Características -Monomíctico -Profundidad: 65 m

Historia Ingreso de aguas residuales preimero en bruto y a partir de 1930 depuradas. 1941-1953: 10 plantas de tratamiento secundario vertían en el lago los efluentes. La concentración de fósforo se multiplico por un factor de 3 y 4. Década del ´50 aparición de Oscillatoria rubescens y un alto contenido de sales biogénicas. Se comparan datos previos a 1950 y se advierten los cambios en el lago Edmondson propone: 1- planificación y administración regional; 2- eliminación de las descargas de las plantas de tratamiento en el lago; 3 – investigaciones de las relaciones entre la temperatura – nutrientes – crecimiento algal.

U n c a s o e m b l e m á t i c o

Edmondson realiza un balance de nutrientes 1958 – Plebiscito para pagar una tasa para limpiar el lago (2 dólares por mes). Desviar todos los efluentes al mar luego de su tratamiento. Se establecen modelos térmicos, balances hídricos, tasas de liberación de los sedimentos. Predicción del deterioro, esquema de desvío. Seguimiento de la evolución de la transparencia. 1963-1968 se desviaron todos los afluentes. 1964 comenzó a detenerse el deterioro. Oscillatoria rubescencens persiste hasta 1970, en 1975 se alcanza el equilibrio trófico en respuesta a la carga de nutrientes. La biomasa algal y la clorofila se redujeron drásticamente.- La transparencia llega hasta los 12 m en algunos momentos. Aportes: Estudios a diferentes escalas y niveles de organización Biomasa algal – Balance de nutrientes. Adaptaciones del zooplancton- Estudios a nivel de la cuenca. -Aportes a la ecología aplicada. Ejemplo de: Estudios Científicos Comunidad Autoridades

Polución o contaminación : introducción realizada por el hombre, directa o

indirectamente, de sustancias o energía, con resultados nefastos para el ambiente tales como: • Perjuicio para los recursos vivos •Riesgo para la salud humana •Impedir las actividades acuáticas •Perjudicar la calidad del agua para distintos usos: agricultura, industria y otras actividades económicas •deterioro estético (WHO,1992)

Contaminación

Agua contaminada es aquella que se ve alterada en su

composición o estado, como consecuencia de la actividad humana, de tal modo que resulta menos apta para uno o todos los usos a la que esta destinada (C.E.E. de las Naciones Unidas, 1961)

Fuentes

Puntuales

Difusas

-Efluentes industriales -Efluentes cloacales

Agricultura, dragados, navegación, alcantarillado

Mixtas Basurales, sitios de disposición de desperdicios industriales

Atmósfera

Biota acuática

Cuerpos de Agua

Suelos

Tip

os

de

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Polu

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os

Vías de ingreso de los contaminantes

CONTAMINACIÓN

Biota terrestre

Calidad del agua - concepto que describe las características físicas, químicas y biológicas del agua y que comprende la descripción de las variaciones temporales y espaciales debido a factores internos y externos de un cuerpo de agua.

Evaluación: proceso global de evaluación física, química y biológica del agua que

incluye los efectos humanos y usos previstos para el recurso, en particular los usos que puedan afectar la salud humana y la salud del sistema acuático • Interpreta y expone los resultados del monitoreo

Monitoreo: es el conjunto de información a intervalos regulares en orden a proveer

datos que pueden ser usados para definir la condición común, establecer tendencias, etc. • Detecta tendencias causa - efecto

Agua pura - Agua natural - Agua contaminada-Agua potable

Niveles guía de calidad : son expresiones numéricas o narrativas, indicativas, a ser alcanzadas o mantenidas (con respecto a cada uso), pero que no son de cumplimiento obligatorio. Estándar de calidad del agua es una expresión cuantitativa con carácter de cumplimiento obligatorio para un parámetro de calidad con relación a un destino específico asignado al agua. Los parámetros más comúnmente controlados son: a) Parámetros organolépticos, b) Parámetros físico – químico c) Sustancias tóxicas inorgánicas.

