Distribución espacial y evaluación de la contaminación ambiental por mercurio en la región de la Mojana, Colombia

Spatial distribution and evaluation of environmental pollution by mercury in the Mojana region, Colombia

Objetivo. Se evaluó la distribución de mercurio total (HgT) en sedimentos superficiales, peces, cabello, plantas de arroz y macrofitas, como también el índice de geoacumulación por HgT en sedimentos y el potencial de riesgo por consumo de pescado en diferentes municipios afectados por actividades de minería aurífera que se han desarrollado alrededor en la región de la Mojana, Colombia. Materiales y métodos. La concentración de HgT se determinó mediante descomposición térmica, utilizando un analizador directo de mercurio DMA-80. Resultados. En promedio, las concentraciones de HgT en peces fueron 0.223 ±  0.027 μg/g. Del total de las muestras, 11.6% de peces sobrepasaron el límite permisible establecido por la Organización Mundial de la Salud (0.5 μg/g), siendo 4.2% para especies no carnívoras y 7.4% para especies carnívoras. De las especies ícticas, 76.9% presentan valores de índice de riesgo (HI) superiores a 1. El Índice de Geoacumulación (Igeo) en sedimentos, presenta grado de contaminación de no-contaminado a contaminación moderada para las diferentes estaciones de muestreo. La concentración de HgT en cabello osciló entre 0.17 – 8.8 µg/g. 47% de la población supera el límite permisible establecido como referencia por USEPA: 1 µg g-1. Las concentraciones de HgT en macrofitas (Eichhornia crassipes) y plantas de cultivos de arroz fueron superiores en estaciones de muestreo que reciben corrientes de agua que transportan cargas contaminantes desde áreas de explotación mineras, tendencia similar presentada para sedimentos y peces. Conclusiones. Las actividades mineras han generado un proceso de contaminación gradual por Hg en la cadena alimenticia y actualmente los niveles en peces, arroz y cabello representan una seria preocupación para la salud humana.

