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EVALUACIN DE LA CONTAMINACIN POR METALES PESADOSEN LA CINAGA LA SOLEDAD Y BAHA DE CISPAT,
CUENCA DEL BAJO SIN, DEPARTAMENTO DE CRDOBA.
PROYECTO PRESENTADO PARA LA CONVOCATORIA INTERNA DE LA
UNIVERSIDAD DE CRDOBA
INVESTIGADOR PRINCIPAL
JOSE LUIS MARRUGO NEGRETEDoctor Ciencias Qumicas
Grupo de Investigacin en Aguas, Qumica Aplicada y Ambiental - GAQAA
COINVESTIGADORES
ROBERTH PATERNINA URIBEMagister en Ciencias Ambientales
UNIVERSIDAD DE CRDOBAFACULTAD DE CIENCIAS BSICAS
DEPARTAMENTO DE QUMICAMONTERA, JULIO DE 2011
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TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCIN .............................................................................................. 12
2. DESCRIPCIN DEL PROYECTO .................................................................... 14
2.1. Planteamiento del Problema .......................................................................... 14
3. OBJETIVOS ...................................................................................................... 16
3.1. Objetivo General ........................................................................................... 16
3.2. Objetivos Especficos ..................................................................................... 16
4. MARCO TERICO/ ESTADO DEL ARTE DE LA INVESTIGACIN ................ 17
4.1. Generalidades ................................................................................................ 17
4.2. Metales Pesados ........................................................................................... 22
4.2.1. Cd (Cd). ....................................................................................................... 26
4.2.2. Cobalto (Co). ............................................................................................... 27
4.2.3. Cobre (Cu). .................................................................................................. 28
4.2.4. Manganeso (Mn). ........................................................................................ 29
4.2.5. Mercurio (Hg). ............................................................................................. 30
4.2.6. Nquel (Ni). .................................................................................................. 31
4.2.7. Plomo (Pb). ................................................................................................. 32
4.2.8. Zinc (Zn). ..................................................................................................... 33
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4.2.9. Contaminacin de aguas, sedimentos y peces por metales pesados. ....... 34
4.3. 210Pb COMO MTODO DE FECHADO .......................................................... 35
5. METODOLOGA ................................................................................................ 38
5.1. rea de Estudio .............................................................................................. 38
5.2. Estaciones de Muestreos ............................................................................... 39
5.3. Muestras ......................................................................................................... 41
5.3.1. Unidad de anlisis. ...................................................................................... 41
5.3.2. Recoleccin de muestras. ........................................................................... 41
5.3.2.1. Aguas. ...................................................................................................... 41
5.3.2.2. Peces. ...................................................................................................... 42
5.3.2.3. Sedimentos. ............................................................................................ 43
5.3.3. Pretratamiento de muestras en laboratorio. ............................................... 43
5.3.4. Metales Pesados en Sedimentos ......................................................... 44
5.3.4. Control de Calidad. ...................................................................................... 46
5.3.4.1. Concentracin de metales pesados. ....................................................... 44
5.3.4.2. Medida del pH en los sedimentos. .......................................................... 44
5.3.4.3. Determinacin de materia orgnica en sedimentos................................. 44
5.3.4.4. Biodisponibilidad de metales pesados. .................................................... 45
5.3.5. Tratamiento estadstico de los datos. .......................................................... 47
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5.3.6. Evaluacin de la contaminacin por metales pesados en Sedimentos. ...... 48
5.3.6.1. Factor de Enriquecimiento. ....................................................................... 48
5.3.6.2. ndice de Geoacumulacin. ...................................................................... 49
6. RESULTADOS Y DISCUSIN .......................................................................... 51
6.1. Variacin espacial las de concentraciones de metales en el rea de estudio 53
6.1.1. Distribucin espacial de Cd. ........................................................................ 53
6.2.10. Distribucin espacial de aluminio. ............................................................. 64
6.2.3. Distribucin espacial de cobre. .................................................................... 55
6.2.4. Distribucin espacial de cromo. ................................................................... 57
6.2.5. Distribucin espacial de Mn. ........................................................................ 58
6.2.6. Distribucin espacial de mercurio ................................................................ 59
6.2.7. Distribucin espacial de nquel. ................................................................... 60
6.2.8. Distribucin espacial de plomo. ................................................................... 62
6.2.9. Distribucin espacial de zinc. ...................................................................... 63
6.3. COMPORTAMIENTO DE CONCENTRACIONES DE METALES POR POCA
........................................................................................................................... 67
6.4. ANALISIS MULTIVARIADO ........................................................................... 70
6.4.1. Anlisis de correlacin para matriz agua y sedimento................................. 70
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6.4.2. Anlisis de correlacin entre la concentraciones de metales en sedimentos y
parmetros fisicoqumicos ................................................................................. 71
6.4.3. Anlisis de Componentes Principales (ACP). .............................................. 72
6.4.4. Anlisis de Conglomerados ........................................................................ 76
6.5.1. Factor de enriquecimiento (FE). ................................................................. 79
6.6. BIODISPONIBILIDAD DE LOS METALES PESADOS EN SEDIMENTOS ... 82
6.7. CONTENIDO DE METALES EN PECES ...................................................... 85
7. GEOCRONOLOGA DEL NCLEO ................................................................. 88
7.1. Flujo de metales pesados en la columna de sedimento ................................. 90
7.2. Caracterizacin del sedimento ....................................................................... 94
7.3. Contenido de carbono orgnico ..................................................................... 96
7.4. Concentraciones de nitrgeno y fosforo ......................................................... 97
8. CONCLUSIONES .............................................................................................. 99
9. RECOMENDACIONES ................................................................................... 102
10. BIBLIOGRAFA ............................................................................................. 103
ANEXOS ............................................................................................................. 121
ANEXO 1. DESCRIPCIN DETALLADA DE LA CUENCA EN ESTUDIO ......... 122
A1.1. Generalidades ............................................................................................ 122
A1.2. Geologa ................................................................................................... 124
