Be, Zn y Na. Los que rebasaron al menos un estándar para agua dulce fueron Al, Ba, Fe y Tl. Ninguno de los elementos rebasólos estándares para uso agr´ıcola y pecuario. Los elementos que másestándares rebasaron fueron Al (4), Mn, Fe y Tl (3), y Ba, Be, Na, Ni y Zn (1). La concentración de algunos elementos se encuentra en niveles que pueden provocar daños al ser humano a mediano y/o largo plazo en la medida que se estéen contacto en forma cotidiana con estos elementos. Palabras clave: Calidad agua, elementos, R´ıo Conchos, Chihuahua, R´ıo Bravo, metales, metaloides ABSTRACT. The water of the R´ıo Conchos is a vital resource for approximately one million inhabitants of the state of Chihuahua, and is the main tributary of the R´ıo Bravo. With the purpose of determining the water quality, six samplings were carried out during 2004: February 20, March 19, April 23, May 21, June 18 and July 23. The following 30 elements were measured using ICP optical emission spectrometry: Ag, As, Al, B, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Sb, Se, Si, Sr, Ti, Tl, Va, Yb and Zn, together with physical (temperature, EC and total solids) and chemical parameters (pH, total N, ammonia-N, organic-N, chloride and total P). The results were compared with the Mexican standards (the Mexican Normatividad and those of the Secretar´ıa de Desarrollo y Ecolog´ıa) and the USA Environmental Protection Agency standards. Elements that were higher than one or more standards for potable water were Al, Fe, Mn, Tl, Ba, Ni, Be, Zn and Na. Those that were higher than at least one standard for potable water were Al, Ba, Fe and Tl. None of the elements were above the standards for agriculture and animal production. The elements that exceeded most standards were Al (4), Mn, Fe and Tl (3), and Ba, Be, Na, Ni and Zn (1). The concentration of some elements is at levels that can cause damage to humans at the medium and/or long term, to a degree related to the people’s daily contact with these elements. Key words: Water quality, elements, R´ıo Conchos, Chihuahua, R´ıo Bravo, metals, metaloids

INTRODUCCION´ Chihuahua. Sin embargo, existen evidencias para sospechar que su agua se encuentra en un mayor o El agua del r´ıo Conchos es un recurso vital para menor grado contaminadas con arsénico (Gutiérrez alrededor de un millón de habitantes del estado de Borrego 1999), cloruros (Anónimo 1997a) y al- 51 NIVERSIDAD U Y TrópicoHúmedo Holgu´ın et al. CIENCIA 22 (1):51-63,2006

gunos productos nitrogenados (Rubio et al. 2004). central (Anónimo 1997b). El problema de la contaminación del recurso agua El objetivo de este estudio fue determinar la es mundial. En el año 2000, alrededor de 2.4 billo- calidad del agua del r´ıo Conchos en la cercan´ıa de nes de personas no tuvieron acceso a los servicios la ciudad de Ojinaga, Chihuahua y compararlo con sanitarios básicos (Anónimo 2004). Como conse- los L´ımites Máximos Permisibles (LMP) de con- cuencia, se estima que entre cinco y seis millones taminantes establecidos por la Normatividad Me- de personas fallecen anualmente por enfermedades xicana (normas oficiales), as´ıcomo por criterios es- transmitidas a través de agua contaminada y en- tablecidos por la Secretar´ıa de Desarrollo Urbano tre 1.3 millones de niños menores de cinco años y Ecolog´ıa y la Agencia de Protección al Ambien- murieron a causa de enfermedades originadas por te (EPA) de los Estados Unidos de Norteamérica, un suministro de agua de mala calidad (Anónimo para agua potable y agua para otros usos. Los re- 2002). sultados servirán de base para la planeación de es- Para determinar y conocer la calidad de agua tudios posteriores que permitan localizar fuentes es necesario el desarrollo de programas de monito- de contaminación y, de esta manera, minimizar los reo. Estas acciones ya se han establecido con éxito efectos adversos en la salud humana a causa de en otros pa´ıses, no as´ıen México donde hacen falta la contaminación de agua por metales, metaloides acciones de largo plazo. En el caso espec´ıfico del y parámetros f´ısico-qu´ımicos. Además, seráposi- r´ıo Conchos en la región de Ojinaga, Chihuahua, ble conocer la calidad del agua que se aporta a donde sus aguas confluyen con las aportadas por los Estados Unidos de Norteamérica de acuerdo a el R´ıo Bravo, no se cuenta con información res- los tratados internacionales establecidos entre am- pecto a los niveles de concentración por metales bos pa´ıses, donde el r´ıo Conchos aporta el 75 % pesados y metaloides, que potencialmente, pueden del agua que fluye por el R´ıo Bravo en la región de representar un riesgo para la salud humana. Este Ojinaga (Anónimo 1994a), por lo que la calidad de conocimiento es importante, ya que se ha firma- esta agua esta altamente influida por la aportada do por los 10 estados fronterizos México-USA el por el r´ıo Conchos (Davis 1980). programa Border 2012 cuyo objetivo es mejorar la salud humana y el ambiente en toda la región fron- MATERIAL Y METODOS´ teriza (Anónimo 1997a). Algunos elementos, principalmente los metales pesados, provocan efectos Seis muestreos de agua se realizaron en las in- adversos en la salud humana. El plomo a bajas con- mediaciones del puente Las Vegas cerca de la ciu- centraciones puede estimular lesiones irreversibles dad de Ojinaga, Chihuahua en 2004 (febrero 20, en el sistema nervioso central, as´ı como reducir marzo 19, abril 23, mayo 21, junio 18 y julio 23). la inteligencia y, s´ılos niveles son mayores, puede El sitio de muestreo se localizóa 3 km de dis- provocar lesiones renales graves (Anónimo 1997b). tancia de que sus aguas se junten con las apor- ◦ ◦ Otros elementos como el arsénico pueden provocar tadas por el R´ıo Bravo (29 34 ´ 2.1 ”N y 104 lesiones en la piel, trastornos circulatorios y alto 26 ´ 46.1 ” O) y a una elevación de 786 msnm. riesgo de cáncer (Chen et al. 1992; Pontius et al. El muestreo se efectuóde acuerdo a los Métodos 1994; Hopenhayn-Rich et al. 1996). El berilio es Normalizados para el Análisis de Aguas Potables y causante de lesiones intestinales (Newman 1998), Residuales (Anónimo 1992). Las muestras de agua mientras que el mercurio y el cadmio son respon- se colocaron en hielo para su traslado inmediato al sables de lesiones renales (Anónimo 2000a). En el laboratorio de la Facultad de Zootecnia de la Uni- caso especial del mercurio se reconoce como suma- versidad Autónoma de Chihuahua, donde se con- ◦ mente tóxico para animales como para plantas, con servóa una temperatura de 4 C. la particularidad de que se biomagnifica en la cade- Para los análisis de elementos y sólidos to- na alimenticia (Anónimo 1989a; Anónimo 1995a) tales, las muestras se recolectaron en frascos de y en los humanos cualquier concentración arriba polipropileno de boca ancha con capacidad de 1 de los l´ımites permisibles puede provocar lesiones l. Previo a su utilización, los frascos fueron lava- permanentes en h´ıgado, riñón y sistema nervioso dos con una solución detergente no iónica libre de 52 NIVERSIDAD U Y TrópicoHúmedo Calidad del agua en el r´ıo Conchos CIENCIA 22 (1):51-63,2006

