Estudio físico químico de barros (pasta primaria) utilizados por los pobladores a orillas del rio Ichu de la provincia de Huancavelica

Abstract

El objetivo de la investigación es la caracterización fisicoquímica de cinco muestras de suelos contaminados por la mina Santa Bárbara, cerca al rio Ichu, en Huancavelica (Perú). La metodología de investigación consistió en el plantemiento del problema, ubicación geográfica del lugar de recolección de muestras, la preparación para sus análisis, el estudio y ejecución de mediciones con las técnicas de Microscopía Electrónica de Barrido (MEB), Microscopía Óptica (MO), Espectroscopía de Rayos X por Dispersión de Energía (EDX), Difracción de Rayos X (DRX), Magnetometría (M) y Espectroscopía Mössbauer (EM). Con la técnica MEB se identificaron partículas con dimensiones desde 0.0727 hasta 0.090 μm. Con la Microscopía óptica se identificaron granos de formas filosas y redondas. Con la Técnica EDX se identificaron elementos químicos contenidos en todas las muestras, como el silicio (Si), calcio (Ca) y hierro (Fe). La técnica DRX evidenció que las muestras de suelos están compuestas mayoritariamente por silicato. Se describe, explica y analiza los resultados según la técnica de Magnetometría (M) acerca de las curvas de calentamiento de campo Field Heating (FH) y enfriamiento de campo Field Cooling (FC) de magnetización, en función de la temperatura, ℳ(T), tomadas bajo la intensidad de campo aplicado de 500 Oe. Se caracterizó e identificó los óxidos de hierro (FeO) como la magnetita, hematita y goetita mediante las técnicas de la Magnetometría (M) y Espectroscopía Mössbauer (EM). Se concluye que las técnicas aplicadas en el presente trabajo permitieron identificar, caracterizar y analizar propiedades físicas y químicas de los suelos estudiados. Tambien se realizó el análisis de las muestras de suelos mediante las técnicas de Fluorescencia de Rayos X (FRX), Plasma Acoplado Inductivamente: Espectroscopía de Masas (ICP-MS) y Espectroscopía Gamma (EG). Se encontraron altos niveles de contaminación de As, Cd, Pb, Zn, Ni y Cu, y bajos niveles de Hg y Cr en comparación con los estándares locales e internacionales. El bajo nivel de mercurio encontrado en las muestras sugiere su volatilización, pero algunos restos quedan atrapados en las zonas cercanas a la mina. Los niveles más altos se han identificado de Ni (184,29 mg kg-1), Cu (1222,61 mg kg-1), Zn (1525,86 mg kg-1) Cd (11,41 mg kg-1) y Hg (6,2 mg kg-1) Se encuentran en Yananaco, el distrito más cercano a la mina. Es de resaltar que los altos niveles de PTE van acompañados de la presencia de calcita en los suelos, lo que sugiere la inmovilización de los PTE debido a la presencia de este mineral. Por otro lado, las actividades específicas de los tres materiales radiactivos naturales (NORM), 226Ra, 232Th y 40K, varían de 38,0 a 137,3 Bq kg-1, de 40,1 a 50,5 Bq kg-1 y de 505,5 a 793,3 Bq kg-1, respectivamente. La tasa de dosis absorbida promedio (D) para las muestras es 85,9 nGy/h, que es 1,7 veces mayor que la tasa de dosis promedio mundial. De manera similar, la dosis equivalente efectiva anual (E) promedio es de 0,105 mSv/año, 1,5 veces mayor que el promedio mundial. Además, los datos revelan correlaciones de Pearson positivas para los pares Hg-Ni (0,981) y 226Ra-232Th (0,960); y correlaciones negativas para los pares 226Ra-As (-0,984) y 232Th-As (-0,962). Por lo tanto, los resultados sugieren que las actividades pasadas de extracción de mercurio aumentaron la exposición de PET y NORM en Huancavelica, que aún permanecen cerca en las áreas cercanas a la mina abandonada hasta la fecha.