USOS USO I- agua para consumo humano con tratamiento convencional USO II- agua para actividades recreativas con contacto directo USO III- agua para actividades agropecuarias USO IV- protección de la vida acuática

A- Agentes físicos: Calor B- Compuestos químicos inorgánicos: Sales Ácidos y bases Elementos tóxicos: metales y no metales Elementos radioactivos Gases C- Compuestos químicos orgánicos Hidratos de carbono, aminoácidos, proteínas Aceites y grasas Hidrocarburos Jabones y detergentes Pesticidas y PCBs Otros compuestos orgánicos D- Nutrientes Compuestos nitrogenados Compuestos fósforados E- Microorganismos Bacterias Virus Hongos Algas

Contaminación fecal Indicadores: bacterias coliformes Clostridia Salmonella Vibrio Shigella, Virus, etc. Es aún de las problemáticas primarias particularmente en los países poco desarrollados. Ej: New Delhi 106. 100 ml coliformes fecales. Estándar de calidad del agua para el Río Uruguay para el uso 4: <2000 col. Fecales /100ml .

Materia orgánica: desperdicios domésticos e industriales con alto contenido en MO producen una disminución en la concentración de oxígeno. Ej. DBO y DQO > 1000 mg l-1 . Industria de pulpa de papel, azucareras.

Salinización Fuentes: • Minas (CI-, Na+, So4

=) • Industrias • Evapotranspiración: afecta a todos los iones pero particularmente CI-, Na+, So4

=, CI++).

• Actividades domésticas • Polvo atmosférico • Fertilizantes, etc.

Fuentes

DIRECTAS: aguas residuales de minas o industrias, alcantarillados.

INDIRECTAS: se produce cuando la deposición, a través de la atmósfera, de So4

= y NO3- acompañado por H+ y NH4 excede

la capacidad buffer del suelo.

Efectos: cambios de pH, se agrava en áreas con escasa capacidad buffer (basamento granítico, gneis, etc). Problemas particulares asociados con la solubilización de algunos metales. Ej: Al+3, cuando el pH es inferior a 4,5 se incremente la concentración en el agua y puede ser tóxico para los peces.

Acidificación

Nitratos Fuentes o efluentes urbanos o industrias o fertilizantes -Las concentraciones naturales < 0.1 mg.l -1 NO3-N. -Concentraciones que superan los 5 mg l-1 indica usualmente polución por desperdicios humanos, de otros animales o por fertilizantes. Los nitratos ocurren normalmente en agua subterránea como consecuencia del lixiviado, agravado en áreas de intensa actividad agrícola. *Aguas con alto contenido de nitratos significan riesgos para la salud humana. WHO recomienda un máximo de 50 mg l -1 para el agua potable. Enfermedad de los niños azules (metahemoglobinemia).

Nitrógeno orgánico : se compone principalmente de sustancias proteicas (por ejemplo,

aminoácidos, ácidos nucleicos y en la orina) y el producto de sus transformaciones

bioquímicas (por ejemplo, ácidos húmicos y ácidos fúlvicos). El aumento de las concentraciones de nitrógeno orgánico puede indicar contaminación de un cuerpo de agua.

Amonio- Amoníaco En ambientes no poluidos las concentraciones son < 0.1 mg l-1 como N. * Altas concentraciones pueden indicar polución orgánica * Amonio es un buen indicador de polución orgánica * Bajo condiciones de pH elevados el amonio se convierte en amoníaco (tóxico)

Fósforo La presencia en altas concentraciones indica la existencia de polución.

Concentraciones inferiores a 0.001 mg/l PO4-P se hallan en ambientes prístinos. En las aguas subterráneas el valor promedio es de 0.02 mg/l PO4-P Raramente se encuentra en altas concentraciones en las aguas, siendo activamente capturado por las plantas.

Promotor del proceso de eutrofización -Estequiometría de Redfield es la proporción molecular del carbono, el nitrógeno y el fósforo en el fitoplancton: C:N:P = 106:16:1.