metales, debidamente enjuagados con agua de la polipropileno de 500 ml, debidamente lavados con llave, y posteriormente se sumergieron en HNO3 una solución detergente no iónica libre de metales, concentrado (dilución 1-50) por un periodo de 24 enjuagados con agua de la llave, y posteriormente h. Después fueron enjuagados con agua destilada fueron sumergidos en HCl al 10 % por 24 h. A las libre de metales. A las muestras de agua desti- muestras en el laboratorio se les agregóH2SO4 nadas para la determinación de elementos se les para bajar el pH a menos de dos y se conservaron o adicionóHNO3 hasta obtener un pH menor a dos. en refrigeración a una temperatura de 4 C hasta Todas las muestras se conservaron en refrigeración su análisis. o a 4 C. Las muestras de agua se analizaron de acuer-

Tabla 1. Especificaciones de manejo del espectrómetro do a los Métodos Normalizados para el Análisis de emisión óptica por plasma para la determinación de de Aguas Potables y Residuales (Anónimo 1992), cada elemento. as´ıcomo a lo establecido en las Normas Oficiales TableTable1.1.1.1. Operation of the ICP optical emission Mexicanas para el Control de la Calidad de Resul- spectrometer to determine each element. tados Anal´ıticos (Anónimo 2001a). Los parámetros Elemento Longitud Posición Concentración f´ısicos determinados fueron la temperatura, con- de del del ductividad eléctrica (CE) y sólidos totales (ST). onda plasma estándar Los parámetros qu´ımicos incluidos fueron pH, N- Mg Ag 328.068 Radial 2.5 total (N-amoniacal, y N-orgánico), P-total (P) Al 396.153 Radial 5.0 y cloruros totales. Los metales evaluados fueron 249.772 Radial 5.0 el aluminio (Al), plata (Ag), bario (Ba), berilio B Atenuado (Be), calcio (Ca), cadmio (Cd), cobre (Cu), cobal- Ba 493.408 Radial 5.0 to (Co), cromo (Cr), hierro (Fe), mercurio (Hg), Hg 253.652 Axial 5.0 769.896 Radial 5.0 potasio (K), litio (Li), magnesio (Mg), manganeso K Atenuado (Mn), molibdeno (Mo), plomo (Pb), sodio (Na), Na 589.592 Axial 1.0 n´ıquel (Ni), selenio (Se), estroncio (Sr), titanio Si 251.611 Radial 2.5 (Ti), talio (Tl), vanadio (V), yterbio (Yb) y zinc As 193.696 Axial 1.0 (Zn). Los metaloides que se estimaron fueron el Be 313.042 Axial 5.0 Ca 317.933 Axial 5.0 arsénico (As), boro (B), silicio (Si) y antimonio Cd 228.802 Axial 1.0 (Sb). Co 228.616 Axial 1.0 La temperatura se midió durante el Cr 283.563 Axial 1.0 muestreo (Anónimo 2000b) con un termómetro de Cu 324.752 Axial 1.0 Fe 238.204 Axial 1.0 mercurio. También, la CE se determinóen el mo- Li 670.784 Radial 1.0 mento de la toma de la muestra (Anónimo 2000c) Mg 285.213 Axial 5.0 mediante un conduct´ımetro marca Hanna con in- −1 Mn 257.610 Axial 1.0 tervalo de 0.01-19.99 mS cm . Estas unidades Mo 202.031 Axial 1.0 fueron trasformadas a dS m−1. El pH se midióde Ni 221.648 Axial 1.0 acuerdo a Anónimo (2000d) con un potenciómetro Pb 220.353 Axial 1.0 Sb 206.836 Axial 1.0 Oaktron Modelo 35624-50. Los sólidos totales se Se 196.026 Axial 1.0 determinaron de acuerdo a Anónimo (2001b) por Sr 421.552 Radial 5.0 evaporación total de la muestra en una cápsula Ti 334.940 Axial 5.0 de porcelana a peso constante en una estufa Gal- V 292.464 Axial 1.0 lenkamp a una temperatura de 105o C. La deter- Zn 213.857 Axial 1.0 Tl 351.924 Axial 1.0 minación de P-total se condujo a través de dos Yb 369.419 Radial 5.0 etapas (Anónimo 2001c). En la primera se extrajo Atenuado una al´ıcuota de la muestra sin filtrar y se llevóa

