EvaluaciEvaluaciEvaluaciEvaluaciEvaluaciEvaluaciEvaluaciEvaluacióóóóóóóón de metales n de metales n de metales n de metales n de metales n de metales n de metales n de metales presentes en agua y sedimento presentes en agua y sedimento presentes en agua y sedimento presentes en agua y sedimento presentes en agua y sedimento presentes en agua y sedimento presentes en agua y sedimento presentes en agua y sedimento

del embalse de Rdel embalse de Rdel embalse de Rdel embalse de Rdel embalse de Rdel embalse de Rdel embalse de Rdel embalse de Ríííííííío Hondo o Hondo o Hondo o Hondo o Hondo o Hondo o Hondo o Hondo (Santiago del Estero, Argentina)(Santiago del Estero, Argentina)(Santiago del Estero, Argentina)(Santiago del Estero, Argentina)(Santiago del Estero, Argentina)(Santiago del Estero, Argentina)(Santiago del Estero, Argentina)(Santiago del Estero, Argentina)

Curso de Contaminación de Sistemas Acuáticos: Evaluación y Manejo (2015)Analía Ale, María Sara Medina, Marta Leiva, Mariel Tripodi

Antecedentes, ubicación geográfica, problemáticas ambientales y sociales

INTRODUCCIÓN

El Embalse Río Hondo

se halla en límite de las

provincias de Tucumán y Santiago del Estero.

Es conocido por tener

grandes atracciones

turísticas como

balnearios, sitios de

pesca, cercanía de campings y hoteles y,

principalmente, por las

termas de Río Hondo.

UBICACIÓN GEOGRÁFICA

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CARACTERÍSTICAS DEL EMBALSE

Profundidad Máxima 24 mts

Profundidad Media 5,3 mts

Perímetro de costa 92 km

Superficie 33000 ha

Período de aguas bajas Marzo - Noviembre

Período de aguas altas Diciembre - Febrero

Temperatura media 20 °C

Tiempo de residencia 0,75 años

Cota 275 msnm

Cuenca de aporte 22000 km2

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USOS DEL AGUA DEL EMBALSE

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Deterioro

Ambiental

PROBLEMÁTICA AMBIENTAL: COLMATACIÓN

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Acumulación de sedimentos aportados

por la erosión de suelos que se encuentran bajo la producción agrícola

o como efecto de la desforestación de la

cuenca

PROBLEMÁTICA AMBIENTAL: EUTROFICACIÓN

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El aporte de materia orgánica en efluentes

de industrias de la caña (cachaza, vinaza)

y citrícolas

PROBLEMÁTICA AMBIENTAL: CONTAMINACIÓN

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Los efluentes urbanos, industriales (metales: cromado,

curtiembres, minería), plaguicidas (caña,

cítricos, soja)

MARCO DE GESTIÓN ACTUAL

- Problemática judicializada: sociedad civil y gobiernos provinciales

- Demanda de la Defensoría del Pueblo Santiago del Estero a ingenios tucumanos

- Creación del Comité de cuenca

- Política de impulso al potencial turístico de la ciudad de Termas de Río Hondo

- Fuente de agua para consumo humano Santiago del Estero

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PROBLEMÁTICA SOCIAL

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PROBLEMÁTICA SOCIAL

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ANTECEDENTES

Existen informes de monitoreo hechos por la UNSE (Universidad Nacional de Santiago del Estero) en el año 2000 y por una asociación entre esta y la Universidad Nacional de Córdoba (UNSE-UNCOR) en 2007.

Además hay un monitoreo permanente realizado por la Defensoría del Pueblo de Santiago del Estero desde 2009 en el cual se miden los parámetros físicos y químicos básicos de todos los afluentes para controlar la contaminación “entrante” al embalse.

Durante todos estos años se realizaron peritajes a lo largo de toda la cuenca a cargo del Poder Judicial de los cuales sólo se conocen extractos difundidos por la prensa.

Por último, existe producción científica sobre fito y zooplancton y bentos realizados por el Instituto Miguel Lillo de la Universidad Nacional Tucumán basados en el embalse y la cuenca alta.

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EL EMBALSE DE RÍO HONDO

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SegSegSegSegúúúún el Programa de Monitoreo del Embalse de Rn el Programa de Monitoreo del Embalse de Rn el Programa de Monitoreo del Embalse de Rn el Programa de Monitoreo del Embalse de Ríííío Hondo (2007):o Hondo (2007):o Hondo (2007):o Hondo (2007):

-Es alarmante la concentración bacteriológica de los ríos tributarios, sobre todos

los del norte. Los niveles guías de la OMS de abundancia de cianobacterias para la

protección de la salud se ven superados.