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A1.3. Geomorfologa .......................................................................................... 126
A1.4. Climatologa .............................................................................................. 129
ANEXO 2. DATOS RECOLECTADOS ............................................................... 133
A2-1. Resultados de Anlisis............................................................................. 133
A2-2. Clculos .................................................................................................... 139
ANEXO 3. TRATAMIENTO ESTADSTICO DE DATOS ..................................... 149
ANEXO 4. GRFICAS NDICE DE GEOACUMULACIN DE MLLER Y FACTORDE ENRIQUECIMIENTO ................................................................................. 153
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LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Estaciones de muestreo en la zona de estudio. ...................................... 39
Tabla 2. Especies cticas seleccionadas .............................................................. 42
Tabla 3. Mtodos y referencias de los anlisis fsico-qumicos realizados en
Aguas................................................................................................................. 43
Tabla 4. Mtodo de extraccin total propuesto por BCR SM&T-SES .................. 46
Tabla 5. Material de Referencia IAEA-405 ........................................................... 47
Tabla 6. Clasificacin del grado de contaminacin a partir del Igeo ..................... 50
Tabla 7. Promedios de las concentraciones de metales en sedimentos por cada
estacin ............................................................................................................. 51
Tabla 8. Promedios de las concentraciones de metales pesados en agua por cada
estacin ............................................................................................................. 52
Tabla 9. Concentraciones de metales pesados en sedimentos de varias
procedencias ..................................................................................................... 65
Tabla 10. Correlaciones agua sedimento ........................................................... 70
Tabla 11. Coeficiente de Correlacin de Pearson para las concentraciones de
metales pesados en sedimentos ....................................................................... 72
Tabla 12. Valores propios ..................................................................................... 73
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Tabla 13. Valores de fondo reportados por Turekian y Wedepohl (1961) ............. 79
Tabla 14. Factores de enriquecimiento FE de los metales evaluados en el estudio
en las distintas estaciones de muestreo ............................................................ 80
Tabla 15. Indices geoquimicos (Igeo) de los metales evaluados en el estudio para
cada una de las distintas estaciones de muestreo. ........................................... 81
Tabla 16. Concentraciones de metales pesados en peces de la zona de estudio 85
Tabla 17. Coeficientes de correlacin entre el contenido metlico en las diferentes
fases y las especies en estudio ......................................................................... 86
Tabla 18.Concetraciones y flujos de los metales pesados (g/cm2.ao) evaluados
en este estudio .................................................................................................. 91
Tabla 19. Concentraciones de carbono orgnico, nitrgeno y fosforo de diferentes
ecosistemas estuarinos del mundo ...................................................................... 6
Tabla A2.1. Resultados de anlisis de sedimentos Campaas de muestreo 1 y 2 41
Tabla A2.3. Resultados de anlisis de sedimentos Campaas de muestreo 3 y 4.
........................................................................................................................... 43
Tabla A2.4. Valores Promedios de Metales por estacin. ..................................... 45
Tabla A2.5. Concentracin de metales en aguas. ................................................. 46
Tabla A2.6. Clculo Factor de Enriquecimiento e ndice de Geoacumulacin para
Aluminio ............................................................................................................. 47
Tabla A2.7. Clculo Factor de Enriquecimiento e ndice de Geoacumulacin para
Cd ...................................................................................................................... 48
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Tabla A2.8. Clculo Factor de Enriquecimiento e ndice de Geoacumulacin para
Cobalto .............................................................................................................. 49
Tabla A2.9. Clculo Factor de Enriquecimiento e ndice de Geoacumulacin para
Cobre ................................................................................................................. 50
Tabla A2.10. Clculo Factor de Enriquecimiento e ndice de Geoacumulacin para
Cromo ................................................................................................................ 51
Tabla A2.11. Clculo Factor de Enriquecimiento e ndice de Geoacumulacin para
Mn ...................................................................................................................... 52
TablaA2.12. Clculo Factor de Enriquecimiento e ndice de Geoacumulacin para
Mercurio ............................................................................................................. 53
Tabla A2.13. Clculo Factor de Enriquecimiento e ndice de Geoacumulacin para
Nquel ................................................................................................................ 54
Tabla A2.14. Clculo Factor de Enriquecimiento e ndice de Geoacumulacin para
Plomo................................................................................................................. 55
Tabla A2.15 Clculo Factor de Enriquecimiento e ndice de Geoacumulacin para
Zinc .................................................................................................................... 56
Tabla A3.1. test de Kolmogorov-Smirnov para evaluar la normalidad de los datos
........................................................................................................................... 57
Tabla A3.2 test de Levene para evaluar la Homogeneidad de varianzas entre los
distintos periodos de muestreo .......................................................................... 57
Tabla A3.3. ANOVA para la concentracin de metal en sedimentos entre las
distintas estaciones ........................................................................................... 58
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Tabla A3.4. prueba de Tukey para la comparacin de medias de las
concentraciones de aluminio en cada una de las 9 estaciones de estudio. ....... 58
Tabla A3.5. Anlisis de varianza entre pocas de lluvia y sequia para cada una de
las estaciones de muestreo de sedimentos. ...................................................... 59
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. rea de Estudio.Fuente: CVS-UNINACIONAL (2007) ........................... 40
Figura 2. Distribucin espacial del Cd en las diferentes estaciones de muestreo . 54
Figura 3. Distribucin espacial del cobalto en las diferentes estaciones de
muestreo. ........................................................................................................... 55
Figura 4. Distribucin espacial del cobre en las diferentes estaciones de muestreo
........................................................................................................................... 56
Figura 5. Distribucin espacial del cromo en las diferentes estaciones de
muestreo. ........................................................................................................... 57
Figura 6. Distribucin espacial del Mn en las diferentes estaciones de muestreo. 58
Figura 7. Distribucin espacial del mercurio en las diferentes estaciones de
muestreo. ........................................................................................................... 59
Figura 8. Distribucin espacial del niquel en las diferentes estaciones de muestreo............................................................................................................................ 61
Figura 9. Distribucin espacial del plomo en las diferentes estaciones de muestreo.