cabo una digesti´on con H2SO4 y HNO3 en pro-

Para el análisis de nitrógeno total y fósforo porción (1-5). En la segunda etapa, mediante un

total, la muestra se recolectó en frascos de método colorimétrico, se determinóel P-total por

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Tabla 2. Media por muestreo y media general de 24 elementos identificados en el río Conchos en Ojinaga, Chihuahua (mg). Table 2. Average per sampling and general average of 24 elements identified in the río Conchos in Ojinaga, Chihuahua (mg).

Elemento Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Media

Al 0.5093 0.9613 0.176 0 2.6767 1.1417 0.9108

B 0.2393 0.0517 0.244 0.5183 0 0.113 0.1944 Ba 0.0647 0.097 0.0483 0.054 0.0807 0.0953 0.0733 K 17.3 14.6733 22 20.68 15.7933 17.45 17.9828 Si 11.9473 13.4667 9.4473 10.348 9.2030 9.7170 10.6882 As 0.0113 0.0117 0.008 0.035 0.027 0.0223 0.0192 Be 0.001 0.0007 0 0.0017 0.003 0.003 0.0016 Ca 229.6667 195.5 266.7667 223.9 169.6667 152.5333 205.6722 Cd 0.0003 0.0003 0.0007 0 0 0 0.0002 Co 0.0003 0 0.0007 0 0.0007 0 0.0003 Cr 0.0007 0.0047 0.011 0.006 0.015 0.0117 0.0082 Cu 0.0347 0.0507 0.0763 0.041 0.0367 0.0337 0.0455 Fe 0.717 1.1173 0.488 0.4037 3.068 1.363 1.1928 Li 0.121 0.086 0.131 0.1253 0.062 0.1023 0.1046 Mg 42.5633 31.8333 44.53 42.7067 24.49 31.89 36.3356 Mn 0.3423 0.401 0.3903 0.4237 0.2723 0.285 0.3524 Mo 0.0057 0.0057 0.0053 0.0057 0.0007 0.0173 0.0067 Ni 0.0757 0.089 0.0697 0.0837 0.0673 0.072 0.0762 Pb 0.0083 0.0103 0.009 0.0097 0.0123 0.017 0.0111 Sr 3.211 2.7503 3.4733 3.024 2.602 2.3497 2.9017 Ti 0 0.012 0.0073 0.0023 0.005 0.0087 0.0059 Zn 0.0347 0.0273 0.0493 0.083 0.0857 0.081 0.0602 Tl 0.01 0.014 0.0197 0.0123 0.005 0.007 0.0113 Na 1773.07 1480.13 2598.53 1996.00 708.8 1307.47 1644.00