Discoloraciones que pueden alcanzan el orden de 106 cél/ml -En Australia se estima un costo entre $180 y $240 millones por año las perdidas ocasionadas por estos eventos. Afecta a las: •Actividades no extractivas: recreacional, protección de la flora y fauna, estética del paisaje, etc. •Actividades extractivas: potabilización del agua, acuicultura, actividades pecuarias, etc. Las floraciones pueden ser: -Inocuas: inofensivas -Nocivas: afectan las actividades comerciales o turísticas. -Tóxicas (algunas algas producen toxinas tan potentes que pueden resultar dañinas aunque no alcancen concentraciones celulares elevadas que descoloren el agua). -Principales grupos de algas que producen floraciones tóxicas o nocivas: Dinoflagelados Diatomeas Rafidoficeas Haptofitas Cianobacterias

Detergentes: Son productos cuya composición ha sido establecida especialmente para la operación de limpieza mediante el desarrollo de los fenómenos de detergencia (ISO/DRP 862 – Organización Internacional de Normalización, 1980). Detergente= principio activo (surfactante o tensioactivo) + componentes complementarios

1- Principios activos (10 – 15%) Son compuestos orgánicos que rebajan la tensión superficial del agua, permitiendo que penetre en las superficies a limpiar, formando puentes entre las partículas de la suciedad y el agua, gracias a su carácter bipolar. -Jabones - Surfactantes: aniónicos, catiónicos, no iónicos, etc.

2- Coadyuvantes (30-40%):

-Función secuestrar los iones calcio y magnesio, con los que

forman grandes complejos solubles en agua, para que estos

iones no interfieran con la acción del surfactante por

precipitación de sales insolubles.

- aumentan por hidrólisis, la alcalinidad del agua de lavado,

que es necesaria para la eliminación efectiva de la suciedad.

- los más comunes son los polifosfatos (P3O105-) otros: zeolitas,

carbonatos, sales de ácido nitrilotriacético (NTA), silicatos,

citratos.

-3- Reforzantes: (0-2%) alcanolamidas, óxidos de aminas.

-4- Aditivos: agentes blanqueadores, inhibidores de la

corrosión, agentes antiespuma, colorantes, perfumes, etc.

-5- Cargas: sulfato sódico (5-18%) en detergentes sólidos.

-6- Enzimas protesas, amilasas, lipasas.

Principales problemas de contaminación:

A- Surfactantes: ocasionan espumas, pueden inducir toxicidad

en el agua y tienen altos requerimientos de oxígeno.

B- Coadyuvantes: polifosfatos son los más empleados

favorecen la eutrofización de las aguas “responsables del 50-

70% del fósforo que se encuentren en las aguas residuales”

C- blanqueadores: dejan residuos en el agua y pueden traer

problemas de alergias y toxicidad.

D- enzimas: se emplean proteasas, amilasas, lipasas, que

pueden plantear problemas de asma y alergias. Detergentes ecológicos:

-Minimizar la contaminación en el proceso de obtención

y tratamiento de las materias primas. Renunciar a los

tensioactivos

-Debe ser inofensivo para la salud. Renunciar a la utilización de

enzimas y blanqueadores.

-No deben producir contaminación del ambiente en su fase

residual. Se deben degradar en un 100% o al menos 95%.

-Deben “agredir” o deteriorar lo menos posible a los tejidos.

Metales pesados

No biodegradables bioacumulables

Fuentes: • Actividad minera y de fundición • Alcantarillados urbanos • Agricultura • Deposición a través de la atmósfera • Erosión y lixiviado de suelos con basurales *En condiciones normales de pH y potencial redox la mayoría de los elementos están adsorbidos al material particulado. La toxicidad de los metales en el agua depende de la oxidación Ej: en Rusia se permite 0.001 mg.l-1 de Cr (VI) y para el Cr (III) o.5 mg.l-1 . *La toxicidad de los metales es reducida si está incluida en complejos por ejemplo MO o ácidos fúlvicos y húmicos.

Pesticidas o plaguicidas Insecticidas: tóxicos para insectos Fungicidas: combaten hongos Herbicidas: atacan a malezas Antibióticos: inhiben el desarrollo de microorganismos patógenos. Esterilizantes: inhiben la reproducción de los insectos. Otros plaguicidas: acaricidas, rodenticidas, molusquicidas, nematocidas, etc. -Hasta comienzo del siglo XX los plaguicidas eran compuestos inorgánicos y algunos compuestos naturales como la nicotina, rotenona, piretrinas. -A comienzo del siglo pasado empiezan a emplearse compuestos organometálicos y aceites - A partir de la década del ´30 (síntesis del DDT) comienza la era de los pesticidas orgánicos sintéticos. -En la actualidad existen más de 100 000 formulaciones y 1500

principios activos.