........................................................................................................................... 62
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Figura 10. Distribucin espacial del zinc en las diferentes estaciones de muestreo
.............................................................................................................................. 63
Figura 11. Distribucin espacial del aluminio en las diferentes estaciones de
muestreo ............................................................................................................ 64
Figura 12. Variacin de las concentraciones de metales por estacin en los
diferentes periodos: lluvia-seco ......................................................................... 69
Figura 13. Componentes principales del primer (F1) y segundo factor (F2)
explicando el 74.07% de la varianza; los valores entre parntesis indican lavarianza explicada en porcentaje para cada factor. ........................................... 74
Figura 14. Grafico de puntajes de componentes principales del primer (F1) y
segundo factor (F2), se muestran los los puntajes de los sitios de muestreo y las
cargas de las diferentes variables; los valores entre parntesis indican la
varianza explicada en porcentaje para cada factor. ........................................... 76
Figura 15. Dendograma de similitud para las especies metalicas y algunas
caracteristicas fisicoquimicas del sedimento ..................................................... 77
Figura 16. Dendograma de similitud para el analisis de coglomerados jerarquico
entre las distintas estaciones de acuerdo a los niveles de concentracion de
metales pesados ................................................................................................ 78
Figura 17. Biodisponibilidad de los metales pesados para cada una de las distintas
estaciones de muestreo. .................................................................................... 84
Figura 18. Grfico actividad vs profundidad del 210Pb total y 210Pb en exceso en el
ncleo de la Cinaga la Soledad. ...................................................................... 89
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Figura 19. Perfil del flujo de metales pesados en el ncleo de la cinaga la
Soledad. a) perfil de flujo de Pb. b) perfil de flujo de Cu, Co, Cr, Nil y Zn. c) perfil
de flujo del Hg y Cd. d) perfil de flujo de Fe, Mn y Al ........................................... 1
Figura 20. Variacin de la textura del sedimento con la profundidad ...................... 3
Figura 21. Perfiles de Materia orgnica en el ncleo evaluado ............................... 5
Figura 22. Perfiles de nitrgeno y fosforo ................................................................ 7
Figura A1. Distribucin Temporal de las Precipitaciones en la cuenca del ro Sin
........................................................................................................................... 39
Figura A4.1. Diagrama de cajas para ndice de geoacumulacin de Mller para los
sedimentos. ....................................................................................................... 61
Figura A4.2. Diagrama de cajas para el factor de enriquecimiento ....................... 63
Planteamiento del Problema ................................................................................. 14
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1. INTRODUCCIN
En las ltimas dcadas se han desarrollado estudios para evaluar los
contaminantes que son vertidos en las diferentes fuentes hdricas, muchos de
estos contaminantes no son detectados en la columna de agua y con el fin de
conocer el destino de estos y su efecto sobre el medio ambiente, en la ltima
dcada a nivel mundial se han desarrollado numerosos estudios tendientes a
evaluar las concentraciones de contaminantes en sedimentos, dado que cualquier
entrada de contaminantes, como los metales pesados a la columna de agua,
queda registrada en stos (Baena, 2005).
Los metales pesados son elementos qumicos que poseen inters ambiental por
las repercusiones que stos tienen con su presencia en los diferentes
compartimientos ambientales, los niveles altos de estos metales en los sedimentos
bnticos de las zonas nos permiten determinar el nivel de toxicidad de los mismos,
su potencial ingreso y afectacin en la cadena trfica; lo anterior esta asociado ala posibilidad que tienen varios de estos elementos de bioacumularse y
biomagnificarse (Feria, 2009).
Estudios sobre Dispersin secundaria de los metales pesados en sedimentos de
varios ros de Lima-Per, determin que cada ro presenta un patrn geoqumico
regional diferente debido principalmente a las diversas litologas predominantes en
cada ro. Adems de un patrn geoqumico regional con una secuencia de mayor
a menor correlacin positiva (Rivera et al., 2007). Por esta razn el
comportamiento de los metales en sedimentos para la zona de estudio escogida
en este caso, La Cinaga La Soledad y La Baha de Cispat, en el norte del
departamento de Crdoba, es especfico para sta.
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Colombia posee extensiones litorales de inters econmico, cultural, social yturstico, distribuido en las costas del ocano Pacifico y el ocano Atlntico por el
norte, siendo esta la de mayor desarrollo turstico, pesquero, portuario y comercial.
En nuestro medio, se han detectado niveles de contaminacin por metales
pesados, como el mercurio, en la cuenca del ro San Jorge, estando la cinaga de
Ayapel inmersa en ella, que segn estudios tcnicos y cientficos ha recibido parte
de esta contaminacin, representada en las concentraciones de metales
encontrados en aguas, peces y sedimentos de la zona (Marrugo et al, 2007).
Sin embargo, hasta el ao 2008, no exista informacin sobre los niveles de
metales pesados y su distribucin en la cuenca del ro Sin, mucho menos exista
informacin sobre la distribucin de estos en la zona estuarina de la Baha de
Cispat, ubicada en la regin del bajo Sin, una de las principales zonas de
suministro de especies cticas para los pobladores y la regin.