espectroscop´ıa ultravioleta-visible en un espectro- realizóuna digestión con HNO3 concentrado hasta fotómetro marca Coleman a una longitud de onda digestión completa. Enseguida se filtróy se llevóa de 400 nm. un volumen semejante al volumen de la muestra Los cloruros totales se determinaron de original. Posteriormente se almacenaron las mues- o acuerdo a Anónimo (2001d) mediante titulación tras en refrigeración a 4 C hasta su análisis en con una solución valorada de AgNO3, utilizan- un espectrómetro de emisión óptica por plasma do como indicador K2Cr2O7. El N-total se de- acoplado inductivamente (ICP-OES) modelo 2100 terminóde acuerdo a Anónimo (2001e) mediante marca Perkin Elmer. Para su determinación, se la suma del N-orgánico y el N-amoniacal. El N- prepararon estándares de concentración conocida orgánico se verificómediante el método de Kjel- de cada uno de los elementos analizados. Una vez dahl en un aparato LabConco, a través de dos eta- establecida la calibración con el blanco, se pro- pas. En la primera, se realizóuna digestión de una cedióa la lectura de las muestras por aspiración al´ıcuota de la muestra sin filtrar con H2SO4 con- directa de la muestra y reconociendo hasta partes centrado para destruir toda la materia orgánica y, por millón (ppm). En la Tabla 1 se especifican las al mismo tiempo, para que el nitrógeno de la mues- condiciones utilizadas para cada uno de los ele- tra quedara como SO4(NH4)2. En la segunda eta- mentos analizados. pa se llevóa cabo la destilación del nitrógeno para Las muestras de agua se analizaron por tri- posteriormente hacer una titulación con H2SO4 de plicado para cada uno de los parámetros eva- normalidad conocida. Con respecto a la evalua- luados. En una primera etapa se obtuvieron es- ción del N-amoniacal, se obtuvo una al´ıcuota de tad´ısticas descriptivas como la media y desviación la muestra sin filtrar, ajustando el pH a 9.5 para estándar de los seis muestreos para cada uno de posteriormente destilar en un aparato marca Lab- los parámetros evaluados, utilizando el paquete es- Conco. La extracción de los metales totales de las tad´ıstico Minitab. En una segunda etapa se ela- muestras de agua se realizóde acuerdo a Anóni- boraron gráficas de control mediante la media de mo (1981). A 100 ml de la muestra sin filtrar se le 54 NIVERSIDAD U Y TrópicoHúmedo Calidad del agua en el r´ıo Conchos CIENCIA 22 (1):51-63,2006

cada parámetro, la cuál se comparócon los valo- Tabla 4. Media de cada elemento comparada con diferentes estándares establecidos para diferentes usos res establecidos para agua potable, agua destina- del agua (Anónimo 1989b). da para riego agr´ıcola, para uso pecuario y agua Table 4. Average of each element compared with dulce, establecidos por Anónimo (1989b). Tam- different standards established for different water uses. bién los establecidos por Anónimo (1994b) para agua potable, as´ı como los criterios establecidos Elmento MEDIA Riego Pecuario Agua Dulce por la Agencia de Protección al Ambiente (Anóni- mg Agrícola mg Mg mg mo 2000e) que establece el Nivel Máximo de Con- Ag ND ------taminante (NMC) para agua potable. Al 0.9108 5 5 0.05 B 0.1944 0.7 5 ---- Ba 0.0733 ------0.01 Tabla 3. Media de cada elemento comparada con los Hg ND ---- 0.003 0.00001 estándares establecidos por diferentes organizaciones K 17.982 ------para agua potable (1 = Anónimo 1989b; 2 = Anónimo Na 1644 ------1994b; 3 = Anónimo 2000a). Si 12.816 ------Table 3. Average of each element compared with As 0.0192 0.1 0.2 0.2 standards established by different potable water Be 0.0015 ---- 0.1 0.001 organisations. Ca 202.745 ------Cd 0.0002 0.01 0.02 ---- Elemento MEDIA Agua Agua Agua Co 0.0003 ------Mg Potable1 Potable2 Potable3 Cr 0.0081 1 1 0.01 mg mg Mg Cu 0.0455 0.2 0.5 ---- Ag ND 0.05 ----- 0.10 Fe 1.1930 5 ---- 1 Al 0.9108 0.02 0.20 0.2 Li 0.105 ------B 0.1944 1 ------Mg 36.437 ------Ba 0.0733 1 0.70 2 Mn 0.3524 ------Hg ND 0.001 0.001 0.002 Mo 0.0068 ------K 17.982 ------Ni 0.0762 0.2 1 ---- Na 1644 ---- 200 ---- Pb 0.0111 5 0.1 ---- Sb ND 0.1 0.09 Si 12.816 ------Se ND 0.02 0.05 0.008 As 0.0192 0.05 0.05 0.05 Sr 2.9020 ------Be 0.0015 0.00007 ------Ti 0.0059 ------Ca 202.745 ------V ND ------Cd 0.0002 0.01 0.005 0.005 Zn 0.0601 2 50 ---- Co 0.0003 ------Tl 0.0113 ------0.01 Cr 0.0081 0.05 0.05 0.1 Yb ND ------Cu 0.0455 1 2.0 1.3 Fe 1.1930 0.3 0.30 ------

Li 0.105 ------RESULTADOS Mg 36.437 ------Mn 0.3524 0.1 0.15 0.05 Del total de elementos analizados (30), seis no Mo 0.0068 ------fueron detectados en concentraciones menores a Ni 0.0762 0.01 --- 0.7 partes por mill´on (ppm) en ninguno de los mues- Pb 0.0111 0.05 0.025 0.015 treos: Ag, Hg, Sb, Se, V y el Yb. De los 24 ele- Sb ND 0.1 ----- 0.006 mentos que si fueron detectados (Tabla 2), 17 de Se ND 0.01 ----- 0.05 Sr 2.9020 ------4 ellos fueron comparados con est´andares para agua

Ti 0.0059 ------potable (Tabla 3) y agua para otros usos (Tabla

V ND ------4). En el caso especial de los elementos K, Si, Co, Zn 0.0601 5 5 5 Li, Mg, Mo y Tl, a pesar de que estuvieron pre- Tl 0.0113 0.01 ----- 0.002 sentes en diferentes concentraciones, no tuvieron Yb ND ------est´andares de comparaci´on.

