Papallacta y del río Tambo El documento presenta los resultados preliminares de un estudio sobre el origen del arsénico en las aguas y sedimentos de la laguna de Papallacta en Ecuador. Los hallazgos principales son: 1) El río Tambo, que desemboca en la laguna, muestra altas concentraciones de arsénico, especialmente en su cuenca alta, debido a las fuentes geotérmicas. 2) El río Tambo es la principal fuente de arsénico para la laguna. 3) Las concentrac

1. ORIGEN DEL ARSÉNICO EN LAS
AGUAS Y SEDIMENTOS DE LA
LAGUNA DE PAPALLACTA,
ESTUDIO PRELIMINAR
L. Cumbal; V. Aguirre; E. Murgueitio; I. Tipán, C.
Chávez, F. Poma
CENTRO DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS
ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
SANGOLQUÍ, ECUADOR

2. MICROCUENCA DE LA LAGUNA DE PAPALLACTA

3. LAGUNA DE PAPALLACTA FUENTE DE AGUA CRUDA PARA DMQ
CONTAMINADA CON ARSÉNICO
Derrame de crudo en Reserva
Coca-Cayambe cubrió en casi
la mitad de la superficie la
laguna de Papallacta.
Remediación Ambiental
incompleta
Arsénico entre 390 y 10.560
µg/L, metales pesados y
TPHs.
Pérdida de caudal de agua
cruda para servir a 800.000
habitantes del norte de Quito,
incrementándose déficit agua
potable en 28%.

4. DISTRIBUCIÓN ESPACIO-TIEMPO DEL ARSÉNICO EN LA
LAGUNA DE PAPALLACTA
Heredia, E. y Bernal, E. Informe sobre la
distribución de contaminantes producto
del derrame de petróleo del 8 de abril del
2003 en la laguna de Papallacta (2004)

5. ¿PETRÓLEO CAUSANTE DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA CON
ARSÉNICO?
Elemento
Contenido
(mg/kg)
Arsénico
0,7
Antimonio
0,1
Vanadio
145,4
Hierro
2,4
Plomo
0,3
Níquel
36,6
Cobalto
0,1
Magnesio
0,1
Sodio
62,7
Potasio
10,7
Aluminio
34,3
Bario
0,4
De la Torre E., Guevara A., Muñoz G. y Criollo E. (2004) Estudio de Aguas Superficiales y Sedimentos de
la Cuenca de los ríos Sucus, Tambo y Papallacta

6. ¿ARSÉNICO EN AGUAS NATURALES EN REGIÓN INTERANDINA
ÁREA DE ESTUDIO Y CONDICIONES AMBIENTALES (i)
ECUATORIANA?
56,97
km2
2,98 km2
21,38 km2
32,61 km2
Reservorio
EMAAP-Q
00o 22’ 30,7”- 00o 22’ 56,2” latitud sur, 3354 m; 0,31 km2 y V = 8’310.500 m3 época seca; 0,40 km2 y
V = 13’420.900 m3 época lluviosa

7. MONITOREO ARSÉNICO EN RÍO SUCUS

8. MONITOREO ARSÉNICO AGUAS DEL RÍO TAMBO, CUENCA BAJA
CÓDIGO
MUESTRA
ALTITUD
pH
AsT
mg/L
m.s.n.m
SDT
µg/L
P1
7,2
126
115
P2
3598
7,3
128
108
P3
3580
7,1
132
64
P4
3552
7,4
142
62
P5
3399
7,5
128
115
P6
3397
6,7
440
153
P7
3389
6,8
451
154
P8
3385
6,7
443
148
P9
Fuente
termal
3608
3381
7,3
448
149
Desembocadura

9. ARSÉNICO EN SEDIMENTOS, CUENCA BAJA DEL RÍO TAMBO
CÓDIGO
MUESTRA
AsT, mg/kg
P1
20,7
P2
26,7
P4
P6
107,2
P8
104,7
P9
128,3
Fórmula
Andesita
73,2
P7
Fracción
mineral
34,6
alta pendiente
pendiente suave
P2 Sedimento
(%)
P9 Sedimento
(%)
Na0,685Ca0,347Al1,46Si2,54O8
73,5
73,4
Sanidina
KSi3AlO8
5,7
12,4
Enstatita
Mg2Si2O6
10,2
5,3
Cuarzo
SiO2
6,5
5,3
Vermiculita
(Mg,Fe,Al)(Al1,28Si2,72)O10(OH)2(H2O)6
2,9
3,6
Diopside
CaMgSi2O6
1,2
-

10. CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS DEL RÍO TAMBO, CUENCA ALTA
CÓDIGO
MUESTRA
ALTITUD
pH
SDT
AsT
oC
m.s.n.m
T
mg/L
µg/L
P1
3783
7,3
13,2
249
233
P2
3766
7,6
12,7
269
472
P3
3802
7,2
15,6
292
413
P4
3906
7,5
14,1
206
698
P5
3875
7,3
14,6
169
538
P6
3908
7,1
15,5
175
626
P7
3834
6,4
12,6
1962
299

