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¿Cómo medir contaminación de metales en suelos?


Por Israel Pérez Valencia

Santiago de Querétaro, Querétaro. 18 de abril de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- La Dirección de Metrología de Materiales del Centro Nacional de Metrología (Cenam) desarrolla materiales de referencia de metales contaminantes en suelo, con el objetivo de colaborar en la actualización de las normas oficiales a nivel nacional relacionadas con estas necesidades de medición en el área ambiental. 

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El proyecto está encabezado por la coordinadora científica de la Dirección de Metrología de Materiales, maestra en ciencias María del Rocío Arvizu Torres, en conjunto con los investigadores del Cenam Francisco Segoviano Regalado, Judith Velina Lara Manzano, Edith Valle Moya, Faviola Alejandra Solís González, Francisco J. Matehuala Sánchez, Griselda Rivera Sánchez, Itzel Santiago Castellanos; además de la participación de los tesistas de licenciatura Jesús Manuel Salcedo Miranda, de la Universidad del Mar, y Diana Magdalena Cruz Gómez, de la Universidad Tecnológica de San Juan del Río.

Al respecto, la coordinadora científica de la Dirección de Metrología de Materiales, María del Rocío Arvizu Torres, aseguró que el Cenam fue invitado por la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (Semarnat) a participar en la actualización de la Norma Mexicana NMX-AA-132-SCFI-2006 de suelos para la identificación y cuantificación de metales y metaloides de muestreo.

“La necesidad surgió de que se están actualizando las normas mexicanas relacionadas con los métodos de medición de metales contaminantes en suelo. En México y a nivel mundial hay problemas con las minas abandonadas, que generan una gran cantidad de desechos llamados jales mineros que con el aire o la lluvia se deslavan y se desplazan a los compartimentos ambientales, como aire, suelo, cuerpos de agua, dispersando también los metales contaminantes”, explicó.

Fuera de norma

Arvizu Torres detalló que principales contaminantes que se generan en estos lugares son plomo (Pb), arsénico (As), cadmio (Cd), cromo (Cr) y hasta mercurio (Hg), que se encuentran en niveles altos que incluso superan límites de la normatividad mexicana.

Centro Nacional de Metrología
El Cenam ofrece diversos materiales de referencia certificados que se utilizan principalmente como patrones de medición de cantidad de sustancia, de aplicación en el ramo de alimentos, medio ambiente, salud, industria petroquímica y de cerámicos, de propiedades físicas (ópticas como transmitancia, absorbancia y reflectancia espectrales en la región UV-Vis-IRC) y propiedades mecánicas (viscosidad y densidad).

“La autoridad ambiental se ha dado a la tarea de actualizar las normas mexicanas en materia de métodos de medición de suelos. El Cenam, derivado de esta necesidad, fuimos invitados por Semarnat a participar de la actualización de la norma de muestreo y de ahí nos empezamos a involucrar más. Tratando de apoyar el mejoramiento de la norma desarrollamos materiales de referencia, lo que fue muy oportuno porque una vez que lo terminamos, se ofreció un servicio de ensayo de aptitud técnica para evaluar la competencia técnica de los laboratorios dedicados a mediciones ambientales”, recordó.

La coordinadora científica de la Dirección de Metrología de Materiales del Cenam puntualizó que ese ensayo consistió en evaluar la competencia técnica de los laboratorios contra los valores de referencia certificados.

"Adicionalmente se tuvo la oportunidad de que estos materiales de referencias se propusieran al Grupo de Trabajo de Análisis Inorgánico (IAWG, por sus siglas en inglés) del Comité Consultivo para la Cantidad de Sustancia de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (CCQM-BIPM, por sus siglas en francés), para que Cenam coordinara una comparación internacional llamada 'Metales contaminantes en suelo y otros' entre institutos nacionales de metrología, y establecer comparabilidad entre los patrones nacionales de los institutos participantes", recordó.

Arvizu Torres detalló que este grupo de trabajo surgió tras la necesidad de contar con un material para establecer grado de comparabilidad entre los institutos nacionales de metrología a nivel mundial y, dada la trayectoria que tiene Cenam, se dio la oportunidad de que se organizara esta comparación entre institutos de metrología.

"De esa manera demostramos que nuestros patrones son comparables con los de otros países, respaldando de esta manera la calidad de los servicios que el Cenam ofrece. También, a través del servicio de ensayo de aptitud técnica, se disemina la exactitud de los patrones del Cenam a los usuarios finales, dando como resultado la evaluación de cómo estaban midiendo los laboratorios y cómo se estaban desempeñando las normas mexicanas", subrayó.

Anunció que los resultados de la comparación internacional para demostrar las competencias del Cenam a nivel internacional ya están publicados y son públicos.

