Efecto de la adición de enmiendas en la inmovilización de metales pesados en suelos mineros del sur de Bolívar, Colombia

Soil degradation as a consequence of informal mining is evident in some areas of the department of Bolívar in Colombia. Therefore, it is necessary to look for strategies that minimize the impact of these pollutants on agricultural crops. The aim of this study was to evaluate the immobilization of heavy metals (mercury, lead, cadmium, and arsenic) in soils contaminated by mining activities from southern Bolívar, through the use of amendments (biochar: D1 = 0.5 %, D2 = 2 %, D3 = 4 %; vermicomposting: D1 = 5 %, D2 = 10 %, D3 = 15 %, and lime: D1 = 0.5 %, D2 = 1 %, D3 = 2 %). The treatments were performed in triplicate using a randomized complete block design with two factors (amendment and dose) of 3 × 3 for a total of 30 experimental units, including the control. Soil characterization was also carried out. The results showed that metals such as lead, cadmium, and mercury are highly retained by the soil with vermicompost and lime amendments. The most effective amendment to retain arsenic in the soil was lime. In general, soils amended with vermicompost, biochar and lime showed good behavior for the bioavailability of heavy metals (Pb, Cd, As, and Hg), favoring the decrease in plant toxicity.En zonas del departamento de Bolívar (Colombia) es evidente la degradación de los suelos como consecuencia de la explotación minera informal, por lo cual es necesario buscar estrategias que minimicen el impacto de estos contaminantes en cultivos agrícolas. El objetivo de este estudio fue evaluar la inmovilización de metales pesados (mercurio, plomo, cadmio y arsénico) en suelos contaminados por actividades mineras provenientes del sur de Bolívar, mediante el uso de enmiendas (biochar: D1 = 0,5 %, D2 = 2 %, D3 = 4 %; vermicompost: D1 = 5 %, D2 = 10 %, D3 = 15 %, y cal: D1 = 0,5 %, D2 = 1 %, D3 = 2 %). Los tratamientos se realizaron por triplicado utilizando un diseño estadístico de bloque completamente aleatorizado con dos factores (enmienda y dosis) de 3 × 3, para un total de 30 unidades experimentales incluyendo el control. También se realizó la caracterización del suelo. Los resultados mostraron que el plomo, el cadmio y el mercurio son altamente retenidos por el suelo con enmiendas de vermicompost y cal. Se determinó que la enmienda más efectiva para retener el arsénico en el suelo fue la cal. En general, los suelos enmendados con vermicompost, biochar y cal evidenciaron buenos comportamientos para la biodisponibilidad de metales pesados (Pb, Cd, As y Hg), lo que favorece la disminución de la fitotoxicidad en las plantas

Heavy metal pollution and toxicity assessment in Mallorquin swamp: a natural protected heritage in the Caribbean Sea, Colombia

This work reports the level and ecotoxicity impact of metals in the sediments of the Mallorquín swamp, a protected coastal lagoon in the Caribbean coast of Colombia. The distribution of metals was in the following decreasing order: Zn > Cu > Pb > Cd > Hg, showing statistically significant differences among sites. The average Pb and Cd concentrations in sediments were about 17 and 5 times higher, respectively, compared to those in background values. Several contamination indices suggested moderate contamination of Hg, Cu, and Zn, and strong pollution due to Cd and Pb. Multivariate analysis revealed spatial variations for metals and its anthropogenic origin, such as municipal and industrial wastewater discharges (Pb, Zn, and Hg) and agricultural activities (Cd and Cu). These findings showed the negative impact of human activities and the need to apply protective management strategies

Estudio de la contaminación por pesticidas organoclorados en aguas de la ciénaga grande del valle bajo del río Sinú