Este proyecto fundament su ejecucin en la necesidad de conocer la presencia ydistribucin espacial de los metales pesados en la Cinaga La Soledad y Baha de
Cispat, como consecuencia de los procesos geoqumicos que ocurren en los
suelos inundados, vertimientos de aguas servidas de ncleos poblacionales y de
las actividades primarias, agroindustriales e industriales que se desarrollan en los
alrededores del rea de estudio. Contribuye activamente en el diagnstico
ambiental en lo que respecta al contenido de metales pesados de los ecosistemas
de la zona estuarina de Cispat, La Cinaga de la Soledad y de la poblacin
acutica ubicada en su rea de influencia, facilitando evaluar el riesgo a que ella
est sometida por el consumo de pescado, con lo cual se podr disear
estrategias tendientes a implementar actividades preventivas y de control de
contaminantes.
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2. DESCRIPCIN DEL PROYECTO
2.1. Planteamiento del Problema y Justificacin
El Ro Sin es uno de los recursos hdricos significativos para el Departamento de
Crdoba, debido a que en su cuenca se han desarrollado proyectos
hidroelctricos, urbanos, agrcolas, acucolas y pecuarios de gran importancia, sin
embargo y a pesar de ser objeto de muchos estudios biolgicos e hidrulicos por
parte de universidades y centros de investigacin, no se conocen aspectos
relacionados con la distribucin espacial y biodisponibilidad de metales pesados
en la zona de estudio.
Pese al desconocimiento de algunas caractersticas qumicas de la zona, como lo
es el contenido de metales pesados en los sedimentos, sta ha sido objeto de
mltiples procesos de control e intervenciones tendientes a establecer un uso
ambientalmente adecuado; al respecto tenemos que:
La Corporacin autnoma Regional de los Valles del Sin y del San Jorge CVS,
segn Acuerdo N 56 de 07 Julio de 2006 estableci como Distrito de Manejo
Integrado el rea de manglar de la Baha de Cispat y Sector Aledao del Delta
Estuarino del Ro Sin por parte de la Corporacin Autnoma Regional de los
Valles del Sin y del San Jorge CVS, declarando las siguientes zonas:
recuperacin (2), preservacin (1), produccin o uso sostenible (3) y produccin
(6).
En este mismo orden, INCODER a travs del proyecto: Implementacin de
Cultivos de Tilapia, en el Distrito de Adecuacin de Tierras de la Doctrina,
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Municipio de Lorica, Departamento de Crdoba, Oficina de Enlace Territorial N 2
del INCODER, planea realizar trabajos de remocin de tierras para cambiar la
vocacin del suelo, tradicionalmente de uso agrcola para convertir una fraccinde este en uso pisccola, sin tener los estudios completos de las caractersticas
qumicas de los suelos y de los niveles de carga contaminante que estos poseen,
los cuales tendrn como destino ambiental las aguas y los sedimentos de la zona
estuarina adyacente al Distrito de Riego de la Doctrina.
Adicionalmente, el proceso de deterioro de la zona se ha venido incrementando
con el crecimiento de los ncleos poblacionales y sus actividades productivas y desubsistencia, afectando as a toda la cuenca y los recursos para uso domestico y
riego principalmente. Asimismo, el uso creciente del recurso hdrico disminuye la
biodiversidad de especies en los ecosistemas, reduciendo su potencial ictiolgico
con graves consecuencias sociales y econmicas para los habitantes de la regin
(CVS, 2000).
Algunos estudios han demostrado que el ms importante problema que afecta a
los reservorios es la contaminacin de peces con metil mercurio (MeHg) (Porvari,
2003). Un proceso de bioacumulacin similar ocurre con la mayora de los metales
pesados como Cd, cobre y plomo (Morillo et al., 2002).
Las formas inicas de inters en este proyecto, como el Cd (Cd), cobalto (Co),
cobre (Cu), manganeso (Mn), mercurio (Hg), nquel (Ni), plomo (Pb) y zinc (Zn),
pueden ser txicas para la flora, la fauna terrestre y acutica. Adems de ser
txicas, son acumulables por los organismos que los absorben, los cuales a suvez son fuente de alimentacin en las redes trfica y son transferidos a cada uno
de sus eslabones (Casas, 1994). Estas formas inicas al ser consumidas
frecuentemente por el hombre a travs del agua y los alimentos, provocan
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muchas enfermedades, y algunas pueden llegar a causar la muerte (WHO, 1989;
Casas, 1994; Baird, 2000; Vega et al., 2000)
Debido a que no se conoce informacin documentada acerca del contenido demetales pesados en ninguno de los compartimentos ambientales que hacen parte
de este importante ecosistema, se hizo necesario la realizacin de este estudio
con el fin de evaluar las concentraciones de estos contaminantes y el posible
riesgo que representa para la biota que hace parte del mismo incluyendo el
hombre
3. OBJETIVOS
3.1. Objetivo General
Evaluar la contaminacin por metales pesados en la Cinaga La Soledad y Baha
de Cispat, cuenca baja del Ro Sin, en el Departamento de Crdoba.
3.2. Objetivos Especficos
Determinar las concentraciones de Cd, Co, Cu, Mn, Hg, Ni, Pb y Zn en
aguas, peces y sedimentos en la zona de estudio.
Establecer la distribucin espacial de los metales pesados en el sedimento
del estuario.
Correlacionar los niveles de los metales evaluados con el pH y los
contenidos de materia orgnica, en aguas y sedimentos de la zona de
estudio.
Determinar la tasa de sedimentacin (cm/ao) y de acumulacin
sedimentaria (g.cm2 /ao) en cinco estaciones de muestreo, a partir del
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anlisis de 210Pb en sedimentos.
Determinar la variacin de las tasas de aporte de de Cd, Co, Cu, Hg, Ni, Pb
y Zn (los flujos en g/cm2.ao) a los sedimentos acumulados en sitios
especficos de la zona estuarina de Cispat.
