Variación espacial y temporal en los contenidos de mercurio, plomo, cromo y materia orgánica en sedimento del complejo de humedales de Ayapel, Córdoba, noroccidente colombiano

Abstract

RESUMEN: Las planicies de inundación atlánticas colombianas están impactadas por la minería aurífera artesanal desarrollada durante las últimas décadas. Sin embargo, la contaminación local por mercurio ha sido comparada con niveles de acción de otras latitudes y no se han incluido otros metales de interés sanitario en las investigaciones. El presente estudio contribuyó al conocimiento de la respuesta geoquímica espacial inducida por el pulso hidrológico y la composición de materia orgánica (MO) en el área de influencia del complejo de humedales de Ayapel. Se evaluó la distribución espacial y temporal de mercurio (Hg), plomo (Pb), cromo (Cr) y MO en el sedimento reciente del complejo cenagoso de Ayapel y se contrastó con el nivel de referencia de contaminación local por Hg (0,032 µg g-1), Pb (2,39 µg g-1) y Cr (89,58 µg g-1) determinado en la Formación Betulia. Los rangos de los tres metales fueron: 0,008-0,117 µg Hg g-1; 1,090-11,870 µg Pb g-1 y 5,350- 93,430 µg Cr g-1. El Hg mostró la mayor variabilidad espacial (0,083±0,064 µg g-1) y niveles superiores en el afluente del frente de explotación aurífera en la década del 80. En comparación con el nivel de referencia, el 91 % del sedimento reciente presentó enriquecimiento por Pb (6,376 ± 4,048 µg g-1) y el 66,6 % enriquecimiento por Hg. En contraste, el contenido de Cr fue relativamente bajo (96,325±29,868 µg g-1) y presentó tendencia a disminuir de oriente a occidente. El sedimento fue predominantemente inorgánico, con porcentajes medios de cenizas de 88,154±3,822% y escasos niveles de MO (11,846 ± 3,822 %). Se presume el aumento en la movilidad del Hg debido a la alta tasa de respiración de MO en la zona central del espejo de agua principal de la ciénaga de Ayapel. La resuspensión y migración de sedimentos contaminados es facilitada por la inestabilidad térmica de la columna de agua influenciada por la acción del viento.

ABSTRACT: The Flood Plain Lakes of the Atlantic Colombian have been impacted by artisanal gold mining during last decades. However, the obtained results have been compared to action levels relevant to other latitudes and the investigations have not included other trace metals of sanitary interest. The present study contributed to understanding the spatial geochemical response controlled by hydrological pulse and organic matter (OM) composition within the Ayapel Flood Plain Lake influence area. We assessed the seasonal and spatial variations of mercury (Hg), lead (Pb), and chromium (Cr) content in recent Ayapel Flood Plain Lake sediments and then compared them with the determined local pollution level of Hg (0.032 µg g-1), Pb (2.39 µg g-1) and Cr (89.58 µg g-1) found in Betulia Formation. The ranges of metal content were 0.008-0.117 µg Hg g-1, 1.090-11.870 µg Pb g-1, and 5.350-93.430 µg Cr g-1. Hg showed the largest spatial variation (0.083 ± 0.064 µg g-1) and the highest values at the distributaries of the former gold mining fronts. About 91% of samples displayed Pb enrichment (6.376±4.048 µg g-1) and 66.6% Hg enrichment when compared with the reference levels. In contrast, Cr content was relatively low (96.325±29.868 µg g-1) and showed a decreasing trend from East towards West. The sediment was mainly inorganic (88.154 ± 3.822 %) with depleted OM levels (11.846 ± 3.822 %). The results suggested enhanced Hg motility owing to a high respiration rate of OM about the centre of the main water table. The sediment resuspension and migration was facilitated by thermal instability of the water column influenced by wind action.