The geographic location of the Cienaga Grande allows the run-offs water from the sewers and natural or artificial water affluent establishing an exchange with the Sinu river in the dry and wet seasons. A considerable amount of chemical compounds are deposited in a direct and indirect way in the waters; therefore, the objective of the present work was to evaluate the contamination with organochlorines pesticides in the waters of the swamp. A Perkin Elmer Autosystem XL gas chromatograph equipped with an electron capture detector (ECD) and a RTX-1 capillary column were used to collect de data. α-BCH, β-BCH, γ-BCH, aldrin and heptachlorine epoxy were detected in the water samples. The determination coefficients (r²) were established using a certified standard pesticides mixture and was below 0.999 in all cases. The detection limit of the pesticides was established in the range from 0.003 to 0.311 µg L-1. The precision method was evaluated based on the relative standard deviation and in all cases was below 7%. The accuracy was evaluated as the recovery percentage and ranged between 72 and 98%. The study showed that all detected pesticides in every sample stations were above legal limits, according to Colombian regulations.La ubicación geográfica de la ciénaga Grande de Loríca, permite la captación de aguas de escorrentías provenientes de afluentes hídricos naturales y artificiales, presentando un recambio de agua con el río Sinú, en épocas seca y húmeda. Durante esta dinámica una cantidad considerable de compuestos químicos son depositados de manera directa e indirecta en aguas de la ciénaga. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la contaminación con pesticidas organoclorados en aguas de la ciénaga. Para las determinaciones se utilizó un cromatógrafo de gases marca Perkin Elmer modelo Autosystem XL, equipado con un detector de captura de electrones (DCE) y una columna capilar RTX-1. Los pesticidas detectados en muestras de agua fueron: α-BCH, β-BCH, γ-BCH, aldrin y heptacloro epóxido. Los coeficientes de determinación (r 2) de los sistemas de medida fueron establecidos usando una mezcla estándar certificada de plaguicidas que se mantuvo por encima de 0.999 en todos los casos. El límite de detección de los pesticidas determinados que se estableció en el rango de 0.003 a 0.311 µg L-1. La precisión del método se evaluó como la desviación estándar relativa y estuvo por debajo del 7% en todos los casos. La exactitud del método se evaluó como el porcentaje de recuperación y se mantuvo en el rango 72 al 98%. El estudio mostró que todos los pesticidas detectados en todas las estaciones se encuentran sobre el límite permitido por la ley Colombiana

Biosorción simultanea de plomo y cadmio en solución acuosa por biomasa de hongos penicillium sp.

The discharge of metals in the environment generates significant impacts on human health and the life cycles of living organisms. Some microorganisms are known for their high adsorption capacity for metals, including fungi. The aim of this study was to evaluate the remotion capacity of Pb (II) and Cd (II) in aqueous solutions with Penicillium sp. fungi, isolating the soil fungal strain of the Alacrán Mine (Cordoba-Colombia) and determining the influence of the removal on the variables pH, metal concentration and temperature, analyzing the Langmuir and Freundlich isotherms, verifying the functional groups involved in the adsorption by infrared analysis (IR)., to potential their use in wastewater treatment. Analyses were conducted using Thermo Scientific equipment, atomic absorption ICE model 3000 Series and FT- IR Nicolet IS5 spectrophotometer. Quality control was performed for metal analysis with reference material SRM 1643e. The results indicate that to the concentration of 51.5 mg L-1 showed higher removal percentages for 0.5 g of biomass. The maximum adsorption occurred at acidic pH (4-5), 60 °C and 2g of biomass, achieving removals of 92.4 % for Pb and 80% for Cd. Isotherm analyzes best fit the model Langmuir. IR analysis shows -OH, -NH, C-N, C-H, N-H, C=O, amide I and amide II and polysaccharides, attributing this attraction in metals and fungal biomass.La descarga de metales pesados en el ambiente genera impactos significativos en la salud humana y ciclos biológicos. Algunos microorganismos son conocidos por su alta capacidad de adsorción de metales, entre estos los hongos. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la capacidad de remoción de Pb (II) y Cd (II) en soluciones acuosas con hongos Penicillium sp., aislando la cepa fúngica del suelo de la mina el Alacrán (CórdobaColombia) y determinando la influencia en las variables pH, concentración inicial de metales y temperatura, analizando las isotermas de Freundlich y Langmüir, Verificando los grupos funcionales que intervienen en la adsorción por análisis infrarrojo (IR), con el fin potencializar su uso en el saneamiento de aguas residuales. Los análisis se realizaron empleando los equipos Thermo scientific de absorción atómica modelo ICE 3000 serie y espectrofotómetro FT-IR Nicolet Is5 realizando control de calidad con material de referencia de Pb y Cd SRM-1643e. A 51,5 mg L^-1 de Pb y Cd se pudo encontrar los mayores porcentajes de remoción para 0,5 g de biomasa. Las máximas adsorciones se dieron a pH ácido (4-5) y 60 °C, logrando remociones del 92,4% para Pb y 80% para Cd. Las isotermas se ajustan mejor al modelo Langmuir. El análisis IR muestra grupos -OH, -NH, C-N, C-H, N-H, C=O, amida I y amidas II y polisacáridos, atribuyendo esto la atracción en los metales y la biomasa fúngica