-Se ha detectado la presencia de metales: mercurio, plomo, cadmio, arsénico, boro, cobre, cromo, zinc; y niveles alarmantes sobre todo en los ríos afluentes

Marapa y Medina.

-Se registraron anomalías histológicas que revelan patologías en los peces

muestreados en varios sitios del lago.

-Existen situaciones de anoxia alarmantes para la vida acuática.

-Se registraron altos niveles de fósforo, entre otros nutrientes, que generan

eutrofización.

(www.hidricosargentina.gov.ar/documentos/cuencas_cap4.pdf)

OBJETIVOS DEL TRABAJO

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

Muestreo, mediciones físicas y químicas, bioensayos

MATERIALES Y MÉTODOS

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

Selección de las estaciones de muestreo

- fuentes de aporte de contaminantes

- usos de las riberas del lago (turístico,

balneario)

- uso del agua (pesca, toma agua

potable)

- efectos sobre el río Dulce

MUESTREOMUESTREO

Muestreos estacionales

En cada sitio, se tomarán dos muestras por

estación meteorológica de modo de cubrir un

año, la cota máxima (verano) y estiaje

(primavera) del embalse; así como las

épocas de aportes diferenciales (zafra,

cosecha de cítricos, etc.) de contaminación.

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

MEDIDAS

Tipo de Medición Parámetro/dato Técnica / equipamiento

Observaciones y datos

In situ

Fecha, hora, condiciones

meteorológicas, personal en campo,

datos útiles

Planilla de campo

Georreferenciación GPS

Profundidad Medición

Agua

In situ

Temperatura Termómetro, sonda de T°

Transparencia Disco de Secchi

pH Peachímetro

Conductividad Conductímetro

Oxígeno Disuelto Oxímetro

Laboratorio

Muestra: botellas de plástico

opacas cantidad necesaria,

guardar en conservadora con

hielo

Sólidos totales en suspensión Filtración

DBO5 Incubación a 20°C

DQO Oxidación

NitrógenoEspectrofotometría o cromatografía

de iones

FósforoEspectrofotometría o cromatografía

de iones

Clorofila Espectrofotometría

Metales EAA

Sedimentos

Laboratorio

Muestra: tomar con draga,

guardar en frascos sin

aditivos en conservadoras

con hielo

Materia orgánica Calcinación a 500°C

Granulometría según escala

Wenworth

Tamizado por vía húmeda y

densimetría

Metales EAA

MEDIDAS

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

METALES A MEDIR

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

BIOENSAYOSBIOENSAYOSBIOENSAYOSBIOENSAYOS

Especie centinela: Especie centinela: Prochilodus lineatusProchilodus lineatus

(juveniles)(juveniles)

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

BIOENSAYOSBIOENSAYOSBIOENSAYOSBIOENSAYOSSe realizarán bioensayos in situ en cada uno de los 7 sitios de muestreo caracterizados anteriormente, más uno en el laboratorio que servirácomo Control

Tres réplicas por sitio (y Control en laboratorio) durante las 4 estaciones de un año (un bioensayo por estación con su respectivo Control en laboratorio)

- Superado el período de aclimatación de los peces (aprox. dos semanas), se los trasladará a los 7 sitios de muestreo y colocará al azar en jaulas de polietileno durante un total de 28 días. Los peces destinados al Control permanecerán en una jaula en el laboratorio expuestos a agua estandarizada.

- Las jaulas de polietileno (N=10 juveniles por jaula) se dejarán un total de 28 días expuestos en el lago

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

BIOENSAYOSBIOENSAYOSBIOENSAYOSBIOENSAYOS

65 dm3

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

BIOENSAYOS (MODELO DE JAULA)BIOENSAYOS (MODELO DE JAULA)BIOENSAYOS (MODELO DE JAULA)BIOENSAYOS (MODELO DE JAULA)

Ingreso de agua

- N = 10 peces x jaula- Tres réplicas- Tiempo: 28 días

0,5 – 1m

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

BIOENSAYOS (ACUMULACIBIOENSAYOS (ACUMULACIBIOENSAYOS (ACUMULACIBIOENSAYOS (ACUMULACIÓÓÓÓN)N)N)N)

- Músculo- Hígado- Branquias

-Peso-Long total y estándar

BRANQUIAS

MÚSCULO

HÍGADO

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

BIOENSAYOS (ACUMULACIBIOENSAYOS (ACUMULACIBIOENSAYOS (ACUMULACIBIOENSAYOS (ACUMULACIÓÓÓÓN)N)N)N)

