Fluoride in ash leachates: environmental implications at Popocatépetl volcano, central Mexico

Ash emitted by volcanic eruptions, even of moderate magnitude, may affect the environment and the health of humans and animals through different mechanisms at distances significantly larger than those indicated in the volcanic hazard maps. One such mechanism is the high capacity of ash to transport toxic volatiles like fluoride, as soluble condensates on the particles' surface. The mobilization and hazards related to volcanic fluoride are discussed based on the data obtained during the recent activity of Popocatépetl volcano in Central Mexico

Radon, water chemistry and pollution check by volatile organic compounds in springs around Popocatepetl volcano, Mexico

Popocatepetl volcano is a high-risk active volcano in Central Mexico where the highest population density in the country is settled. Radon in the soil and groundwater together with water chemistry from samples of nearby springs were analysed as a function of the 2002-2003 volcanic activity. The measurements of soil radon indicated fluctuations related to both the meteorological and sporadic explosive events. Groundwater radon showed essential differences in concentration due to the specific characteristics of the studied springs. Water chemistry showed also stability along the monitoring period. No anthropogenic pollution from Volatile Organic Compounds (VOCs) was observed. An overview of the soil radon behaviour as a function of the volcanic activity in the period 1994-2002 is also discussed

Exposure to arsenic in drinking water is associated with increased prevalence of diabetes: a cross-sectional study in the Zimapán and Lagunera regions in Mexico

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Human exposures to inorganic arsenic (iAs) have been linked to an increased risk of diabetes mellitus. Recent laboratory studies showed that methylated trivalent metabolites of iAs may play key roles in the diabetogenic effects of iAs. Our study examined associations between chronic exposure to iAs in drinking water, metabolism of iAs, and prevalence of diabetes in arsenicosis-endemic areas of Mexico.</p> <p>Methods</p> <p>We used fasting blood glucose (FBG), fasting plasma insulin (FPI), oral glucose tolerance test (OGTT), glycated hemoglobin (HbA1c), and insulin resistance (HOMA-IR) to characterize diabetic individuals. Arsenic levels in drinking water and urine were determined to estimate exposure to iAs. Urinary concentrations of iAs and its trivalent and pentavalent methylated metabolites were measured to assess iAs metabolism. Associations between diabetes and iAs exposure or urinary metabolites of iAs were estimated by logistic regression with adjustment for age, sex, hypertension and obesity.</p> <p>Results</p> <p>The prevalence of diabetes was positively associated with iAs in drinking water (OR 1.13 per 10 ppb, p < 0.01) and with the concentration of dimethylarsinite (DMAs^III) in urine (OR 1.24 per inter-quartile range, p = 0.05). Notably, FPI and HOMA-IR were negatively associated with iAs exposure (β -2.08 and -1.64, respectively, p < 0.01), suggesting that the mechanisms of iAs-induced diabetes differ from those underlying type-2 diabetes, which is typically characterized by insulin resistance.</p> <p>Conclusions</p> <p>Our study confirms a previously reported, but frequently questioned, association between exposure to iAs and diabetes, and is the first to link the risk of diabetes to the production of one of the most toxic metabolites of iAs, DMAs^III.</p

Prokaryotic and Eukaryotic Community Structure in Field and Cultured Microbialites from the Alkaline Lake Alchichica (Mexico)

The geomicrobiology of crater lake microbialites remains largely unknown despite their evolutionary interest due to their resemblance to some Archaean analogs in the dominance of in situ carbonate precipitation over accretion. Here, we studied the diversity of archaea, bacteria and protists in microbialites of the alkaline Lake Alchichica from both field samples collected along a depth gradient (0–14 m depth) and long-term-maintained laboratory aquaria. Using small subunit (SSU) rRNA gene libraries and fingerprinting methods, we detected a wide diversity of bacteria and protists contrasting with a minor fraction of archaea. Oxygenic photosynthesizers were dominated by cyanobacteria, green algae and diatoms. Cyanobacterial diversity varied with depth, Oscillatoriales dominating shallow and intermediate microbialites and Pleurocapsales the deepest samples. The early-branching Gloeobacterales represented significant proportions in aquaria microbialites. Anoxygenic photosynthesizers were also diverse, comprising members of Alphaproteobacteria and Chloroflexi. Although photosynthetic microorganisms dominated in biomass, heterotrophic lineages were more diverse. We detected members of up to 21 bacterial phyla or candidate divisions, including lineages possibly involved in microbialite formation, such as sulfate-reducing Deltaproteobacteria but also Firmicutes and very diverse taxa likely able to degrade complex polymeric substances, such as Planctomycetales, Bacteroidetes and Verrucomicrobia. Heterotrophic eukaryotes were dominated by Fungi (including members of the basal Rozellida or Cryptomycota), Choanoflagellida, Nucleariida, Amoebozoa, Alveolata and Stramenopiles. The diversity and relative abundance of many eukaryotic lineages suggest an unforeseen role for protists in microbialite ecology. Many lineages from lake microbialites were successfully maintained in aquaria. Interestingly, the diversity detected in aquarium microbialites was higher than in field samples, possibly due to more stable and favorable laboratory conditions. The maintenance of highly diverse natural microbialites in laboratory aquaria holds promise to study the role of different metabolisms in the formation of these structures under controlled conditions

