Evaluación del contenido de metales disueltos (Cd, Co, Cu, Mn, Pb y Zn) en aguas de La Bahía de Santa Marta, empleando un ICP-OES previa concentración y limpieza con resina NOBIAS Chelate-PA1

Abstract

En el presente trabajo se elaboró una evaluación del contenido de metales disueltos en agua de la bahía de Santa Marta, en el departamento de Magdalena, la cual es el depósito final de los residuos generados por la actividad antrópica de la zona. Para poder llevar a cabo este estudio, fue necesario realizar la implementación de una novedosa metodología en Colombia, para la determinación de metales disueltos en agua de mar, basada en la preconcentración y limpieza de la muestra, mediante el uso de la resina NOBIAS Chelate PA-1 y lectura por Espectrometría de Emisión Atómica con Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-OES, por sus siglas en inglés). Inicialmente se realizaron pruebas para determinación de Plata (Ag), Aluminio (Al), Bario (Ba), Cadmio (Cd), Cobalto (Co), Cromo (Cr), Cobre (Cu), Hierro (Fe), Manganeso (Mn), Níquel (Ni), Plomo (Pb), Vanadio (V) y Zinc (Zn) disueltos en blancos fortificados y adicionados conocidos en muestras de mar. Posteriormente se llevaron a cabo ensayos adicionales experimentales de suficientes figuras de mérito a partir de estadística descriptiva (promedio, SD, % RSD, % error, % recuperación) y paramétrica (coeficiente de correlación y significancia) que permitieron validar Cd, Co, Cu, Mn, Pb y Zn disueltos en agua de mar, con una precisión expresada como RSD < 15.0 % y veracidad expresada en términos de recuperación entre (60 - 110) %.

Se realizó recolección de muestras el día 10 de octubre de 2019 (época de lluvia), en nueve puntos, que fueron elegidos debido a las descargas ocasionadas por el río Manzanares, escorrentías urbanas y el emisario submarino, así como actividades de turismo, transporte y portuarias. Las muestras fueron planificadas, recolectadas, preservadas, ingresadas y analizadas en el Laboratorio de Calidad Ambiental Marina (LABCAM) del Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras “José Benito Vives de Andréis” (INVEMAR), siguiendo los procedimientos establecidos. A partir de la metodología implementada y validada en el presente trabajo se determinaron concentraciones por debajo del límite de cuantificación del método de Cd, Co, Cu, Pb y Zn disueltos en las muestras de agua recolectadas en la bahía de Santa Marta. En contraste, Mn fue detectado en todos los puntos y los valores fueron reportados con incertidumbre expandida al 95 % de confianza usando un factor de cobertura de 2, y se presentó una máxima concentración de 10.7 ± 0.80 µg Mn/L en el punto Playa Batallón, el cual es influenciado por la desembocadura del Río Manzanares. Finalmente, la evaluación de la calidad del agua de la zona de estudio, se realizó por comparación de los resultados con las tablas de referencia para efectos agudos o crónicos sobre la biota marina (SQUIRTs) de la Administración Nacional de EUA para los Océanos y la Atmósfera (NOAA) (Buchman, 2008) y los criterios de calidad del agua recomendados por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA, 2016) donde se encontró que los metales disueltos analizados no superaron los límites de referencia establecidos.

Los resultados obtenidos fueron comparados con los informes técnicos de diagnóstico y evaluación de la calidad de aguas marinas y costeras realizados por INVEMAR, publicados entre 2016 a 2020, donde se encontró que en las épocas de lluvia, incluido este estudio Cd, Cu, Pb y Zn no superaron los límites de referencia (Buchman, 2008) y (EPA, 2016). Sin embargo, en época seca de 2015 la concentración obtenida de Zinc (101 µg Zn/L) superó el límite para efectos agudos (90.0 µg Zn/L) y en 2018 la concentración obtenida de Plomo (10.9 µg Pb/L) superó el límite para efectos crónicos (8.10 µg Pb/L) (Buchman, 2008); por otra parte, Co y Mn no han sido reportados por INVEMAR. Adicionalmente los resultados de este estudio, fueron comparados con resultados de cinco estudios similares elaborados en zonas costeras internacionales ubicadas en Irán e India.