Contaminación por metales pesados en sedimentos de un embalse artificial afectado por una actividad minera de larga duración en el distrito mercurífero de Almadén (España)

Fuente: https://doi.org/10.1007/s11356-015-4770-6

Abstract

Sediments from the Castilseras reservoir, located downstream on the Valdeazogues River in the Almadén mercury district, were collected to assess the potential contamination status related to metals(oids) associated with river sediment inputs from several decommissioned mines. Metals(oids) concentrations in the reservoir sediments were investigated using different physical and chemical techniques. The results were analyzed by principal component analysis (PCA) to explain the correlations between the sets of variables. The degree of contamination was evaluated using the enrichment factor (EF) and the geoaccumulation index (Igeo). PCA revealed that the silty fraction is the main metals(oids) carrier in the sediments. Among the potentially harmful elements, there is a group (Al, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, and Zn) that cannot be strictly correlated to the mining activity since their concentrations depend on the lithological and edaphological characteristics of the materials. In contrast, As, Co, Hg, Pb, and S showed significant enrichment and contamination, thus suggesting relevant contributions from the decommissioned mines through fluvial sediment inputs. As far as Hg and S are concerned, the high enrichment levels pose a question concerning the potential environmental risk of transfer of the organic forms of Hg (mainly methylmercury) from the bottom sediments to the aquatic food chain.

Resumen

Se recogieron sedimentos del embalse de Castilseras, situado aguas abajo en el río Valdeazogues dentro del distrito mercurífero de Almadén, con el fin de evaluar el posible estado de contaminación relacionado con metales(oides) asociados a las aportaciones de sedimentos fluviales procedentes de varias minas clausuradas. Las concentraciones de metales(oides) en los sedimentos del embalse se investigaron mediante diferentes técnicas físicas y químicas. Los resultados se analizaron mediante un análisis de componentes principales (PCA) para explicar las correlaciones entre los distintos conjuntos de variables. El grado de contaminación se evaluó utilizando el factor de enriquecimiento (EF) y el índice de geoacumulación (Igeo). El PCA reveló que la fracción limo es el principal portador de metales(oides) en los sedimentos. Entre los elementos potencialmente nocivos, existe un grupo (Al, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni y Zn) que no puede correlacionarse estrictamente con la actividad minera, ya que sus concentraciones dependen de las características litológicas y edafológicas de los materiales. En cambio, As, Co, Hg, Pb y S mostraron un enriquecimiento y una contaminación significativos, lo que sugiere aportes relevantes desde las minas clausuradas a través del transporte de sedimentos fluviales. En lo que respecta al Hg y al S, los elevados niveles de enriquecimiento plantean interrogantes sobre el posible riesgo ambiental derivado de la transferencia de las formas orgánicas de Hg (principalmente metilmercurio) desde los sedimentos profundos hacia la cadena trófica acuática.