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Tabla 5. Elementos analizados en agua del río Conchos y el número de veces que rebasaron los estándares establecidos. TabTablele 5. Elements analysed in the water of the río Conchos and the number of times they were above established standards.

Elemento Anónimo 1989b Anónimo 1994b Anónimo 2000a Agrícola Pecuario Dulce Veces

Al 4 Fe 3 Mn 3 Tl 3 Ba 1 Ni 1 Na 1 Be 1 Zn 1 B 0 Ca 0 Cd 0 As 0 Cu 0 Cr 0 Sr 0 Pb 0

Los resultados indicaron que la media de la de México y los del suroeste de los Estados Unidos concentración de Al (0.9108 mg) (Tabla 2) re- de Norteamérica registran altas concentraciones de et al basólos l´ımites establecidos por Anónimo (1989b) As (Albores . 1997), por lo que se asume que 1 para agua potable (0.02 mg l ) as´ıcomo los es- estos niveles son de origen natural. Con respecto pecificados en Anónimo (1994b) para agua potable a la concentración de Be, su concentración máxi- (0.20 mg) (Tabla 3). Además, la concentración de ma se detectóen junio y julio (0.003 mg) y no

Al superólos estándares de agua dulce que es- fue detectado en abril. El Cd no se detectóen los tablece una concentración de 0.05 mg (Tabla 4) muestreos de mayo, junio y julio (Tabla 2) y su (Anónimo 1989b). Sin embargo, los estándares es- media se mantuvo por debajo de los estándares.

tablecidos por Anónimo (1989b) para aguas de uso El nivel de Cr no rebasóalguno de los criterios agr´ıcola y pecuario no fueron rebasados por este e- establecidos en este estudio. La concentración de lemento (Tabla 4). Es notorio que la concentración Cu fue semejante en este estudio y su media no de Al en junio se elevóhasta alcanzar 2.68 mg rebasóalguno de los criterios utilizados (Tabla 2).

(Tabla 2). Los niveles de B observados en este es- La concentración de Fe en el muestreo de junio tudio no fueron muy similares (Tabla 2). Este ele- aumentóconsiderablemente, hasta alcanzar 3.068 mento no se detectóen el mes de junio, pero en el mg, Este valor resultósuperior a los niveles detec- muestreo de mayo se encontróuna concentración tados en los primeros muestreos, aunque su con-

de 0.518 mg, siendo este valor casi el doble de la centración disminuyóen julio con un valor de 1.363 media. La concentración de Ba fue semejante y su mg (Tabla 2). La media de la concentración de Fe media (0.073 mg) no rebasólos criterios de agua fue de 1.1928 mg, la cual rebasólos criterios es- potable, pero si fue siete veces superior al estable- tablecidos por Anónimo (1989b) para agua potable −1 cido para agua dulce de 0.01 mg. (0.3 mg) pero no los de agua dulce (1.0 mg l ). La concentración media de As (0.0192) no Además, el Fe rebasónotoriamente los estándares rebasóninguno de los criterios, pero en mayo su de Anónimo (1994b) que establece 0.3 mg para concentración aumentótres veces en relación con agua potable (Tablas 3 y 4). los primeros meses (Tabla 2). Los suelos del norte La concentración de Mn a lo largo de los 56

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Tabla 6. Media por muestreo y media general de parámetros físicos y químicos en seis muestreos realizados en el río Conchos (mg). Table 6.6.6. Average per sampling and general average of physical and chemical parameters for six samplings carried out in the río Conchos (mg).

Parámetro Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Media

Sólidos totales 2301 1835 2732 2620 1795 2056 2223.16 N- Amoniacal 0 18.08 0 4.41 3.54 0 4.33 N- Orgánico 8.82 2.94 8.82 0 14.7 3.54 6.47 N- Total 8.82 21.02 8.82 4.41 18.24 3.54 10.80 Cloruros 258.1 160.8 221.35 217.38 82.39 160.21 183.37 P- Total 25.57 26.99 34.56 34.09 56.82 21.31 33.22 PH 6.5 6.5 8.4 6.7 6.7 7.2 7.00 Temperatura oC 20 21.5 23 38 27 26 25.91 Conductividad 2.3 2.2 2.85 1.9 1.86 2.34 2.24 dSm -1

Tabla 7. Media de los parámetros físico-químicos y los LMP establecidos por diferentes organizaciones para agua y sus usos (123 Anónimo 1989b; 4 Anónimo 1994b). Table 7. Average of the physico-chemical parameters and the LMP established for water and its uses by different organisations.