Estimar las posibles fuentes de la contaminacin de los diferentes metales
pesados evaluados en la zona de estudio.
4. MARCO TERICO/ ESTADO DEL ARTE DE LA INVESTIGACIN
4.1. Generalidades
Los organismos requieren de una serie de metales para llevar a cabo sus
procesos funcionales y metablicos, conforme este aspecto, los metales y sus
especies inicas se pueden clasificar de la siguiente forma: iones Esenciales:
dentro de los cuales encontramos: Na, K, Ca, Cu, Fe, Mn y Zn. Iones txicos y sin
ninguna actividad biolgica asociada, como es el caso de Pb, Cd, Hg y Ag.
La contaminacin por metales pesados se ha constituido en una de las formas
ms peligrosas para los ecosistemas acuticos, dado que son elementos poco o
nada biodegradables, tienden a acumularse en los tejidos de animales y vegetales
acuticos, y permanecen en ellos por largos perodos, desencadenando procesos
de biomagnificacin y acciones toxicodinmicas, las cuales generan alteraciones
metablicas, mutaciones y transformaciones anatmicas en las especies
animales, incluido el hombre (Garca y Romero, 2008).
La evaluacin mundial sobre los metales pesados, los cuales son de inters
sanitario y ambiental, muestra que los niveles de stos en el medio ambiente, ha
aumentado considerablemente desde el inicio de la era industrial. Actualmente, se
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encuentran en todo el planeta, en diversas fuentes, matrices y en los alimentos en
niveles perjudiciales para los seres humanos y la vida silvestre (PNUMA, 2005).
De forma indirecta, las liberaciones antropgenicas contribuyen con el aumento enlos niveles de metales en el medio ambiente, por su produccin a partir de otras
especies qumicas.
Sin embargo, la presencia de metales pesados en organismos marinos es comn,
algunos son esenciales (Cu, Fe, Zn y Mn) que se requieren para el crecimiento y
desarrollo natural (Martin et al., 1977); sin embargo, otros metales (Cd y Hg) no se
conoce si participan en alguna funcin en los procesos fisiolgicos y metablicos.
En el estudio de los metales en los organismos, es importante considerar su
funcin y la concentracin requerida o natural. Cantidades por encima de la
requerida o natural, en el caso de los esenciales y ms an, en el de los no
esenciales, son consideradas como txicas. Las altas concentraciones de los
metales en el medio acutico y sus componentes (agua, sedimentos, flora y fauna,
entre otros) son provocadas principalmente por actividades antropognicas
directas o indirectas, sobre ese medio (Morales, 2001).
Adicionalmente, la problemtica de la contaminacin qumica en los ecosistemas
acuticos por metales pesados o trazas, es muy compleja, lo cul hace necesario
estudiar el comportamiento de esos contaminantes en dicho medio, para
diagnosticar y evaluar la situacin que se presente, y adoptar en consecuencia las
medidas correspondientes de mitigacin.
De acuerdo con sus caractersticas y las del entorno, los contaminantes qumicos
pueden residir por periodos cortos o largos en los ambientes dulceacucolas y
marinos, lo cul incidir en su distribucin e interaccin con el medio (Morales,
2001). El contaminante una vez descargado al medio acutico
antropognicamente o de forma natural, circula fsica y biolgicamente, por medio
de procesos de dilucin y dispersin, que favorecen la disipacin de sus efectos
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negativos, y un proceso de transporte, que causa su exportacin a otras provincias
acuticas, bien sea por efectos de las corrientes o incorporado dentro de los
organismos migratorios; una fraccin probablemente muy pequea, se pierde a laatmsfera. De esta forma en cada regin en particular, lo que se mide realmente
es la concentracin residual en el mbito local (Morillo et al., 2002).
En el medio acutico, los contaminantes empiezan a sufrir procesos que alteran
de alguna u otra manera su capacidad txica, a saber: a) Biolgicos, por
asimilacin en la biota local, como plancton y peces, y en ltima instancia al ser
transferidos a organismos superiores como aves acuticas y el hombre y b)
Qumicos y fsicos, por adsorcin en el material suspendido, intercambio inico,floculacin y precipitacin al ambiente sedimentario, que constituye as un
depsito importante del ambiente acutico (Stanslav y Bagdon, 1992). La medicin
del contenido de metales pesados en sedimentos es muy importante debido a que
son considerados indicadores de polucin, presentan una visin de cmo est
distribuido espacialmente el contaminante y son fuentes de alimentos para
muchas especies cticas (Vsquez et al., 1997).
Todos estos factores permiten reconocer, que los ecosistemas dulceacucolas
colombianos estn siendo alterados fuertemente por descargas de desechos de
todo tipo. Esta situacin demanda realizar esfuerzos para determinar la calidad
ambiental de estos, prioritariamente los alterados y por otro lado efectuar un
monitoreo para desarrollar los indicadores de calidad que permitan contribuir al
ordenamiento territorial e implementar proyectos de manejo y gestin ambiental.
Para el caso de Colombia, las aguas del litoral Caribe han sufrido incremento en lacontaminacin por estos elementos durante las dos ltimas dcadas, siendo las
zonas ms afectadas aquellas cercanas o donde se han ubicado los principales
asentamientos humanos, es el caso de las ciudades de Cartagena, Barranquilla,
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Santa Marta, Coveas, Tol y Riohacha en el Caribe y Buenaventura y Tumaco en
el Pacfico (INVEMAR, 2001).