Arsenic phase distribution in Zimapán mine tailings, Mexico

En Zimapán, México, se ha contaminado el agua subterránea con arsénico debido a fuentes naturales y antropogénicas. La lixiviación de los jales mineros ha sido una de las fuentes debidas a la actividad humana. Se presenta una investigación sobre la movilidad del arsénico en cuatro depósitos de jales mediante métodos químicos. Se consideraron los valores de conductividad, pH y concentraciones de sulfatos en lixiviados acuosos de los jales, como indicadores de las condiciones físico-químicas capaces de influir en la movilidad del arsénico. Además, se utilizó la extracción secuencial selectiva de los jales, para determinar la distribución del arsénico en las fracciones asociadas con diferente disponibilidad. Se encontraron altos contenidos de arsénico (desde 2550 mg/ kg hasta 21 400 mg/kg) en todos los jales. La mayor parte del contaminante se asoció a las fracciones residual, considerada más estable, y a la fracción de oxihidróxidos de Fe y Al. El arsénico en las fracciones soluble e intercambiable (hasta 1560 mg/kg) puede movilizarse y contaminar al ambiente. Por otro lado, la calcita presente en los depósitos de jales puede disminuir la lixiviación del arsénico. Las concentraciones de arsénico y sulfatos, la especiación y el pH, indican que los jales más nuevos son una fuente importante de contaminación. Se encontró que aun formas estables del arsénico pueden movilizarse y representar un riesgo ambiental. Sería recomendable mezclar los jales con óxido de calcio o calcita para incrementar el pH y prevenir la disolución del arsénico ligado a carbonatos. doi: https://doi.org/10.22201/igeof.00167169p.2003.42.1.36

Groundwater chromium pollution in the Rio Turbio Valley, Mexico: Use of pollutants as chemical tracers

La calidad del agua subterránea del Valle del Río Turbio en el estado de Guanajuato, México ha sido afectada por Ia incorporación de compuestos de cromo, Cr(VI), al sistema acuífero. Cuatro fuentes potenciales de contaminación han sido detectadas en Ia región, afectando el 90% de los pozos. Este estudio se basa en monitoreo vertical de agua, estratigrafía de detalle y análisis piezométrico con el uso de cromo como un trazador químico. El proceso de contaminación permite inferir el comportamiento hidráulico del acuífero en el área de Buenavista. La variación espacial y temporal de Ia calidad del agua subterránea también permite una parametrización hidráulica inicial. En el área más afectada se propone un programa de rehabilitación acuífera basado en extracción - tratamiento después de Ia relocalización de una fuente de compuestos de cromo

Radon and hydrogeochemical monitoring at Popocatépetl volcano, Mexico

Se efectuaron determinaciones de radón en suelos alrededor del volcán Popocatépetl de septiembre 1997 a abril 1999. El gas del suelo se muestreó con un tubo de acero inoxidable y se midió en el campo con un contador de centelleo de partículas alfa. En uno de los sitios se correlacionaron las variaciones de las concentraciones de 222Rn con los cambios en la actividad volcánica. Por otro lado, se sabe que las variaciones en las características químicas de manantiales en volcanes activos pueden utilizarse para el monitoreo volcánico. En 1993 inició un período de actividad del volcán Popocatépetl. Desde 1995, el análisis químico de manan- tiales ha sido incluido dentro de la vigilancia volcánica. En el campo se midieron la conductancia, el pH y la temperatura. Las concentraciones de iones principales HCO -, Cl-, SO 2-, Mg2+, Na+, K+, Ca2+ se determinaron en el laboratorio por métodos estándares. Observaron incrementos de las concentraciones de B, SO 2- y Cl- antes de algunos cambios en la actividad, en algunos manantiales. Se encontró que las anomalías de radón coincidieron aproximadamente con algunas de las variaciones químicas. Los niveles más altos de 222Rn en uno de los sitios se obtuvieron en el período que precedió a la erupción del 24 de diciembre de 1997, la cual incluyó la emisión de fragmentos de tefra relativamente grandes. doi: https://doi.org/10.22201/igeof.00167169p.2002.41.3.34

Elemento traza: contaminación y valores de fondo en aguas subterráneas de San Luis Potosí, SLP, México

Es una práctica relativamente común en nuestro país, el definir como agua contaminada aquella cuya concentración de una o varias especies químicas es mayor que el límite máximo recomendado por los estándares nacionales e internacionales. Esta consideración es errónea pues no distingue entre dos conceptos fundamentales: i) agua de mala calidad (natural) y ii) agua contaminada (efectos antropogénicos). Se propone el concepto VALOR de FONDO para una especie disuelta en agua subterránea, como la concentración en un determinado punto del sistema de flujo, debida única y exclusivamente a procesos y reacciones químicas naturales entre el agua subterránea Y. los minerales del acuífero; es función de la mineralogía de la roca, conductividad hidráulica, porosidad efectiva y patrón de flujo subterráneo. En el caso de ciertos elementos traza como Zn, Li, F, By Fe, su concentración natural en aguas termales es proporcional a la salinidad, específicamente cuando ésta se considera equivalente al cuadrado de la concentración molar de sodio. Este comportamiento se investigó en el agua subterránea (acuífero profundo) que abastece las necesidades de la ciudad de San Luis Potosí y que posee una componente termal importante (mínimo 70% en volumen). Los resultados de la aplicación del concepto valor de fondo indican que la totalidad del litio (0.01 a 0.22mg/1) y fluoruro (0.3 a 3.6mg/1) se derivan de la interacción agua-roca. El último sobrepasa en muchas muestras el límite de 1.5mg/1. A partir de los valores de fondo para el boro (0.07 a 0.27mg/1) y zinc (0.004 a 0.04mg/l),se distinguió además de la componente natural, otra que denota influencia antropogénica, aunque las concentraciones no •rebasan, en ningún caso, los estándares correspondientes para agua potable. doi: https://doi.org/10.22201/igeof.00167169p.1993.32.2.56