1- Plaguicidas inorgánicos: compuestos tóxicos de carácter

metálico y no metálico. EJ: insecticidas fluorados, compuestos

arsenicales, fungicidas inorgánicos (azufre), herbicida inorgánico

(bórax), etc. 2- Plaguicidas orgánicos: -Hidrocarburos clorados: según su estructura química se

clasifican en varios grupos. Ej. DDT

Diclorodifeniltricloroetano

D D T

-Otros: Aldrín, Diedrin, Endrin, Mirex, etc.

- Son muy estables, gran toxicidad relacionada con la captación de oxígeno, se

acumula en el tejido graso.

C

H

Cl Cl

C

Cl Cl Cl

Persistencia en el medio

Docena sucia:

Afectan:

-la capacidad reproductora (malformaciones, infertilidad, etc)

-actúan en el desarrollo de cáncer y trastornos neurológicos,

-disruptores hormonales, demencia, etc

- Conforman el grupo de los COPs o POPs (compuestos

orgánicos persistentes). Características : persistencia,

bioacumulación y potencial transporte a distancia.

Organofosforados: son derivados orgánicos de ácidos fosfóricos y tiofosfóricos.

Ej. Paration

-Se descomponen rápidamente y son menos estables que los clorados. -Inhiben la acción de la acetilcolinesterasa -No se acumulan en la cadenas tróficas y tiene una vida corta. -Malation altamente tóxico -su degradación en compuestos simples de fosfatos promueve la eutrofización. -Carbamatos: son compuestos derivados del ácido carbámico (H2NCOOH). Es

menos tóxico que el DDT, se descompone con mayor rapidez, es menos eficaz como insecticida.

O

S

NO2 (C2H5O)2 PH

Glifosato (C3H8NO5P) es un herbicida extremadamente efectivo, no selectivo, post emergente, de contacto. Vida media de 47 días. Es el más utilizado en el país. La fórmula comercial más conocida es el Round-up con una concentración del principio activo de 48%. Es inactivado en el suelo por la adsorción de las arcillas. Inhibe el desarrollo de los cloroplastos y el crecimiento

. Diuron (C9H10CI2N2O). Se emplea para el control preemergente de una amplia variedad de malezas anuales, en cultivo de papa, puerro, zanahoria, maíz, algodón, sorgo, avena, plantas ornamentales, etc. La vida media en el campo es de 90 días. Atrazina (C8H14CLN5) son compuestos heterocíclicos que presentan una elevada persistencia y baja solubilidad. La vida media es de 60 días. Se usa en cultivos de maíz y en menor frecuencia en el cultivo de sorgo, caña de azúcar, espárragos, fresas y frutales. Paraquat y Diquat: se trata de moléculas muy reactivas, capaces de actuar como aceptores de electrones. Vida media > 60 días. Se usa en cultivos de papa, vid, frutales, caña de azúcar, etc.

Piretroides se encuentran entre los insecticidas más potentes, siendo derivados sintéticos de compuestos que se encuentran en forma natural en las flores de Chrysanthemum cinerariaefolium, el polvo extraído de las flores, se llama piretro. Los piretroides actúan sobre el sistema nervioso de los insectos causando severos daños. Baja solubilidad en agua y alta en lípidos. Vida media 1 a 2.5 días. Nombre comercial Atrión. Metamidofos(C2H8NO2PS) es el principio activo formulado comercial Tamarón. Es un insecticida de acción sistémica y de contacto, con considerable poder residual. La acción es por contacto e ingestión. Es un inhibidor de la enzima colinesterasa. Se emplea en el cultivo del algodón, maíz, brasicas, vid, citrus, papas, etc.

Alternativas al uso de pesticidas

-Uso de controles biológicos: mediante el empleo de

parásitos.

-Empleo de atrayentes sexuales, de luz o sonido y eliminación

posterior de las trampas.

-Control genético mediante esterilidad, por ejemplo en insectos.

-Manipulación hormonal para evitar el desarrollo a la etapa

adulta de los insectos.

-Control bioambiental mediante el uso de prácticas agrícolas

que afecten negativamente a las plagas .