11. CARACTERIZACIÓN DE FUENTES DE AGUA TERMAL
LOCALIZADAS EN LA CUENCA DEL RÍO TAMBO
AGUA
TERMAL
ALTITUD
pH
SDT
oC
m.s.n.m
T
AsT
mg/L
µg/L
FT 1
3917
6,55
63,0
2890
6120
FT 2
3915
7,40
57,5
162
3161
FT 3
3910
6,30
55,6
3500
4380
FT 4
3912
7,84
15,6
186
3555
FT 5
3910
8,20
13,8
238
7852
FT 6
3834
6,80
45,4
3500
3152
FT 7
3856
6,20
35,3
1835
1090
El Tambo
3595
-
-
2802
Jamanco
3373
56,0
-
3004
6,80

12. CARACTERIZACIÓN ADICIONAL DE AGUAS GEOTERMALES
Especies arsenicales en
fuentes agua termal
FUENTE DE
AGUA TERMAL
As(III)
As(V)
mg/L
mg/L
FT 1
3744
2466
FT 4
1144
2511
FT 5
2632
5220
FT 6
2344
1168
pH y Eh afloramientos
geotermales
FUENTE DE
AGUA TERMAL
pH
Eh
mV
FT 1
6,7
-112,2
FT 4
7,4
9,2
FT 5
8,0
7,3
FT 6
6,8
-103,8

13. SEPARACIÓN DE ESPECIES ARSENICALES
Resina Aniónica
≡ R + - Cl -
Agua geotermal pH = 4-5
H 3 AsO 4 → H + + H 2 AsO -4
pK a1 = 2,2
H 2 AsO -4 → H + + HAsO 24
pK a2 = 7,0
HAsO 2- → H + + AsO 34
4
pK a3 = 11,5
HAsO 2 → H + + AsO -2
pK = 9,2
≡ R + - Cl - + H 2 AsO -4 → ≡ R + - H 2 AsO -4 + Cl -
H 2 AsO -4 : capturado por resina
HAsO2 : no es capturado por resina

14. CARACTERIZACIÓN ADICIONAL DE AGUAS GEOTERMALES
Análisis mineralógico por DRX
de muestras en afloramientos
Mineral
Fórmula
Contenido
%
Sanidina
KSi3AlO8
52,1
Cuarzo
SiO2
42,6
Estibnita
Sb2S3
3,5
Análisis mineralógico de secciones
pulidas muestras en afloramientos
Mineral
Parabutlerita
FeSO4(OH)(H2O)2
Color
Granulometría
% volumétrico
Estibnita
Gris
plomizo
Granos de 0,1
mm y zonas 2mm
8%
Óxidos de
hierro
Rojizo
Granos de
inclusiones 0,010,010,2 mm
3%
Pirita
Blanco
amarillo
Granos de 0,010,010,02 mm
Trazas
Ganga
Gris
1,8
89%

15. ARSÉNICO EN VERTIENTES DE LAGUNA DE PAPALLACTA
Jamanco
3650
520
Río
1544
Tam
b
5
N
149
o
8
3
3
Unidades: µg AsT/L
Material
volcánico
5
11
13

16. ARSÉNICO EN AGUAS SUPERFICIALES LAGUNA DE
PAPALLACTA
Concentraciones promedio
Unidades : µg AsT/L
N
341
310
P2
P1
332
P3
P5
P4
332
359
306
265
P7
298
341
P9
P14
311
P13
220
P12
P6
317
340
P11
P8
280
P10
Muestreo: Verano 2006
Ene, Feb, Mar

17. ARSÉNICO EN AGUAS SUPERFICIALES LAGUNA DE
PAPALLACTA
Muestreo: Invierno 2006
Jun, Jul, Ago
pH
Concentraciones promedio
Temp.
SDT
CaCO3
Cl-
As(III)
AsT
ºC
Punto
mg/L
mg/L
mg/L
µg/L
µg/L
1
7,8
20,0
437
350,0
293,5
9,2
120,6
2
7,6
20,3
435
250,0
550,4
25,2
128,2
3
7,7
20,0
435
133,3
693,1
16,8
147,9
4
7,7
19,8
430
110,0
530,0
16,3
124,9
5
7,6
19,7
433
140,0
570,8
18,5
112,3
6
7,6
19,8
436
120,0
570,8
34,8
145,2
7
7,5
20,3
434
140,0
631,9
21,5
137,7
8
7,6
20,3
430
130,0
450,2
38,6
150,4
9
7,7
20,0
431
140,0
448,4
46,5
127,5
10
7,8
19,8
435
130,0
489,2
22,9
108,5
11
7,8
19,9
435
160,0
509,6
44,3
109,3
12
7,8
19,9
432
180,0
550,4
34,3
142,2
13
7,7
19,8
434
160,0
448,4
29,8
161,4
14
7,8
19,8
436
170,0
203,8
32,8
124,1