De otra parte, en la Cinaga Grande de Santa Marta, los metales como el Cd, Cu
y Zn medidos en diferentes compartimentos, se han detectado en concentraciones
significativas. Vale anotar la importancia que tienen estos elementos desde el
punto de vista ambiental, al resultar involucrados en algunos procesos metablicos
importantes para las diferentes formas de vida acutica, pero de otro lado, resultan
peligrosos cuando exceden los niveles de concentracin; an a concentraciones
muy bajas, suelen ser muy txicos (INVEMAR, 2001).
En el Pacfico, las concentraciones de Cd en sedimentos de la baha de
Buenaventura se presentan entre 2.1 a 5.1 g/g, sobrepasando los valores
considerados como normales para sedimentos en bahas y costas, que es de 2
g/g. Otros metales altamente txicos como el Hg y el Pb se encontraron en
diferentes reas de estudio de la costa pacfica colombiana en concentraciones de
0.15 a 3.5 g/g el primero y de 2.1 a 52.3 g/g para el segundo (Calero y
Casanova, 1997). Los niveles de mercurio en sedimentos para Buenaventura son
mayores a 0.51 g/g peso seco, considerado como concentracin alta por laNOAA.
La magnitud de la contaminacin actual y su impacto en los ecosistemas costeros
del pas apenas se ha comenzado a evaluar en unos pocos casos, a pesar de
estimarse considerable (Feria, 2010; Invemar 2001; Garzn-Ferreira, 1998). Los
factores causantes de mayor deterioro en los ecosistemas marinos y costeros en
el pas, son fenmenos tanto naturales como antropognicos, entre los que se
encuentran la sedimentacin, las anomalas climticas, la acumulacin de
contaminantes y basuras, la interrupcin de los flujos bioenergticos, la
sobreexplotacin de los recursos marinos, la utilizacin de artes de pesca
altamente destructivas y las actividades tursticas. El deterioro de los ecosistemas
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ocasionado por las actividades antropognicas es mayor en las reas localizadas
alrededor de las desembocaduras de los grandes ros y de los centros urbanos,
donde convergen la presin poblacional, el turismo y la industria (Johannes yBetzer, 1975).
La zona estuarina de Cispat, antiguo delta del ro Sin se incluye entre los cinco
bosques de manglar ms extensos y mejor desarrollados del litoral Caribe
colombiano (Alvarez-Len y Polana, 1996), con una extensin de 80 km2. Los
procesos dinmicos que all se presentan han determinado la aptitud y tenencia de
la tierra, haciendo que se modifique, generando una problemtica de ndoleecolgico, social, econmico y ambiental. Adems de poseer una importante
industria camaronera con sus consecuencias ambientales negativas (Chamberlain,
2001), reemplazada actualmente por cultivos de tilapias, existe el distrito de riego
de La Doctrina, cuyo drenaje de aguas hacia el estuario est generando
problemas, debido a que vierten sus aguas utilizadas y cargadas de
contaminantes al estuario.
El aporte actual del ro Sin a la baha de Cispat se realiza por medio de los
caos Sicar y Grande; el primero desemboca en la cinaga de Soledad, y se
comunica con la baha a travs del cao Palermo que da lugar a los caos
Remediapobres y Tij. Segn las lecturas de las reglas limnimtricas, el cao
Sicar entre los meses de agosto y octubre registra caudales medios de 1.91 m3/s.
El segundo, corresponde al antiguo cauce del ro Sin, aporta sus aguas a
cinagas como La Balza, Corozo, Ferez y Ostinal entre otras, desembocando en
la baha de Cispat y presenta un caudal medio de 15.24 m3/s. Estos drenan un
alto nmero de cinagas salinas y salobres segn se acerquen o se alejen al paso
del ro hacia la baha (INVEMAR, 2003).
Las caractersticas y dinmica del estuario cambia de acuerdo con la poca del
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ao; para los periodos secos, las mareas penetran hasta la cinaga de La
Soledad, predominando en esta poca aguas de caractersticas marinas, con
nivel de conductividad y contenido de sales disueltas altas, mientras que en pocade lluvias predomina la influencia de aguas dulceacucola, proveniente de los
caos conductores de aguas del ro Sin, el cual debido a las precipitaciones
constantes en las partes altas, medias y bajas de la cuenca aumentan el nivel del
cauce, generando una marcada influencia de agua de rio con niveles de
conductividad bajos, contenido de sales disueltas bajos y alto nivel de turbiedad,
proveniente de los slidos suspendidos propios de las aguas del ro Sin
(INVEMAR, 2003).
Las investigaciones de la ltima dcada sobre metales pesados muestran que los
efectos txicos pueden generarse a concentraciones bajas, y que podran afectar
a ms poblacin mundial de lo que se haba pensado. En las evaluaciones ms
recientes de los efectos toxicolgicos de metales pesados (WHO/IPCS, 1990;
NRC, 2000), se lleg a la conclusin de que el sistema nervioso en desarrollo del
feto y el recin nacido, son los ms sensibles, a juzgar por las pruebas aportadas
por estudios en seres humanos y animales. Tales efectos pueden aparecer an a
niveles de exposicin en que la madre conserva la salud o sufre slo sntomas
menores (WHO/IPCS, 1990).
Cada uno de los metales posee una serie de caractersticas que le permiten tener
un nivel de importancia ambiental, asociado con sus caractersticas y dinmica
fisicoqumica, esto lo podemos evidenciar en las siguientes lneas:
4.2. Metales Pesados
La expresin Metales Pesados se usa para aludir de un modo no muy preciso a
ciertos elementos metlicos, y tambin a algunos de sus compuestos, a los que se
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atribuyen determinados efectos de contaminacin ambiental, toxicidad y eco
toxicidad. Es importante destacar que hasta el presente (diciembre 2010), no se
dispone de una definicin oficial generalmente aceptada, ni de un listado de esoselementos, ni de una referencia clara y exacta de las propiedades o caracteres de
los Metales Pesados que provenga de alguna sociedad cientfica u organismo
referente de alto nivel, como podra ser la IUPAC (Unin Internacional de Qumica
Pura y Aplicada) o la US EPA, (Agencia de Proteccin Ambiental de los EUA), por
ejemplo.