PARÁMETRO MEDIA Agua Uso Agrícola 2 Agua Agua Mg Potable 1 Mg Dulce 3 Potable 4 mg mg mg CLORUROS 183.3 250 147.5 250 250

N-Amoniacal 4.102 ------0.06 0.50

SÓLIDOS TOTALES 2223.16 1000 ------

primeros cuatro meses de muestreo se mantuvo (Anónimo 1990). Sin embargo, los valores resul- entre 0.3423 y 0.4237 mg y disminuyóen los dos taron menores a los estándares para uso agr´ıcola últimos muestreos (Tabla 2).La concentración me- (0.2 mg) y pecuario (1.0 mg). El criterio estable- dia de Mn fue de 0.3524 mg, la cual sobrepasólos cido por Anónimo (2000e) para agua potable (0.7 l´ımites establecidos para agua potable de 0.1 mg mg) no fue rebasado (Tablas 3 y 4). Con respec- (Anónimo 1989b), de 0.15 mg que indicóAnóni- to al Pb, su concentración aumentóligeramente mo (1994b) y la concentración de 0.05 mg que en los dos últimos meses y su concentración me- establecióAnónimo (2000e). dia no superóninguno de los criterios empleados. La variación de la concentración de N´ıfluc- La concentración de Sr fue similar con un inter- tuódesde 0.0673 mg en junio hasta 0.089 mg valo de 2.3497 a 3.4733 mg. La concentración de en marzo (Tabla 2). La concentración media de este elemento disminuyóa partir de abril, donde Ni de 0.0762 mg rebasólos criterios estableci- se registróla máxima concentración (Tabla 2). dos por Anónimo (1989b) para agua potable (0.01 mg). Esto es importante porque existe evidencia de Los valores de Zn resultaron similares en to- que este elemento es potencialmente cancer´ıgeno dos los muestreos, con una variación de 0.0273 mg a 0.0857 detectados en marzo y junio, respectiva- 57 NIVERSIDAD U Y TrópicoHúmedo Holgu´ın et al. CIENCIA 22 (1):51-63,2006

mente (Tabla 2). En los primeros cuatro meses no El N-amoniacal en los muestreos de febrero, abril y variaron significativamente los niveles de Tl, pero julio no fue detectado, mientras que en el muestreo en los muestreos realizados en junio y julio su con- del mes de marzo la concentración de N-amoniacal centración disminuyócasi a la mitad (Tabla 2). fue muy alta, llegando a 18.08 mg (Tabla 6). La concentración media de Tl fue de 0.0113 mg, la cual rebasóligeramente los criterios estableci- DISCUSION´ dos por Anónimo (1989b) para agua potable (0.01 mg) y para agua dulce (0.01 mg). También su- La discusión incluye solamente aquellos elemen- peróel l´ımite de 0.002 mg establecido por Anóni- tos que rebasaron uno o más de los criterios utiliza- mo (2000e) para agua potable (Tablas 3 y 4). En dos en el estudio. El Al fue uno de los elementos la Tabla 2 se detallan los valores del Na. Se puede que rebasóuno o más de los estándares para agua notar que la concentración de este elemento a lo potable, lo cual no es anormal cuando se conoce largo de los meses fue estable, con excepción del que este metal es el más abundante y el tercer muestreo de junio donde su nivel disminuyóno- elemento más común después del ox´ıgeno y del tablemente. La concentración media de 1 644 mg silicio. Hasta ahora este elemento ha sido conside- rebasómás de ocho veces los l´ımites establecidos rado como inocuo en el agua y en la dieta, por lo por Anónimo (1994b) que es de 200 mg. que su potencial toxicidad es muy confusa (Yokel El Al, Fe, Mn, Tl, Na, Be, Ni, Ba y Zn re- 2000). Resultados previos en agua del r´ıo Conchos basaron uno o más estándares para agua potable mostraron niveles de hasta 462.6 ± 225.7 mg de (Tabla 5). En cambio, los elementos que rebasaron Al (Gutiérrez & Borrego 1999), mientras que un al menos un estándar para agua dulce fueron: Al, estudio realizado en el r´ıo San Juan en el estado Ba, Fe y TL (Tabla 5). Es interesante observar de Nuevo León, México, detectóuna concentración que ninguno de los elementos rebasólos estándares de Al que excedióvarios de los estándares estable- de agua para uso Agr´ıcola y Pecuario. El elemen- cidos (Flores & Návar 2002). Estos resultados son to que más estándares rebasófue el Al (4), Mn, importantes, ya que la presencia de Al ha sido co- Fe y Tl (3), Ba, Be, Na, Ni y Zn (1), mientras rrelacionado con cáncer de estómago as´ıcomo de que el As, B, Ca, Cd, Cu, Cr, Sr y Pb fueron los cáncer en el tracto digestivo y de pecho en la co- elementos bajo estudio que no rebasaron ningún munidad de Saguenay (Anónimo 1995b) donde el estándar. De los elementos que fueron detectados 79 % de la población inger´ıa agua de aguas superfi- en el agua, tres han sido clasificados como can- ciales que hab´ıan sido contaminadas por la indus- cer´ıgenos, mientras que de otros no existe informa- tria local de aluminio. Además, algunos estudios ción disponible, o bien, han sido clasificados como han mostrado que existe una relación entre el Al y no cancer´ıgenos, como es el caso del B y Al. Sin la presencia de la enfermedad de Alzheimer (Mar- embargo, el daño potencial que pueden causar es tyn et al. 1989) as´ı como con las enfermedades suficiente para tomarlos en consideración. de Lou Gehrig y Parkinson (Uversky et al. 2002). De los parámetros f´ısico-qu´ımicos analiza- Los resultados aqu´ıpresentados son especialmente dos (Tabla 6), solamente existen estándares com- importantes para los ancianos, ya que algunos es- parativos para los cloruros, N-amoniacal y sólidos tudios han mostrado que este elemento les puede totales (Tabla 7). De esos tres parámetros, sólo ocasionar alteraciones de comportamiento, proble- los cloruros no rebasaron algún estándar. La con- mas de coordinación aculomotriz y trastornos de centración de sólidos totales en abril (2 732 mg) la memoria (Bunce 1991). y mayo (2 620 mg) aumentósignificativamente El Fe, considerado como el cuarto elemento (Tabla 6). Estos resultados se pueden explicar de- más abundante en la naturaleza, fue otro de los bido a un mayor arrastre de sólidos y una disminu- elementos que rebasóuno o más de los estándares ción del caudal de agua. La media de la concen- de agua potable. Este elemento a pesar de ser parte tración de los sólidos (2 229 mg) rebasómás de esencial de la hemoglobina puede provocar conjun- dos veces los criterios establecidos por Anónimo tivitis, coriorretinitis y retinitis si contacta con los (1989b) para agua potable (1 000 mg) (Tabla 7). tejidos del cuerpo y permanece en ellos (Anónimo 58 NIVERSIDAD U Y TrópicoHúmedo Calidad del agua en el r´ıo Conchos CIENCIA 22 (1):51-63,2006