Gestión integral de plagas GIP

aspectos biológicos + económicos+ sociales + estético

PCBs (Bifenilos ploriclorados)

Contaminantes orgánicos polihalogenados, existen alrededor de 209 formas diferentes y se usan desde los años 30. Nombres comerciales más comunes Aroclor (Monsato Chemicals), Pyraleno, Clofeno. -Son estables a temperaturas elevadas (hasta 800 ºC) - no inflamables - poseen baja conductividad eléctrica -Resistentes a los ácidos, bases y a la oxidación - ligeramente solubles en agua Esta característica los hace muy adaptables como: - aislantes de grandes condensadores y transformadores de energía eléctrica - intercambiadores térmicos industriales - impermeabilizantes en diversas formulaciones de pinturas, adhesivos, tintas de impresión, plásticos, etc.

Problemas ambientales -Se encuentran dentro de los contaminantes más persistentes debido a su gran estabilidad y muy lenta biodegradabilidad (se encuentra en la lista de los COPS) - vida media 10-15 años. - soluble en grasa, elevado carácter bioacumulativo - son adsorbidos en los sólidos en suspensión y en los sedimentos acuosos - efectos similares al DDT: inhibidores enzimáticos, efectos crónicos. -toxicidad mayor para invertebrados y para el crecimiento de plantas

Dioxinas y furanos Son organoclorados que reúnen a algunos de los productos químicos más tóxicos. -1977 se detectó la emisión de dioxinas en los procesos de incineración de residuos. Fuentes: - subproductos de procesos químicos que involucran cloro y compuestos orgánicos aromáticos. - posibles productos de combustión de compuestos organoclorados Problemas ambientales -Solubles en grasas y por lo tanto tiene un elevado carácter bioacumulativo, similares a los PCBs. - Vida media superior al año, son adsorbidos en el material en suspensión y coloidal de las aguas. - Altamente tóxico ataca al hígado y el sistema nervioso.

Clorofenoxiácidos: los más importantes son los

derivados del ácido acético con uno o más átomos de cloro

en la molécula.

-Producen un crecimiento incontrolado y distorsionado en

plantas.

2,4-D (ÁC. 2,4-diclorofenoxiacético) -Agente Naranja

(arma química) Toxicidad

HAPs (Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos) Hidrocarburos compuestos por anillos bencénicos condensados (naftaleno, fenantreno, antraceno, etc) -baja solubilidad en el agua -Capacidad bioacumulativa

Fuentes: Combustión de hidrocarburos a altas temperaturas, con insuficiente oxígeno para la combustión completa. Pincipales actividades que emiten HAPs: -Procesos industriales: asfalto, fabricación de coque -Combustión de automóviles de gasolina, diésel, etc. -Procesos de combustión; calefacción, incineración de residuos. -Generación de energía Efectos: mutagénesis y carcinogénicos

Fenoles Se caracterizan por la existencia de un anillo bencénico y éste puede presentar una amplia variedad de sustituciones químicas. En altas concentraciones son tóxicos, pero aún en bajas confieren sabor y olor desagradables al agua. Fuentes: -Naturalmente son liberados por las plantas acuáticas y la vegetación en

Petróleo Conformado por compuestos hidrocarbonados (parafinas, alcanos, compuestos aromáticos, etc) que constituyen entre el 50-90% del petróleo. Petróleo crudo composición compleja y variable.

Principales problemas ambientales: -Son compuestos que requieren consumo de oxígeno para su degradación. -sus componentes pueden ocasionar efectos tóxicos, los más peligrosos son los correspondientes a la fracción aromática, siendo los más solubles en agua. - Afectan las características organolépticas del agua.

-Elimina sólidos -Método mecánico - Reducción leve de la DBO5

-Reducción – DBO – Drástica - Método de oxidación biológica

Tratamiento primario y secundario

Primario

Secundario

Métodos aeróbicos

MO + O CO2 + H2O +NO3- + SO4-2 + nuevos microorganismos

Lodos o Fangos activados

Filtros bacterianos

Microorganismos

Relleno del filtro

Capa anaeróbica

Capa aeróbica

Biomasa adherida

Materia orgánica Oxígeno

CH4

H2S

CO2

Depuración anaerobia Aguas residuales con alta carga orgánica

MO CH4 +CO2 + NH3 + H2S + Nuevos organismos

Depuración anaerobia

Hidrólisis

Fermentación

Acetogenesis

Metagenesis

BIOGAS

0,35 m3 CH4/kgDQO

6000 Kcal/m3 70 %CH4 y 30% CO2

Microorganismos anaeróbicos

Tratamiento terciario

-Reducción de MO y nutrientes - Método mecánico, biológico y químico

Efluente proveniente del tratamiento secundario

Floculación con alumbre + sedimentación del tratamiento secundario

98% de sólidos suspendidos + 90 % de fosfatos

Carbón activado

98% de sustancias orgánicas disueltas

Desalinización (electrólisis u ósmosis inversa

Extracción de la mayoría de las sales

Reciclado a la tierra para riego y fertilización

Remoción de nitratos

Remoción de compuestos especiales (ej. organoclorados)