Dirección-de-Metrología-de-Materiales-1.jpgDirección de Metrología de Materiales.“Nuestros resultados fueron comparables con los mejores institutos de metrología de nivel mundial en materia de mediciones químicas, en el marco del Grupo de Trabajo de Análisis Inorgánico del Comité Consultivo para la Cantidad de Sustancia: Metrología en Química y Biología (IAWG-CCQM-BIPM) que el Cenam organizó en colaboración con el Instituto Designado de Metrología de Eslovenia", destacó.

Por su parte, el investigador de la Dirección de Metrología de Materiales del Cenam, Francisco Segoviano Regalado, puntualizó que para el diseño de estos materiales de referencia se contó con el apoyo de la investigadora la doctora Margarita Eugenia Gutiérrez Ruiz, del Laboratorio de Biogeoquímica Ambiental de la Facultad de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), y que las actividades consistieron en la preparación de los materiales de suelo a partir de su recolección de un sitio contaminado cercano a una zona industrial minera.

“Para los materiales, se llevaron a cabo dos tipos de homogeneización para después envasarlos, de tal forma que en la última división nos diera el tamaño de muestra que deseábamos en cada frasco de 60 gramos para cada uno; se produjeron 520 unidades. Una vez que ya estuvo envasado se etiquetó y embolsó. El material se envasa al vacío, de tal forma de que se pueda preservar la muestra y evitar que gane humedad. Las unidades las tenemos en Cenam, antes de empacarse las preservamos para evitar el crecimiento microbiológico, de tal forma que también se enviaron a irradiación para mejorar su estabilidad”, explicó.

Segoviano Regalado detalló que una porción de estos materiales se tomó para certificar y otras para hacer estudios de estabilidad y homogeneidad, además de ofrecer servicios de ensayo de aptitud técnica para los laboratorios del país y también para hacer la comparación internacional.

Por su parte, la investigadora maestra en ciencias Edith Valle Moya informó que fueron utilizados métodos de medición desarrollados de alta exactitud, como el Patrón Nacional de cantidad de sustancia para elementos químicos empleando el método de dilución isotópica (CNM-PNQ-5).

Materiales-de-referencia-de-suelos-contaminados-del-Cenam-6.jpgMateriales de referencia de suelos contaminados del Cenam."También se emplearon técnicas analíticas, como la espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente, espectrometría de emisión atómica con plasma acoplado inductivamente y espectrometría de absorción atómica con generador de hidruros, para la certificación de los metales contaminantes como plomo, cadmio, arsénico, así como otros elementos como el hierro que es un nutriente en el suelo, y oro que se encontraba en niveles muy bajos en el suelo contaminado de origen cercano a una zona minera", afirmó.

Valle Moya aseguró que los laboratorios ambientales del país usan la Norma Mexicana NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004 y se ha discutido con las autoridades ambientales proponer este año un estudio de validación con un grupo de expertos, entre ellos la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (Profepa), la UNAM, el Servicio Geológico Mexicano (SGM), el Cenam y posiblemente algunas otras instituciones de investigación que se vayan integrando, con la idea de revisar y mejorar la norma.

Indicó que actualmente han observado que los resultados en el ensayo de aptitud técnica y de los valores obtenidos por los laboratorios ambientales del país, al ser comparados con los valores certificados, requerían mejorar y que esto se debía, principalmente, a la necesidad de mejorar la normatividad.

Y también mercurio...

Laboratorio-de-la-dirección-de-Metrología-de-Materiales-del-Centro-Nacional-de-Metrología-CENAM-7.jpgLaboratorio de la dirección de Metrología de Materiales del Centro Nacional de Metrología Cenam. La coordinadora científica de la Dirección de Metrología de Materiales, María del Rocío Arvizu Torres, informó que este proyecto se relacionó con la necesidad detectada de materiales de referencia para medir también niveles de mercurio, que surgió como consecuencia de las actividades que lleva Semarnat, a través del Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático, donde se están coordinando las actividades que surgieron tras la participación de México en el Convenio de Minamata sobre el mercurio y su implementación en la región de América Latina y el Caribe, que pertenece a la Organización de las Naciones Unidas (ONU).

“Este proyecto es muy importante porque si nosotros ofrecemos los materiales de referencia para certificar en estos metales, los laboratorios van a validar sus métodos, los van a mejorar y van a ofrecer un servicio más confiable, de tal manera que los investigadores o las empresas que se dedican a hacer la remediación de los suelos, es decir su limpieza, van a hacer mejor su trabajo. Es fundamental que se hagan este tipo de actividades en México, porque hay muchas enfermedades relacionadas con estos y otros metales, además de que muchos de ellos se están yendo al aire, suelo y, finalmente, llegan a los mantos acuíferos”, sostuvo.

La Dirección de Metrología de Materiales del Cenam calcula que la venta de estos materiales de referencia a los laboratorios ambientales interesados será a partir de los meses de junio o julio tras el estudio de validación que está programado hacerse previamente.

 

arroba14010contacto 1 M. en C. María del Rocío Arvizu Torres
Coordinadora científica de la Dirección de Metrología de Materiales
Centro Nacional de Metrología (Cenam)
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