La contaminación con residuos mineros se ha identificado con prioritaria para las autoridades ambientales, por lo que se requiere de información con bases científicas para apoyar la toma de decisiones mediante la priorización de sitios contaminados con metales pesados, en particular con Pb y As, para su futura remediación. Por esto, resulta crítico realizar la especiación de Pb y As en suelo para conocer la interacción entre los diferentes compuestos del metal y la matriz de suelo, lo cual hasta el momento no se ha realizado y es importante hacerlo. Los primeros antecedentes se relacionan con el descubrimiento de las minas de Plomo Pobre en las inmediaciones de Ixmiquilpan y hacia 1552, aparecieron las de Pachuca y Real del Monte. En el distrito minero de Zimapán, Hgo., se ha explotado durante más de cinco siglos un material polimetálico característico de un sistema tipo skarn de Pb-Zn-Ag, que además de los metales de valor económico, contiene algunas impurezas químicas como arsénico y cadmio, considerados tóxicos (Reyes et al, 2008). La presencia de estos metales o metaloides potencialmente tóxicos presentes en altas concentraciones en suelos y sedimentos, se asocian a la gran actividad minera, en particular por la disposición no controlada de sus residuos (jales) (Santos, 2006). En las poblaciones de Pachuca y Zimapán los residuos mineros están constituidos por jales recientes e históricos, los cuales a través de los años han sufrido alteraciones importantes, debido principalmente por la reubicación de éstos y los cambios climáticos del sitio, provocando que se dispersaran o movilizaran en una extensa área y rural y ahora urbana por el crecimiento de la población. Por lo que se deberán realizar medidas de remediación en los sitios que lo requieran para disminuir los riesgos a la salud y ecológicos de las comunidades expuestas. Estudios previos han demostrado que la bioaccesibilidad y biodisponibilidad de contaminantes en el suelo, depende del tipo de suelo y de la naturaleza química de los contaminantes presentes, razón por la cual para una evaluación de riesgos es necesario contar con resultados de estudios específicos de campo para determinar la o las fracciones disponibles de plomo (Pb) y arsénico (As) en suelos y sedimentos contaminados de las poblaciones de Pachuca y Zimapán en el Estado de Hidalgo, por lo que este trabajo tiene como objetivo el estudio comparativo de las especies químicas presentes utilizando especiación química secuencial y una técnica voltamperométrica, para establecer el grado de movilidad de las fracciones disponibles en los diferentes compartimentos ambientales y estimar los riesgos de bioaccesibilidad potenciales.

Estudios previos han demostrado que la bioaccesibilidad y biodisponibilidad de contaminantes en el suelo, depende del tipo de suelo y de la naturaleza química de los contaminantes presentes, razón por la cual para una evaluación de riesgos es necesario contar con resultados de estudios específicos de campo. El problema sobre la contaminación por plomo (Pb) y arsénico (As) y su impacto ambiental, ya sea en un ambiente local, regional o global ha venido incrementándose en los últimos años, especialmente en zonas donde la contaminación por estos metales ha sido bien identificada como contenido total de cada uno de los elementos mencionados, como el caso de las poblaciones de Pachuca y Zimapán en el estado de Hidalgo y en donde la opinión pública ha puesto gran interés para su solución, incluyendo casos bien documentados como el de los jales mineros abandonadas de explotación de plata y oro en durante la colonia. En estos casos, el conocimiento de las formas químicas en las cuales se presenta el plomo y arsénico en el ambiente no se ha efectuado hasta la fecha y es esencial para entender y explicar su grado de biodisponibilidad, así como su movilidad y con esto determinar su impacto a la salud y al ambiente. De esta forma, si determinamos en este proyecto cada una de las formas químicas y sus proporciones relativas en el suelo contaminado, será posible establecer el procedimiento apropiado de limpieza del suelo, o las acciones que permitan a las autoridades proteger la salud humana y la biodiversidad. Por otro lado el realizar la especiación de Pb y As en suelo resulta crítica para conocer la interacción entre los diferentes compuestos del metal y la matriz de suelo nativo (con todos sus componentes), que bajo condiciones ambientales particulares puede provocar modificaciones biogeoquímicas que trairán como consecuencia la movilidad de las diferentes formas químicas a través del aire, agua o biota y en el mejor de los casos la estabilización hacia formas estables y no peligrosas. Las metodologías para determinar especies de Pb y As se han diversificado, tanto en número como en sofisticación y precisión, teniendo entre las principales: la extracción química secuencial (Lechler et al, 1997; Bloom et al, 2003); la desorción secuencial térmica (Tessier et al, 1979) y el análisis espectroscópico de absorción de rayos X in situ (Windmoller et al, 1996; Kim et al, 1999). Entre estos destaca la extracción secuencial por ser la más comúnmente utilizada, dada su reproducibilidad, y siendo utilizada en diversas ocasiones como método de referencia para la validación de los métodos anteriormente mencionados. La técnica de voltamperometría directa ha sido identificada como una opción viable para identificar las especies químicas de un elemento en muestras ambientales, por lo que la elegimos como una buena opción para lograr los objetivos de este proyecto; por otra parte, la especiación de un elemento puede tener un sentido amplio, que engloba las distintas formas físicas o fisicoquímicas en las que éste se puede encontrar en el medio, ya sea en formas solubles en el agua, en forma de compuestos solubles en medio ligeramente ácido (lluvia ácida), o en condiciones de oxido-reducción, etc., relacionando de esta manera la presencia del ión disuelto, asociado a aniones o cationes determinados. Los resultados por ésta técnica serán comparados con los obtenidos por absorción atómica, para concluir si son similares, complementarias e inclusive diferentes, logrando de esta manera mayor seguridad en la determinación del riesgo presente o potencial de estas fracciones en las zonas estudiadas, siendo una de ellas la Ciudad de Pachuca por su importancia por la alta densidad de población instalada en los sitios de estudio.