Tratamiento terciario elimina: sales disueltas, nutrientes, patógenos, restos de sólidos en suspensión y reduce aún más la DBO

TRATAMIENTOS COMPLEMENTARIOS O NO CONVENCIONALES -Lagunas de estabilización u oxidación - Anaeróbicas (reducen la DBO en 50-85%) 2-4 m de prof., retención del agua 20-50 días . - Facultativas (reducen la DBO en 80-95%) 1-2 m de prof. - Aeróbias o de maduración (reducen la DBO en 90-95 %) <1m, retención del agua 10 días

Aliviadero -arenero

Rejas

Medidor de caudal

Ingreso del agua

Lagunas de maduración

Laguna facultativa

Laguna anaerobica

CAPACIDAD DEPURADORA DEL SUELO – FILTROS VERDES Sistemas de riesgo superficial sobre terrenos con cultivos agrícolas y forestales, sobre los que se disponen las aguas residuales. Plantas + suelos + microorganismos = depuración INTERVIENEN DOS PROCESOS - edafodepuración: el suelo es el soporte inerte de microflora, microfauna y bacterias. - macrofitodepuración: las plantas absorben nutrientes y sales de agua residual. Requisitos: - Pretratamiento del agua para eliminar sólidos gruesos - se necesitan del orden de 1 hectárea de terreno cada 200 habitantes - los efluentes no deben contener sustancias nocivas para los cultivos - terrenos arcillosos o muy arenosos no son recomendables

Sedimentos

Nutrientes (fósforo y nitrógeno)

Metales pesados

Compuestos orgánicos

Ingreso de agua contaminada

Sistema de humedales

Definiciones Según Ghetti (1980) son detectores de condiciones ambientales complejas que

resultan de muchos factores difíciles de separar.

Según Margalef (1983) los organismos son finos sensores

de los cambios que se operan en el medio.

Un biomonitor es un organismo o una parte de un organismo o de una comunidad de organismos que contiene información sobre los aspectos cuantitativos de la calidad del ambiente.

Según Market et al.(2003) : Un bioindicador es un organismo o parte de un organismo o de una comunidad de organismos que contiene información sobre la calidad del ambiente.

Primeras caracterizaciones :

- Cohn (1853) y Mez (1898) advierten relaciones entre los

organismos y los distintos grados de deterioro en la calidad

del agua.

Describen cuatro categorías de organismos de acuerdo a sus preferencia por distintas calidades del agua: aguas muy limpias aguas ligeramente poluídas aguas moderadamente poluídas aguas muy poluídas

-Kolkwits & Marson (1902) introducen los conceptos de Indicadores biológicos de polución y de autodepuración biológica de las aguas. Establecen el “sistema de los saprobios”.

Lauterborn (1901) : introduce el concepto de vida sapropélica

Atributos de un indicador biológico -Biológicamente relevante: fácil de relacionarlo con la integridad ecológica.

-Ampliamente aplicable para diferentes situaciones y sitios de muestreo.

-Mensurable, debe ser operacionalmente definido y cuantificable usando un procedimiento aceptable con conocimiento preciso y seguro.

- Interpretable: capaz de distinguir condiciones aceptables de inaceptables de manera que sea científica y legalmente defendible.

- Mensurable a través del tiempo y espacio.

- Apropiado a las escalas espaciales y temporales de evaluación en estudio.

- No redundante con otras medidas que integren los programas de monitoreo.

-Anticipable, capaz de proveer una señal de deterioro del ecosistema antes de que riesgos importantes ocurran para el mismo.

- Proveer información rápida para el manejo e implementación de medidas correctivas.

-Diagnosticar el factor de estrés que provoca el daño.

- Costo-beneficio apropiado y no destructivo para el ecosistema.