Sin embargo, se considera metales pesados a los elementos metlicos que tiene
una densidad igual o superior a 6 g/cm3 cuando est en forma elemental, su
presencia en la corteza terrestre es inferior al 0.1% y casi siempre menor al
0.01%. Junto a estos metales pesados hay otros elementos qumicos, arsnico
(As), boro (B), bario (Ba) y selenio (Se) que se suelen englobar con ellos por
presentar orgenes y comportamientos asociados. A estos elementos tambin
suelen llamrseles metales traza, bajo esta denominacin se agrupan todos los
elementos presentes en una muestra a concentraciones no detectables mediante
tcnicas de anlisis clsicas, de forma que se consideran elementos trazas a loselementos detectables en un rango de concentracin de 100 a 0.01 mg/kg y se
reserva el trmino ultratraza a niveles comprendidos entre 0.01 mg/kg y 10 g/kg
(Galn y Romero, 2008; Manahan, 2006).
Dentro de los metales pesados se distinguen dos grupos:
Los Micronutrientes: necesarios para el desarrollo de la vida de determinados
organismos, son requeridos en pequeas cantidades o cantidades traza y pasado
cierto umbral se vuelven txicos. Dentro de este grupo se encuentran As, Co, Cr,
Cu, Fe, Mn, Mo, Se, V, Zn (Galn y Romero, 2008).
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Metales pesados no esenciales: metales cuya presencia en determinadas
cantidades en los seres vivos, provocan disfunciones en sus organismos. Resultan
altamente txicos y presentan la propiedad de acumularse en los organismosvivos. Son principalmente: Be, Cd, Hg, Ni, Pb, Sb, Sn y Ti (Galn y Romero,
2008).
Los metales pesados han sido objeto de atencin por sus caractersticas
contaminantes peculiares (Manahan, 2006). Poseen carcter acumulativo, su
concentracin no disminuye con el tiempo; son necesarios y beneficiosos para las
plantas y otros organismos a determinados niveles, pero tambin son txicos
cuando exceden unos niveles de concentracin; Estn siempre presentes en los
suelos a unos niveles de concentracin denominados niveles de fondo o
Background, cuyo origen no es externo, sino que proviene del material parental
originario de las rocas y su transformacin; Con frecuencia se encuentran como
cationes que interactan fuertemente con la matriz del suelo, lo que en ocasiones
se traduce en que incluso a altas concentraciones pueden encontrarse en forma
qumica no daina o inerte. Sin embargo estos metales pueden movilizarse y
cambiar de forma qumica debido a cambios en las condicionesmedioambientales. Por esta razn se les ha catalogado como bomba de relojera
qumica (Morales, 2001).
La elevada toxicidad, alta persistencia y rpida acumulacin en los organismos
vivos, los convierte en contaminantes prioritarios cuyos efectos txicos no se
detectan fcilmente a corto plazo, aunque si puede haber una incidencia muy
importante a mediano y largo plazo (Garca y Romero 2008).
Por las caractersticas generales expuestas, es necesario identificar el origen de
los metales pesados en los sedimentos bnticos de los cuerpos hdricos, que en
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esencia tiene dos fuentes principales, las fuentes naturales y las fuentes
antropognicas (Manahan, 2006).
Como principal fuente natural aportante, se tiene la meteorizacin de rocas y
suelos directamente expuestos a la accin del agua. Por su parte, actividades
antropognicas como la agricultura, la industria y los residuos urbanos tienen gran
importancia en el aporte de metales pesados en el fondo de los cursos de aguas
naturales (Marzal, 2001).
Por otra parte, estos elementos pueden resolubilizarse por distintos fenmenos y
as ser directamente incorporados por el hombre, o bien llegan indirectamente
hasta l a travs de la cadena trfica (Marzal, 2001).
Tambin influye sobre la toxicidad del metal el tiempo de residencia en el sistema
(dato de muy difcil determinacin), que puede llegar a ser de muchos aos si las
condiciones y la estabilidad del medio acutico as lo permite (Usero et al., 1997).
Los metales pesados tienen tres vas principales de entrada a los sistemasacuticos, a saber:
La va atmosfrica, se produce debido a la sedimentacin de partculas
emitidas a la atmsfera por procesos naturales o antropognicos,
principalmente combustin de combustibles fsiles y procesos de fundicin
de metales (Molina, 2004).
La va terrestre, es producto de filtraciones de vertidos, de la escorrenta
superficial de terrenos contaminados (minas, utilizacin de lodos como
abono, lixiviacin de residuos slidos, precipitacin atmosfrica, etc.) y
otras causas naturales (Zafra, 2009).
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tambin producir efectos en el tejido seo (osteomalacia, osteoporosis) en seres
humanos y animales. Adems el Cd tambin puede estar relacionado con un
aumento en la presin arterial y efecto sobre el miocardio de los animales, aunquela mayora de los datos humanos no apoyan estos resultados. La exposicin
adicional a los seres humanos se presenta a travs del Cd en el aire, ambiente y
agua potable (Casas, 1994).
Los contenidos de Cd en los suelos son relativamente bajos y la absorcin en los
vegetales es relativamente pobre, por lo que en condiciones normales de cultivo,
no suele ser preocupante esta va de entrada en la cadena alimenticia, pero si se
pueden dar valores ms elevados al utilizar fuentes de abonos fosforados ricos en
Cd o bien residuos urbanos, al igual que en suelos que eventualmente contienen
altas concentraciones de este metal (Baird, 2000: Martnez et al., 2002).
