Ing. Joaquin Ramos Pinto – R.N.I. 49234

Es Ingeniero Geólogo de la Universidad Técnica de Oruro, con diplomado en Educación Superior Mención docencia universitaria, y M.Sc.(c) en Educación Superior.

RESUMEN

El arsénico (As) es considerado como un elemento químico pesado, cuya difusión es inusualmente elevada en el Altiplano boliviano, el estudio enfocó a la subcuenca de cuarto orden del lago Uru-Uru y el sumidero de la misma, el sector Nor-oeste del lago.

Los resultados establecieron la concentración de fondo para la subcuenca en 67,8 ppm (partes por millón) de As, con un umbral dentro de un intervalo de 120 ppm a 169,2 ppm; por otra parte, la línea base determinada en el sector Nor-oeste del lago Uru-Uru fue de 180,8 ppm de As considerando un umbral en 240 ppm.

Palabras clave: Cuenca hidrográfica, Fondo geoquímico, Umbral geoquímico, Línea base.

INTRODUCCIÓN

La presencia del arsénico (As) en medios naturales como aguas y suelos, ha sido un motivo de gran preocupación dentro de un contexto social y ambiental que ha tomado mayor importancia a nivel mundial en estos últimos años, pero poco se conoce sobre la calidad de los sedimentos y de las aguas superficiales desde un enfoque geoquímico en la región occidental de Bolivia.

Por otra parte, las actividades antropogénicas como la minería son comunes en la región, sin embargo, su gestión, muchas veces, no está estructurada adecuadamente, lo que genera problemas de caracteres ambientales que afectan usualmente a sistemas de acuíferos superficiales y subterráneos.

Trabajos anteriores de Swedish Geological A.B. (1996), menciona que el aporte de As al sistema del Desaguadero por el río Mauri fue estimado en aproximadamente 0,9 a 1,8*105 Kg anuales, claramente un aporte elevado al sistema hidrológico, sin embargo, representan una contaminación natural originada por la intemperización de distintas rocas volcánicas asociadas al As. 

Por otra parte, Tapia et al. (2013), realizaron un estudio con 5 muestras de testigos tomadas en el lago Uru-Uru y Cala Cala para comprender mejor la deposición sedimentaria donde se encuentran los elementos pesados, identificando que la tasa de sedimentación en el lago Uru-Uru es de aproximadamente 3 mm anuales, deducidos de perfiles verticales.

La ingeniería del proyecto, tuvo como objetivo establecer una línea base con la identificación de parámetros geoquímicos (fondo y umbral) para el As a partir de 25 muestras obtenidas de sedimento lacustre superficial en época de estiaje, y en contraste con trabajos anteriores desarrollados por el U.S. Geological Survey (1992) en el distrito minero La Joya como parte de la subcuenca del lago Uru-Uru. 

El área de estudio abarca la subcuenca del lago Uru-Uru, correspondiente a una cuenca de cuarto orden (Viceministerio de Recursos Hídricos y Riego, 2010), ubicada en el sector Norte del departamento de Oruro, el sumidero de la cuenca se encuentra en el sector Sur de la misma y corresponde al sector Nor-oeste del lago Uru-Uru donde se encuentra el área de muestreo. 

La zona, además de formar parte de la cuenca endorreica del altiplano boliviano es parte de un sistema hidrológico importante que tiene influencia directa de carácter socio-ambiental con la ciudad de Oruro y con el ecosistema presente en el sector.

METODOLOGÍA

Diseño y planificación.

Figura 1. Representación esquemática de la metodología empleada para el desarrollo del trabajo de investigación. (Fuente: elaboración propia).

La planificación del trabajo de investigación, comenzó con la obtención de los Modelos de Elevación Digital (DEM) para la subcuenca de estudio desde el portal de GeoBolivia, a objeto de ubicar 25 puntos de muestreo aleatorio en el sumidero de la subcuenca correspondiente al sector Nor-oeste del lago Uru-Uru con la afluencia del brazo derecho del río Desaguadero. 

Para la obtención de las muestras, se estableció recolectarlas en época de estiaje por factores de accesibilidad, las características de las mismas correspondían a arcillas de depósitos lacustres.

Obtención de datos y procesamiento.

El muestreo de sedimentos lacustres superficiales en el sumidero de la cuenca, permitió desarrollar un mapa de interpolación aplicando el método Inverso a la Distancia Ponderada (IDW), previo a un análisis variográfico bidimensional, además se incorporó los datos de los análisis geoquímicos efectuados por el Servicio Geológico de los Estados Unidos en 1992 en el sector de La Joya para fortalecer el modelado; esto ayudó en la comprensión de las zonas de interés que necesitan mayor atención por estar potencialmente perturbadas en el área de estudio.