Mercury in the Colombian Caribbean: The Bay of Cartagena, A Model in Resilience

The Caribbean Sea in Colombia maybe being subjected to discharges of terrigenous solid waste and with these probably, the natural metallic constituents of the sediments, through the discharges of the Magdalena River since the time of the conquest. With the opening of the Dique canal in the mid-seventeenth century, which linked pipes, swamps, and branches from the Magdalena River to its mouth at the southwestern end of the bay, great changes could be caused from the point of view of mixing the fresh and turbid water of the channel with the clear and marine waters of the bay, which led to the beginning of the deterioration of the coral ecosystems present in the bay. Mercury contamination in the Colombian Caribbean has different origins. Artisanal gold mining has the greatest impact and has generated mercury contamination in many ecosystems, particularly in Bolívar and the Mojana region (department of Sucre and Cordoba). In this study, published information on mercury contamination along the Colombian Caribbean coast is compiled. The concentrations present differences between different areas of the coast. The bay of Cartagena is one of the areas most impacted by this pollutant, mainly due to the discharge of waste from a salt processing plant. Other areas are impacted by mercury, the product of the artisanal exploitation of gold, the discharges as a result of this activity are transported mainly to the Magdalena River, and through the different arms that form the delta, they are deposited in the Colombian Caribbean

Exposición a mercurio en trabajadores de una mina de oro en el norte de Colombia

 Objetivo: Se evalúo la exposición a mercurio a través de un biomarcador de exposición en una mina de oro en el norte de Colombia.Materiales y métodos: El análisis de Hg – T fue realizado por espectrometría de absorción atómica por vapor frio (CVAAS) en una población de trabajadores de la mina el Alacrán (departamento de Córdoba – Colombia) Resultados: los niveles de Hg – T en orina están alrededor del 3.16 ?g/L y 339,15 ?g/L. Los altos valores de Hg en orina se debe a la exposición ocupacional de los trabajadores en la mina artesanal de Oro donde se emplea mercurio metálico para la recuperación del metal precioso. El 28,6% de las muestras de los trabajadores de la mina el Alacrán superan las cantidades recomendadas por la Organización Mundial de la Salud (20 ?g/L). Conclusiones: Los niveles de mercurio contenidos en las muestras de orina evidencian un riesgo potencial para la salud de los trabajadores de la mina el Alacrán, debido a la exposición ocupacional este metal en el proceso de amalgación del Oro. Con los resultados obtenidos en la presente investigación se busca implementar planes de manejo para la prevención, con miras a reducir los factores de riesgo sobre la salud de las poblaciones residentes en la mina el Alacrán

Metales en sedimento del rio Ranchería, La Guajira

En la cuenca del Ranchería se realizan actividades antropogrénicas relacionadas con la minería, el uso de agroquímicos, ganadería y depósito de aguas servidas; se tomaron muestras de sedimento en once puntos del trayecto del rio con el objetivo de determinar metales pesados.Se observa una correlación significativa entre todos los metales, indicando un origen común.El Cd se encuentra en un nivel por encima de los valores de referencia para efectos agudos, sugeridos en guías internacionales.  El análisis estadístico, para los datos observados, según un nivel de significancia de 0,05, indica que los metales estudiados provienen de la misma fuente y sugiere que la explotación minera en la cuenca del Ranchería, es la fuente principal del Cd en el rio Ranchería

Metales pesados en especies de murciélagos (quiróptera) asociados a una finca bajo manejo silvopastoril en el departamento de Córdoba, Colombia