-80°CDigestión ácida según Martin et al. (1991)

EAA por llama u horno de grafito (APHA et al., 1998)

Acumulación in vivo:

Plomo (Pb)Cadmio (Cd)Cobre (Cu)Zinc (Zn)

Mercurio (Hg)Cromo (Cr)

Parámetros físicos y químicos

-Se comprobarán normalidad y homogeneidad de residuos (Shapiro Wilks y

Levene, respectivamente)

-Se comparará la concentración de metales entre los sitios muestreados en

cada estación mediante un análisis ANOVA de un factor

-Se calcularán índices: ICA (contaminación de origen cloacal) e ICAPI

(contaminantes industriales)

Bioensayos

-Para comparar las medias de los tratamientos (sitios) con la del Control (de

laboratorio) se realizará un ANOVA de un factor y un test a posteriori de

Tuckey

-Por otro lado, se realizará una regresión lineal utilizando como variable

explicatoria la concentración de cada uno de los metales en agua

-Se evaluarán las concentraciones obtenidas en las muestras de agua y peces

con niveles guías estandarizados

ANANANANÁÁÁÁLISIS ESTADLISIS ESTADLISIS ESTADLISIS ESTADÍÍÍÍSTICOS Y DE STICOS Y DE STICOS Y DE STICOS Y DE RESULTADOSRESULTADOSRESULTADOSRESULTADOS

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

Predicciones y estadística

RESULTADOS ESPERADOS

CONCENTRACIONES DE CONTAMINANTES

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

COMPOSICIÓN DE LOS SEDIMENTOS

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

AITE: Asociación de Ingenieros, técnicos y especialistas de Santiago del Estero

Se espera encontrar sedimentos de mayor granulometría (arenas y

limos) en la desembocadura de los afluentes o cola del embalse y más

finos (arcillas) en centro y presa

CONCENTRACIONES DE METALES

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

Si bien en estudios previos no se encontraron elevados niveles de

contaminación por metales en los sedimentos del embalse, la

descarga ininterrumpida de efluentes sin el debido control podría haber aumentado los

valores de los mismos.

Exceso de material arcilloso presente en los

sedimentos

- Correlación entre el ICA y la zona de muestreo: se espera encontrar un ICA más alto (mejor calidad) en sitios de muestreo del centro y represa y uno más bajo en la zona de cola y desembocadura de los afluentes contaminantes.

- Correlación entre el ICA y las temporadas: se espera obtener valores de ICA más alto en época de cota máxima por efecto de la dilución y oxigenación de las aguas, en cambio, en épocas estibales, se esperaría encontrar un ICA más bajo (aguas bajas), por concentración y mayor descomposición, coincidente con las épocas de procesamiento de industrias que aportan contaminación orgánica

- Los valores de ICAPI esperados son superiores en los puntos de muestreo de la represa, acueducto y aeropuerto y menores en la zona del DP2 y el Salí.

ÍNDICES DE CALIDAD DE AGUA

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

METALES EN AGUA SUB-SUPERFICIAL

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados ConclusiónCRITERIOS DE CALIDAD PARA EL AGUA POTABLE Y SUPERFICIAL

Metales

Regulaciones

Internas Primarias

Guidelines for Drinking-Water Quality

OMS (1996)

Ley 24.051. Niveles guía de

calidad de agua para protección

de vida acuática.Agua dulce superficial.

Nivel máximo del contaminante (mg/l)

Valor guía(mg/l)

Nivel Guía(mg/ l)

Plomo (Pb)0,015na 0,01 0,001

Cadmio (Cd)0,005 0,003 0,0002

Cobre (Cu)1,3na 2d 0,002

Cinc (Zn)- 3,0 0,03

Mercurio (Hg)0,002 0,001 0,0001

Cromo (Cr)(total)

0,1 0,05(P) 0,002

na El plomo y el cobre se regulan mediante una técnica de tratamiento que exige la implementación de sistemas que controlen el poder corrosivo del agua. El

nivel de acción sirve como un aviso para que los sistemas públicos de agua tomen medidas adicionales de tratamiento si los niveles de las muestras de agua

superan en más de 10% los valores Permitidos.d Concentraciones establecidas porque a concentraciones mayores, se pueden ver afectados el sabor, el olor y la apariencia del agua.P Valor guía provisional.