Niveles de estudio y tipos de respuestas

Respuestas individuales Escala de tiempo: horas

semanas

•Fisiológicas: nutrición,

reproducción, fotosíntesis, tasa

respiratorias, balance iónico, etc

•Etológicas: huída, alteraciones

en el apareamiento, enterramiento,

modificaciones en la locomoción,

etc.

•Morfológicas: deformaciones

esqueletarias, tumores,

cambios histológicos, etc.

•Bioquímicas: cambios en el

contenido de hemoglobina,

alteraciones enzimáticas,

pigmentos fotosintéticos, etc.

Respuestas supra-organismo Escala de tiempo: semanas-años •Cambios en la estructura y dinámica de las comunidades

•Alteraciones de la biomasa y la productividad del ecosistema

•Alteraciones en las tramas tróficas

•Reducción de la descomposición orgánica

•Alteración de los ciclos biogeoquímicos

Métodos ecológicos análisis de las especies o comunidades -finalidad: polución orgánica, nutrientes, acidificación -Ventajas: aplicación simple, bajos costos, no requiere de equipamiento sofisticado. -Desventajas: conocimiento taxonómico Ejemplo: Índice de saprobiedad, Indices bióticos regionales, índices de diversidad, métodos comparativos, análisis multivariados Métodos microbiológicos

análisis de bacterias y virus ( Escherichia coli, estreptococos, Clostridia perfringens,

Salmonella, Shigella o Vibrio, virus)

-finalidad: evaluar riesgos para la salud humana , polución orgánica.

Ventajas: simple de realizar, requiere de poco instrumental

especial.

Evaluación de la toxicidad de las muestras sobre organismos bajo

condiciones de laboratorio (test de toxicidad o bioensayos)

.

Aguda: exposición a dosis importantes en períodos

cortos, esto permite determinar la concentración letal de un compuesto o efluentes durante un período de tiempo (dosis letal cincuenta: DL50 mata el 50% de la población en estudio).

Crónica: causada por bajas dosis de un compuesto

tóxico en un largo período y puede ser letal o subletal. Los efectos subletales pueden ocurrir a nivel bioquímico, fisiológico o de comportamiento, incluyendo la mutagénesis y la genotoxicidad e interferencias con el ciclo normal del organismo.

Toxicidad

El uso de organismos en el control de factores ambientales

Estudios de bioacumulación de sustancias sobre organismos que viven en el

ambiente (monitoreo pasivo)

Estudios de bioacumulación de sustancias por organismos que deliberadamente

expuestos en el ambiente (monitoreo activo).

Acumulación biológica

Las alteraciones moleculares son usualmente las primeras manifestaciones detectables y cuantificables. Cuando los efectos son a nivel bioquímico, celular o

tisular nos referimos al concepto de biomarcadores.

Ejemplos - el nivel de colinesterasa en sangre varía por la exposición de organofosforados. Por lo tanto un nivel anormalmente bajo de colinesterasa es un biomarcador de la exposición a plaguicidas organofosforados. MIDEN RESPUESTAS A LA CLASE DE ESTRÉS -Metalotioneínas (MT) son un índice de la respuesta biológica a contaminación con metales pesados, su concentración aumenta como respuesta al incremento de metales pesados en el organismo. La inducción y acumulación de proteínas denominadas “proteínas de estrés “resultan como respuesta del estrés celular.

Biomarcadores

Test carcinogénicos, mutagénicos o teratogénicos

Test para establecer la capacidad subletal de algunos compuestos químicos

Vibrio fischeri es una bacteria usada para la evaluación de efectos tóxicos. La

variante oscura de la bacteria, se puede utilizar para detectar efectos genotóxicos

en muestras acuosas. La presencia de compuestos genotóxicos da lugar a

mutaciones que conducen a la restauración del fotobiolumniscencia. La duración

de la prueba es 16 - 24 horas

Calidad ecológica

(Propuesta por la directiva europea ,1994)

La calidad ecológica del agua es la expresión global de la

estructura y función de la comunidad biológica teniendo en

cuenta factores naturales de tipo físico, geográfico y climático y

también condiciones físicas y químicas resultantes de las

actividades humanas. Asimismo, deberá tenerse en cuenta

la estética de la zona

Concepto del hábitat como centro del manejo de ecosistemas acuáticos

(Harper & Smith, 1995)