1997b). Los resultados obtenidos en el presente de Bustillos en Chihuahua, México, (Rubio et al. estudio coinciden con los registrados por Rubio et 2005) se encontraron niveles de Ni de 0.607 ppm. al. (2004), quienes encontraron niveles de Fe de Existe documentación que prueba que la inhalación 0.625 y 0.406 mg en muestreos realizados en el de este elemento es cancer´ıgeno (Grandjean et al. r´ıo Conchos, cercano a las ciudades de Parral y 1988) y que al estar en contacto con este elemento Ojinaga, Chihuahua, respectivamente. En otro es- se puede provocar una dermatitis (Thulin 1976) y tudio se mencionaron niveles de Fe de 249.7 ppm daño en la sangre y riñones (Malo et al. 1982). en agua de la Laguna de Bustillos en Chihuahua El Be no se considera como un elemento (Rubio et al. 2005). esencial para los humanos. En realidad, es uno de El Mn, junto con el Tl, Ba, Ni, Be, Zn y los elementos más tóxicos que se conocen. El efec- Na, también rebasóuno o más de los estándares to más comúnmente conocido es la berilliosis, la de agua potable. El Mn es uno de los tres elemen- cual es catalogada como una enfermedad peligrosa tos trazas tóxicos esenciales, esto significa que no y persistente de los pulmones, que puede dañar sólo es necesario para la supervivencia de los hu- otros órganos como el corazón (Newman 1998). manos, sino que también es tóxico cuando estápre- El Zn es uno de los elementos menos co- sente en concentraciones elevadas. Los efectos del munes (0.02 %) en el globo terráqueo. Este ele- Mn ocurren principalmente en el tracto respira- mento se pude encontrar en el aire, agua y suelo, torio (Roels et al. 1987) y el cerebro (Styblova pero sus concentraciones están aumentando por 1979), y puede causar el mal de Parkinson, em- causas no naturales, debido a la adición de Zn bolia en los pulmones y bronquitis (Yamada et a través de las actividades humanas, sobre todo al. 1986; Anónimo 1997b). Con respecto al Tl, es de actividades industriales, como es la miner´ıa, la posible que su alta concentración se deba al desa- combustión de carbón y residuos y procesado de rrollo tecnológico de la región, en donde se asien- acero. El agua se contamina con Zn debido a la tan un gran número de plantas maquiladoras. Este presencia de grandes cantidades en las aguas re- elemento es altamente empleado en componentes siduales de plantas industriales, las cuales no son electrónicos, aleaciones, lentes ópticas y sellos de tratadas en forma satisfactoria. Sin embargo, en vidrio. El Ba ha sido liberado al ambiente debido a un estudio realizado en España se encontróque que tiene una amplia gama de aplicaciones como los niveles de Zn medidos en agua de irrigación de pigmento, cerámica, vidriado en alfarer´ıa, ablanda- un área industrializada fueron significativamente dor del agua, pirotecnia, señales luminosas y como más bajos que el encontrado en las muestras de solución de contraste en la toma de radiograf´ıas. agua del área no industrializada, haciendo notar Pequeñas cantidades de Ba soluble en agua puede que no existe transferencia de Zn al área circun- causar en las personas dificultad para respirar, in- dante (Terrés et al. 2002). En un estudio realiza- cremento en la presión sangu´ınea, arritmia cardia- do en la Laguna de Bustillos, Chihuahua, México ca, dolor de estómago, debilidad en los músculos, (Rubio et al. 2005) se registraron niveles de Zn inflamación del cerebro y el h´ıgado, as´ıcomo daño de hasta 0.835 ppm. Aunque estos resultados son en los riñones y el corazón (Ott & Gelfand 1983; independientes de las aguas del r´ıo Conchos, indi- Anónimo 1997b). En un estudio similar realizado can la potencial contaminación de sus aguas con en la India, se encontraron niveles de Ba de 127 el elemento Zn, ya que son recursos acu´ıferos del −1 ng ml en aguas del lago Nacharam y niveles de mismo estado. −1 297 ng ml en agua de pozo (Govil et al. 1999). El Na es el metal más importante de los al- El Ni es un elemento abundante ya que cons- calinos. Ocupa el sexto lugar en abundancia de tituye cerca del 0.008% de la corteza terrestre y todos los elementos en la corteza terrestre y es el 0.01% de las rocas ´ıgneas. Este elemento es li- segundo en abundancia en el agua de mar después berado al aire por las plantas de energ´ıa y por las del cloro. El Na reacciona rápidamente con el agua incineradoras de basuras, donde después se deposi- para producir hidróxido de sodio e hidrógeno. El ta en el suelo o cae al reaccionar con las gotas hidróxido de sodio formado se filtra rápidamente de lluvia. En un estudio realizado en la Laguna en el suelo y puede contaminar las reservas de 59 NIVERSIDAD U Y TrópicoHúmedo Holgu´ın et al. CIENCIA 22 (1):51-63,2006