18. ARSÉNICO EN AGUAS A DIFERENTES PROFUNDIDADES EN
LAGUNA
Unidades: µg AsT/L
332
289
-4
316
-8
306
306
307
321
332
- 12
373
- 16
325
365
- 20
309
342
- 24
m
¿Sedimentos
adsorben
arsénico?
517
COT
: 1800 mg/L
2800 mg/L
Muestreo: Verano 2006
Ene, Feb, Mar
313
375
328
83

19. ARSÉNICO EN SEDIMENTOS DE LA LAGUNA DE PAPALLACTA
60
N
190
72
540
198
Unidades: mg AsT/kg
613
Materia orgánica
Mineral
Fórmula
Sedimento
Desemb.
(%)
Suelo
alejado
laguna (%)
Andesita
Na0,685Ca0,347Al1,46Si2,54O8
73,6
74,2
Sanidina
KSi3AlO8
10,0
11,6
Enstatita
Mg2Si2O6
4,6
4,5
Cuarzo
SiO2
8,7
7,1
Vermiculita
(Mg,Fe,Al)(Al1,28Si2,72)O10(OH)2(H2O)6
2,9
2,6

20. CULTIVO DE TRUCHAS ARCO IRIS USANDO AGUAS DEL RÍO
TAMBO
FASE DE CAMPO
Acondicionamiento
de instalaciones
Faena de peces
Control de condiciones
para cultivo
Monitoreo de
crecimiento
Monitoreo agua río
Tambo
Cultivo de peces
(2 meses)

21. CARACTERIZACIÓN PRELIMINAR DE TRUCHAS ARCO IRIS
CULTIVADAS CON AGUAS DEL RÍO TAMBO
RESULTADOS PRELIMINARES
Piscina 1
Piscina 2
Total
Peso
(g)
145,88 ± 20,17
151,90 ± 36,99
148,89 ± 28,58
Largo
(cm)
25,19 ± 1,62
22,92 ± 3,76
24,06 ± 2,70
Ancho
(cm)
7,56 ± 0,45
6,96 ± 0,74
7,26 ± 0,56
Peso ganado (g)
55,88
61,9
58,85
Tasa de crecimiento
(g/día)
0,93
1,03
0,98
Índice de conversión (g
trucha/g alimento)
0,31
0,34
0,33
As Total
(mg/Kg)
5,29 ± 0,89
4,95 ± 1,08
5,12 ± 0,99

22. CONCLUSIONES
El agua del río Tambo en aproximadamente 12,76 km
de recorrido muestra altas concentraciones de
arsénico, siendo mayores en la cuenca alta, debido al
aporte de varias fuentes geotermales.
El río Tambo es la principal fuente de arsénico para la
laguna de Papallacta.
Los contenidos de arsénico en la laguna a pesar de no
variar enormemente de punto a punto, si cambian
significativamente con la estación climática.
Las concentraciones de arsénico en las diferentes
profundidades de la laguna en el centro, no difieren
representativamente debido a la mezcla continua
provocada por el fuerte oleaje en dirección sureste noroeste.

23. CONCLUSIONES
El agua de la laguna de Papallacta se encuentra
además enriquecida con otros elementos además del
arsénico, Cl-, CaCO3, MON.
Sedimentos en el borde de la laguna acumulan
arsénico. Menor la acumulación se observa en las
riveras del noroeste y suroeste por las crecidas del río
Tambo. En las orillas del noreste y sureste, los
contenidos
son
mayores
por
encontrarse
completamente alejadas de la influencia del río y por
la potencial precipitación de sedimentos ricos en
arsénico.
Las concentraciones de arsénico obtenidas en río
Sucus son pequeñas y pueden originarse por la
liberación de arsénico de sedimentos y rocas en el
curso del río.

24. ¿ARSÉNICO EN AGUAS NATURALES EN REGIÓN INTERANDINA
ECUATORIANA?
Suelos de Sierra
Ecuatoriana de origen
volcánico
Ningún estudio de
arsénico en suelos,
sedimentos y alimentos
20 principales volcanes quaternarios del Ecuador (Hall et al. 1999)
Aguas geotermales
contienen As?
Fuentes
geotermales
Timbuyacu

25. ARSÉNICO EN FUENTES DE AGUA TERMAL
AGUAS DE RIEGO

26. ARSÉNICO EN FUENTES DE AGUA TERMAL
Guayllabamba
El Quinche,
Yaruquí, Pifo

27. INVESTIGADORES
Y AYUDANTES DE
INVESTIGACIÓN

28. GRACIAS POR SU ATENCIÓN