In this paper evaluated for the first time in the department of Córdoba, levels of trace elements (Zn, Cu, Pb and Hg) in muscle and liver of eight bats species of the families Phyllostomidae and Emballonuridae, present in a farm with silvopastoral management. The concentration of heavy metals was determined by atomic absorption spectrophotometry with graphite furnace (Pb, Zn, Cd, Cu) and cold vapor (Hg). Heavy metals were found in 24 bats of eight species. The heavy metal content in different tissues followed the order Zn> Cu> Pb> Hg for most species. The concentration of heavy metals in liver and muscle showed statistically significant differences. Contamination by heavy metals in bats associated with a silvopastoral system may be related to the use of agrochemicals, pesticides and phosphate compounds for this agro-ecosystem management.Metales pesados en especies de murciélagos (Quiróptera) asociados a una finca bajo manejo silvopastoril en el  departamento de Córdoba, Colombia. En este trabajo se evaluó por primera vez para el departamento de Córdoba los niveles de oligoelementos (Zn, Cu,Pb y Hg) en músculo e hígado de ocho especies de murciélagos de las familias Phyllostomidae y Emballonuridae, presentes en una finca con manejo silvopastoril. Se determinó la concentración de metales pesados por espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito (Pb, Zn, Cd, Cu) y vapor frío (Hg). Se encontraron metales pesados en 24 murciélagos de ocho especies. El contenido de metales pesados en los diferentes tejidos siguió el orden Zn > Cu > Pb > Hg para la mayoría de las especies. La concentración de metales pesados en hígado y músculo presentaron diferencias estadísticas significativas. La contaminación por metales pesados en murciélagos asociados a un sistema silvopastoril posiblemente esté relacionada con el empleo de agroquímicos, pesticidas y compuestos fosfatados para el manejo de este agroecosistema

Health Risks Associated with Heavy Metals in Imported Fish in a Coastal City in Colombia

Colombia is a fish exporter and consumer country because of its geographical location. Since 2012, imported fish have become a more economical option than domestic species due to free trade agreements. Concentrations of Pb, Cd, and Zn were evaluated in three imported and highly commercialized fish species in a city on the Caribbean coast of Colombia: Prochilodus lineatus, Prochilodus reticulatus, and Pangasianodon hypophthalmus, plus one brand of canned tuna and one brand of sardines. The canned species showed the highest values for Pb, Cd, and Zn; canned tuna (oil-packed) contained 0.189 ± 0.047 mg/kg Pb and 238.93 ± 76.43 mg/kg Zn, while canned sardines contained 0.111 ± 0.099 mg/kg Cd, suggesting a relationship between the canning process and the metal concentrations. The estimated daily intake (EDI) and hazard quotient (HQ) suggested that there is no risk for consumer health in the short term, but the presence of these heavy metals certainly should be a concern in the long term because of the bioaccumulation phenomenon due to the high intake of these fish species in this coastal and tourist community. It is recommended that continuous monitoring of heavy metal concentrations take place to protect communities in a local and global context

Evaluation of contaminants in agricultural soils in an irrigation district in Colombia

This study evaluated the concentration and distribution of heavy metals (HM) (Cr, Ni, Pb, Cd, Hg, and Zn) and pesticides (organochlorine and organophosphorus) and the relationship of these pollutants with the physicochemical properties of agricultural soils in an Irrigation District (ID) in Colombia. Soils samples were analyzed for pH, humidity, organic matter, P total, N total, electric conductivity (EC), cation exchange capacity, and texture (% sand, clay and silt). Canonical correlation was used to determined relationship between soil properties and HM. Soil pollution were evaluated with geoaccumulation index (Igeo), contamination factor (CF), degree of contamination (Cdeg) and pollution load index (PLI). The results indicated that, in general, the soils had adequate physicochemical conditions for the establishment and development of crops. The presence of pesticides in the soils was not reported. However, concentrations HM was detected (Zn > Cr > Ni > Pb > Hg > Cd). The soil characteristics (silt, clay, pH and EC) contributed to explain HM concentrations. The Igeo indicated that the soils are heavily contaminated with Hg (3 6). The Cdeg presented moderate to considerable variations (>6Cdeg<24). The PLI indicated that the soils are contaminated (1.308). The presence of HM may be associated with the agricultural and quarries activities carried out near the ID. The impact caused by high concentrations of HM can lead environmental, economic and social impacts in the study zone.Universidad de la Costa, Universidad Autónoma de Nayarit, Universidad de Córdoba, Universidad Autónoma de Occidente