agua. para agua potable y lo establecido por Anónimo (1989b) para agua dulce (Tabla 7). Los resultados El nivel de As detectado en mayo debe ser de este estudio comprueban la persistencia de la considerado de alerta, ya que Strong & Windsor contaminación en aguas del r´ıo Conchos, princi- (1993) registraron a este elemento como el más im- palmente de metales como Al, Mn, Fe, Tl, Be, Ba, portante causante cancer´ıgeno en California, EUA. Ni, Na y Zn, as´ıcomo de elementos no metálicos En dicho estudio se mencionaron niveles de As en como N y P. Estos elementos existen en niveles que un intervalo de 0.7 a 7.8 ppb en 199 pozos. Con pueden provocar daños en el ser humano a medi- respecto al Cr los resultados encontrados son simi- ano o largo plazo. Como este estudio es descrip- et al lares a estudios previos (Rubio . 2004) quienes tivo, no permite establecer asociaciones entre los encontraron niveles de 0.0065 mg en un muestreo hallazgos y su efecto en la salud de los habitantes realizado cerca de la ciudad de Ojinaga. La concen- de la región, ni se detectaron las fuentes antro- tración de Cu fue muy similar. Los niveles encon- pogénicas contaminantes. Sin embargo, constituye trados en este estudio contrastan con heterogéneos una base para dirigir estudios posteriores. resultados de otro trabajo realizado en aguas del Dada la importancia de este tipo de estu- Reino Unido (Hunter 2003) donde se registróen dios se recomiendan las siguientes acciones: 1) lle- cinco muestras de agua niveles de menos de 200 var a cabo estudios que identifiquen las posibles mg, mientras que en otras cinco muestras se en- fuentes de contaminación, 2) estudios para identi- contraron niveles de 300, 309, 319, 559 y 2 550 ficar daños posibles en la población, 3) es funda- mg. mental contemplar un plan constante de monitoreo Los sólidos totales se incrementaron en abril de los contaminantes, 4) establecer un control en y mayo (2 732 y 2 620 mg). Es probable que estos las fuentes contaminantes y 5) ejecutar esquemas resultados se expliquen debido a un mayor arras- de prevención con programas de información a la tre de sólidos y a una disminución del caudal del comunidad en general. agua. La media de este parámetro (2 223.16 mg) rebasómás de dos veces los criterios establecidos AGRADECIMIENTOS por Anónimo (1989b) para agua potable que es de 1 000 mg. Al analizar los resultados encontrados A la Fundación Produce Chihuahua A.C., quién de N-amoniacal, éstos se pueden explicar por la fue la fuente financiera parcial para la ejecución acción de aplicación de fertilizantes en los diferen- del proyecto y a la Facultad de Zootecnia de la tes cultivos de la región, misma que empieza en el Universidad Autónoma de Chihuahua por permitir mes de marzo. Rubio et al. (2004) citaron niveles trabajar en sus laboratorios as´ıcomo para facilitar bajos de N-amoniacal en el mes de diciembre en toda la infraestructura necesaria para el éxito del un muestreo de agua del r´ıo Conchos. La media proyecto. Especial agradecimiento al Campo Expe- de la concentración de 4.102 mg rebasóvarias ve- rimental La Campana del INIFAP por permitir el ces los criterios establecidos por Anónimo (1994b) uso de su laboratorio.

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