Por otra parte, se identificaron los valores de umbral siguiendo el enfoque original propuesto por Lepeltier (1969) en base a la interpretación del histograma determinado a partir de una tabla de frecuencias elaborada siguiendo la regla de Sturges (1926).

Sin embargo, para fines comparativos, también se aplicó la regla de Reimann, y De Caritat, (2016), quienes mencionan que el enfoque estadísticamente correcto para identificar el umbral geoquímico es calcular la Mediana y sumar dos veces la Desviación Media Absoluta: Me + 2(MAD), debido a que el umbral sería mucho más resistente a los datos atípicos comunes.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Tabla 1. Resultados de los parámetros estadísticos y geoquímicos encontrados, la concentración de As se expresa en partes por millón. N, numero de muestras; MAD, desviación media absoluta; Me, mediana estadística; 1, datos de este trabajo; 2, datos del U.S. Geological Survey. (1992).

Para identificar la línea base en el sector Nor-oeste (NW) del lago Uru-Uru, se desarrolló un análisis estadístico y geoquímico (Tabla 1), el resultado vendría a ser la media de los 25 datos de las muestras obtenidas; la concentración de fondo se establece también como la media con todos los datos de la subcuenca del lago Uru-Uru, previo a ello, se desarrolló el test de normalidad de Kolmogorov-Smirnov validando que los datos si se distribuyen bajo una tendencia normal.

Figura 2. Mapa de isoconcentraciones geoquímicas de As para la subcuenca del lago Uru-Uru. (Fuente: elaboración propia).

Las zonas de mayor interés fueron identificadas a través de un mapa geoquímico de interpolación por el método Inverso a la Distancia Ponderada (IDW), elaborado por ArcGIS (Figura 2).

CONCLUSIÓN

La comparación de los distintos métodos, permitió observar una variación entre los valores de umbral determinados en la subcuenca del lago Uru-Uru por distintos enfoques, el criterio de Lepeltier permite determinar un umbral de 120 ppm, a diferencia de los 169,2 ppm aplicando el enfoque de Reimann, y De Caritat, debido a la diferencia, ambos valores se consideraron como intervalos del umbral geoquímico determinado en este trabajo.

Por otra parte, la línea base para sedimentos superficiales en el sector del sumidero de la cuenca se consolidó en 180,8 ppm de As; y el fondo geoquímico para la subcuenca del lago Uru-Uru correspondería a un valor de 67,8 ppm de As contrastando con los datos obtenidos para sedimentos y suelos del U.S. Geological Survey, (1992).

Los mapas de isoconcentraciones permiten visualizar las áreas perturbadas en dos sectores que responden a altas concentraciones de As (casi 500 ppm): La primera se ubica en la parte central, específicamente en la mina Kori Kollo, y corresponde a una perturbación antropogénica producto de la actividad minera de la empresa Inti Raymi. La segunda zona, se ubica en el sector sur de la cuenca (área de muestreo), presenta una distribución de mayor extensión, esto parece responder a una migración natural de sedimentos con altos contenidos de As a través del rio Desaguadero, llegando a depositarse en el lago Uru-Uru y generando una incidencia ambiental en la zona.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.

GeoBolivia., 2021. Unidades hidrográficas de Bolivia Nivel 4. Recuperado de:

https://geo.gob.bo/geoserver/mdmaya/wms

Lepeltier, C., 1969. A Simplified Statistical Treatment of Geochemical Data by Graphical Representation. Economic Geology. Vol. 64, pp. 538-550.

Reimann, C., De Caritat, P., 2016. Establishing geochemical background variation and threshold values for 59 elements in Australian surface soil. Science of the Total Environment. Vol. 578, pp 633-648.

Sturges, H., 1926. The choice of a class interval. Journal of The American Statistical Association. United States of America. pp. 65 - 66.

Swedish Geological A.B., 1996. Aspectos ambientales de los metales y metaloides en el sistema hidrológico del Desaguadero. Proyecto piloto Oruro - La Paz Ministerio de Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente, Secretaría Nacional de Minería. Bolivia.

Tapia, J., et al., 2013. Control of early diagenesis processes on trace metal (Cu, Zn, Cd, Pb, U) and metalloid (As, Sb) behaviors in mining – and smelting – impacted lacustrine environments of the Bolivian Altiplano. Applied Geochemistry. Vol. 31, pp. 60 - 78.

U.S. Geological Survey., 1992. Geology and Mineral Resources of the Altiplano and Cordillera Occidental, Bolivia. U.S. Geological Survey Bulletin 1975.

Viceministerio de Recursos Hídricos y Riego., 2010. Delimitación y Codificación de Unidades Hidrográficas de Bolivia – Método Pfafstetter. La Paz, Bolivia.