1. Cordy P, Veiga MM, Salih I, Al-Saadi S, Console S, Garcia O, et al. Mrcury contamination from artisanal gold mining in Antioquia, Colombia: the world's highest per capita mercury pollution. Sci Total Environ. 2011; 410:154–160. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2011.09.006
3. Drace K, Kiefer AM, Veiga MM, Williams MK, Ascari B, Knapper KA, et al. Mercuryfree, small-scale artisanal gold mining in Mozambique: utilization of magnets to isolate gold at clean tech mine. J Clean Prod. 2012; 32:88–95. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2012.03.022
5. García O, Veiga MM, Cordy P, Suescún OE, Molina JM, Roeser M. Artisanal gold mining in Antioquia, Colombia: a successful case of mercury reduction. J Clean Prod. 2015; 90:244-252. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.11.032
7. Li L, Flora JRV, Caicedo JM, Berge ND. Investigating the role of feedstock properties and process conditions on products formed during the hydrothermal carbonization of organics using regression techniques. Bioresour Technol. 2015; 187:263–274. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2015.03.054
9. Cordy P, Veiga M, Bernaudat L, Garcia O. Successful airborne mercury reductions in Colombia. J Clean Prod. 2015; 108:992- 1001. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.06.102
11. Marrugo-Negrete J, Olivero Verbel J, Lans Ceballos E, Norberto Benitez L. Total mercury and methylmercury concentrations in fish from the Mojana region of Colombia. Environ Geochem Health. 2008; 30:21–30. https://doi.org/10.1007/s10653-007-9104-2
13. Pinedo-Hernández J, Marrugo-Negrete J, Díez S. Speciation and bioavailability of mercury in sediments impacted by gold mining in Colombia. Chemosphere. 2015; 119:1289- 1295. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2014.09.044
15. Marrugo-Negrete J, Durango-Hernández J, Pinedo-Hernández J, Olivero-Verbel J, Díez S. Phytoremediation of mercury-contaminated soils by Jatropha curcas. Chemosphere. 2015; 127:58–63. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2014.12.073
17. Olivero-Verbel J, Caballero-Gallardo K, TurizoTapia A. Mercury in the gold mining district of San Martin de Loba, South of Bolivar (Colombia). Environ Sci Pollut Res. 2015; 22:5895–5907. https://doi.org/10.1007/s11356-014-3724-8
19. Calao C, Marrugo J. Efectos genotóxicos asociados a metales pesados en una población humana de la región de La Mojana, Colombia, 2013. Biomédica. 2015; 35(2):139-151.
21. Marrugo-Negrete J, Pinedo-Hernández J, Díez S. Geochemistry of mercury in tropical swamps impacted by gold mining. Chemosphere. 2015; 134: 44–51 7075
23. Mechora Š, Germ M, Stibilj V. Monitoring of selenium in macrophytes— the case of Slovenia. Chemosphere. 2014; 111:464–470. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2014.03.133
25. Marrugo-Negrete J, Pinedo-Hernández J, Díez S. Assessment of heavy metal pollution, spatial distribution and origin in agricultural soils along the Sinú River Basin, Colombia. Environ Res. 2017; 154:380–388. https://doi.org/10.1016/j.envres.2017.01.021
27. Fuentes-Gandara F, Pinedo-Hernández J, Marrugo-Negrete J., Díez S. Human health impacts of exposure to metals through extreme consumption of fish from the Colombian Caribbean Sea. Environ Geochem Health. 2016; 40(1):229–242. https://doi.org/10.1007/s10653-016-9896-z
29. Meng B, Feng XB, Qiu GL, Cai Y, Wang DY, Li P, Shang LH, Sommar J. Distribution patterns of inorganic mercury and methylmercury in tissues of rice (Oryza sativa L.) plants and possible bioaccumulation pathways. J Agric Food Chem. 2010; 58:4951-4958. https://doi.org/10.1021/jf904557x
31. Ruiz-Guzman J, Marrugo-Negrete JL, Diez S. Human exposure to mercury through fish consumption: risk assessment of riverside inhabitants of the Urrá reservoir. Colombia. Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal. 2014; 20(5):1151– 1163. DOI: https://doi.org/10.1080/108070 39.2013.862068
33. Sedlácková L, Kruzíková K, Svobodov, Z. Mercury speciation in fish muscles from major Czech rivers and assessment of health risks. Food Chemistry. 2014; 150:360-365. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.10.041
35. Olivero J, Johnson B, Mendoza C, Paz R, Olivero R. Mercury in the aquatic environment of The Village of Caimito at The Mojana Region, North of Colombia. Water Air and Soil Pollution. 2004; 159:409–420. https://doi.org/10.1023/B:WATE.0000049162.54404.76
37. Marrugo-Negrete J, Olivero Verbel J, Norberto Benitez L. Distribution of Mercury in Several Environmental Compartments in an Aquatic Ecosystem Impacted by Gold Mining in Northern Colombia. Arch Environ Contam Toxicol. 2008; 55(2):305-316. https://doi.org/10.1007/s00244-007-9129-7
39. Marrugo-Negrete J, Ruiz-Guzmán J, Díez S. Relationship between mercury levels in hair and fish consumption in a population living near a hydroelectric tropical dam. Biol Trace Elem Res. 2013;151(2):187-94. https://doi.org/10.1007/s12011-012-9561-z
41. Vieira SM, de Almeida R, Holanda IB, Mussy MH, Galvão RC, Crispim PT, et al. Total and methyl-mercury in hair and milk of mothers living in the city of Porto Velho and in villages along the Rio Madeira, Amazon, Brazil. Int J Hyg Environ Health. 2013; 216:682–689. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2012.12.011
43. Meng B, Feng XB, Qiu GL, Cai Y, Wang DY, Li P, Shang LH, Sommar J. Distribution patterns of inorganic mercury and methylmercury in tissues of rice (Oryza sativa L.) plants and possible bioaccumulation pathways. J Agric Food Chem. 2010; 58:4951-4958. https://doi.org/10.1021/jf904557x
45. Argumedo M, Consuegra A, Vidal JV, Marrugo JL. Exposición a mercurio en habitantes del municipio de San Marcos (departamento de Sucre) debida a la ingesta de arroz (Oryza sativa) contaminado. Rev Salud Pública. 2013; 15(6):903-915.
47. Argumedo MP, Vergara C, Vidal J, Marrugo JL. Evaluación de la concentración de mercurio en arroz (Oryza sativa) crudo y cocido procedente del municipio de San Marcos– Sucre y zona aurífera del municipio de Ayapel – Córdoba. Rev Univ Ind Santander Salud. 2015; 47(2):169-177.
49. Olivero J, Jhonson B, Arguello E. Human exposure to mercury due to fish consumption in San Jorge river basin, Colombia (South America). Sci Total Environ. 2002; 289(1-3):41–47. https://doi.org/10.1016/S0048-9697(01)01018-X
51. Gracia L, Marrugo JL, Alvis EM. Contaminación por mercurio en humanos y peces en el municipio de Ayapel, Córdoba, Colombia, 2009. Rev Fac Nac Salud Pública 2010; 28(2):118-124
53. Olivero-Verbel J, Caballero-Gallardo K, Marrugo-Negrete J. Relationship between localization of gold mining areas and hair mercury levels in people from Bolivar, North of Colombia. Biol. Trace Elem Res. 2011;144: 118–132. https://doi.org/10.1007/s12011-011-9046-5
55. Olivero-Verbel J, Caballero-Gallardo K, TurizoTapia A. Mercury in the gold mining district of San Martin de Loba, South of Bolivar (Colombia). Environ. Sci. Pollut. Res. 2015; 22:5895–5907. https://doi.org/10.1007/s11356-014-3724-8
57. Olivero-Verbel J, Carranza-Lopez L, CaballeroGallardo K, Ripoll-Arboleda A, Mu-oz-Sosa D. Human exposure and risk assessment associated with mercury pollution in the Caqueta River, Colombian Amazon. Environ Sci Pollut Res. 2016; 23:20761–20771. https://doi.org/10.1007/s11356-016-7255-3