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

BIOACUMULACIÓN DE METALES (EN ÓRGANOS)

Bioacumulación e/ estaciones

BIOACUMULACIÓN DE METALES (EN ÓRGANOS)

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

Para todos los metales esperamos que la

bioacumulación en todos los órganos sea mayor en las estaciones con aguas bajas que con

aguas altas

Bioacumulación

BIOACUMULACIÓN DE METALES (EN ÓRGANOS)

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

Si comparamos la bioacumulación de todos los

metales en relación a la concentración de los metales en cada uno de los sitios va a

haber metales que se bioacumulan más que otros

OTROS FACTORES A TENER EN CUENTA

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

El efecto de la re-suspensión de sedimentos por apertura de las compuertas (aumento de caudal) y consecuente efecto de mayor presencia de metales en agua ante esta resuspensión, alerta sobre el paso de metales ligados a sedimentos hacia el río Dulce

Se debe tener en cuenta que la presencia de floraciones de cianobacterias (en verano) puede ocurrir si se incumple con las

normativas actuales. Esto podría modificar drásticamente algunos parámetros como el pH cambiando así, la especiación de los

metales presentes

CONCLUSIONES

Introducción Materiales y Métodos Resultados Esperados Conclusión

- Los índices ICA (contaminación de origen cloacal) e ICAPI (contaminación de origen industrial) elevados en la zona central frontal y bajos en la cola nos muestra una clara contaminación proveniente de los tributarios.

- Si en los resultados esperados del bioensayo propuesto se encontraran indicios de bioacumulación de metales en peces de consumo humano, se alertarían sobre la necesidad de plantear un biomonitoreo del sistema y la evaluación de riesgos sobre la población expuesta

- A su vez, si los límites de metales excedieran los valores guías para aguas de consumo nos indicarían la necesidad de contar con planta de tratamiento especializada para tal fin.

- Sería de importancia vital que las empresas que descargan sus efluentes a los tributarios pertenecientes a esta cuenca cuentes con plantas de tratamientos de efluentes que limiten la eliminación de metales al medio ambiente.

-Sería importante complementar estos resultados con datos hidromorfológicos del embalse, medidas de especiación de los metales y biodisponilidad

-Evaluación de otros contaminantes presentes en el embalse y estudio de la interacción entre ellos

-Un programa de gestión prolongado en el tiempo que integre a todas las provincias en las que se encuentra la cuenca

-Un análisis de riesgo socioambiental de la exposición de los pobladores locales a este tipo de contaminantes

PERSPECTIVAS A FUTURO

APHA, AWWA, WEF. 1998. In: Greenberg AH, Clesceri LS, Eaton AD (eds), American Public Health Association, Washington, D.C.

Bacchetta C, Cazenave J, Parma MJ. 2011. Responses of biochemical markers in the fish Prochilodus lineatus

exposed to a commercial formulation of endosulfan. Water Air Soil Pollut (216) 39–49.

Castro de Esparza ML. 1987. Parámetros físico-químicos que influyen en la calidad y en el tratamiento del agua. Lima, CEPIS.

Cazenave J, Bacchetta C, Parma MJ, Scarabotti PA, Wunderlin DA. 2009. Multiple biomarkers responses in Prochilodus lineatus allowed assessing changes in the water quality of Salado River basin (Santa Fe, Argentina). Environ Pollut (157) 3025–3033.

Cazenave J, Bacchetta C, Rossi A, Ale A, Campana M, Parma MJ. 2014. Deleterious effects of wastewater on the health status of fish: A field caging study. Ecol Indic (38) 104-114.

Health and Welfare Canada. Guidelines for Canadian Drinking Water Quality. 1978. Supply and Services. Canadá: Hull.

Martin TD, Creed JT, Long SE. 1991. Method 200.2. Revision 2.3. U.S. EPA, Environmental Monitoring Systems Laboratory, Ciccinnati, Ohio, USA.

Troncoso IC, Cazenave J, Bacchetta C, Bistoni, MA. 2012. Histopathological changes in the gills and liver of Prochilodus lineatus from the Salado River basin (Santa Fe, Argentina). Fish Physiol Biochem (38) 693–702.

Oikari A. 2006. Caging techniques for field exposures of fish to chemical contaminants. Aquat Toxicol (78) 370-381.

Lacoste, C., & Collasius, D. (1996). Instrumentos de diagnóstico ambiental: índice de calidad del agua. Gerencia Ambiental, 3(24), 286-88

Standard Methods. For the examination of water and waster water. EDTA Titrimetric Method.1975. 14th. Edition.

CITAS BIBLIOGRÁFICAS