El Cd se encuentra en el ambiente de lugares de trabajo que manipulen bateras,
soldadura, pigmentos, etc., en aguas contaminadas; en lugares cercanos a
centrales trmicos y quemaderos de basuras y particularmente en el tabaco. El
Cd se encuentra presente en la mayora de los alimentos siendo ms abundante
en moluscos bivalvos, y dentro de las carnes en hgados y en riones. Los niveles
mximos tolerables de Cd son de 68 g/persona/da para un peso de 68 kg
(WHO, 1989; Casas, 1994).
4.2.2. Cobalto (Co). El cobalto es un elemento que se encuentra naturalmente
distribuido en las rocas, suelos, agua y vegetacin. Usualmente se halla en
asociacin con l Ni. Posee dos estados de oxidacin (Co2+y Co 3+). El cobalto
esencial a nivel de trazas para el hombre y otros mamferos como componentedel complejo vitamnico B12.
Los flujos de Co a travs de los ambientes terrestres puede ser debido a procesos
naturales y antropognicos. El Co relacionado con las actividades humanas se
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deriva principalmente de la minera y refinacin de Ni, Cu, Ag, Pb y Fe, calderas
industriales que queman carbn y petrleo, vehculos que queman gasolina y las
incineradoras que queman residuos y lodos de aguas residuales. El Co tienemuchos usos industriales estratgicas en herramientas de corte, superaleaciones,
revestimientos de superficies, aceros de alta velocidad, los carburos de cemento,
herramientas de diamante, los imanes, cermica y pigmentos (Gl et al.,2008).
4.2.3. Cobre (Cu). El Cu pertenece al grupo IB de la tabla peridica. En el
ambiente se encuentra comnmente con una valencia de 2, pero puede existir con
valencias 0, +1 y +3. El Cu se presenta en diversas sales minerales y compuestos
orgnicos, as como en forma metlica. El metal es poco soluble en agua, las
sales o soluciones moderadamente cidas, pero pueden ser disueltas en cido
ntrico y sulfrico as como en soluciones bsicas de hidrxido de amonio o
carbonato (Mireya y Mendoza., 2007).
El cobre es un metal que ocurre naturalmente en el ambiente en rocas, el suelo, el
agua y el aire. Es esencial para plantas y animales (incluso seres humanos), lo
que significa que es necesario para la vida. Por lo tanto, las plantas y los animalesdeben absorber cobre de los alimentos o bebidas que ingieren, o del aire que
respiran (ATSDR, 2004).
Las fuentes naturales de cobre incluyen el viento 0.9 15 x 103 ton; partculas
volcnicas, 0.9 18 x 103 ton; incendios forestales, 0.1 a 7.5 x 103mg/kg; brisa
marina, 0.2 a 6.9 x 103 ton, y procesos biognicos 0.1 6.4 x 103 ton, mientras
que las fuentes antropognicas son: fundidoras, industria del hierro, estaciones de
energa, aunque la mayor liberacin de cobre a la tierra es de los jales de las
minas de Cu y lodos del drenaje (Res et al.1998). El Cu se usa en la fabricacin
de fertilizantes, bactericidas, fungicidas, plaguicidas, sistemas de distribucin de
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agua, preservadores de maderas, galvanoplastia, entre otros (Mireya y Mendoza,
2007).
En la atmsfera se encuentra asociado con las partculas slidas y es a travs de
la sedimentacin, deposicin seca y lluvia que llega al suelo. En el Cu que se halla
en el agua resulta del intemperismo del suelo y descargas de la industria y plantas
de tratamiento de lodos (Wallinder y Leygraf., 1997).
4.2.4. Manganeso (Mn). ste metal es segundo ms abundante en la tierra. Los
depsitos de mineral son por lo general de origen sedimentario, con capas de
xido de intercaladas con formaciones ricas en Fe (Das et al.,2011).
El Mn existe en diferentes estados de oxidacin que cubre un rango de 0 a +7; sin
embargo los estados de oxidacin que en la naturaleza tienen importancia
biolgica son +2, +3 y + 4. Solo el Mn +2 puede estar como ion libre en solucin.
El Mn como ion +3 puede estar en soluciones acuosas cuando esta complejado
(Ismail et al.,2004).
Las fuentes de Mn en el aire incluyen plantas que producen Fe y acero, plantas de
energa, hornos de coque y polvo generado por operaciones de minera no
controladas. El Mn liberado al quemar un aditivo de la gasolina tambin representa
una fuente en el aire. El metal proveniente de estas fuentes humanas puede entrar
al agua superficial, al agua subterrnea y a aguas de alcantarilla (ATSDR, 2004).
Pequeas partculas de Mn tambin pueden ser arrastradas por el agua que corre
a travs de vertederos y el suelo. El maneb y mancozeb, dos plaguicidas que
contienen Mn, pueden tambin contribuir a la cantidad de Mn en el ambiente
cuando se aplican a cosechas o se liberan al ambiente desde plantas de
almacenaje. No hay ninguna informacin acerca de la cantidad de maneb o
mancozeb liberada al ambiente desde plantas que manufacturan o usan estos
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plaguicidas. La cantidad de Mn en el ambiente proveniente de la liberacin o el
uso de estos plaguicidas no se conocen (ATSDR, 2004).
4.2.5. Mercurio (Hg). El Hg es un metal que ocurre en forma natural en el
ambiente y que tiene varias formas qumicas. El Hg metlico es un lquido inodoro,
de color blanco-plateado brillante. Al calentarlo se transforma en un gas inodoro e
incoloro. Se combina con otros elementos, por ejemplo cloro, azufre u oxgeno
para formar compuestos de Hg inorgnicos o "sales," las que son generalmente
polvos o cristales blancos; tambin se combina con carbono para formar
compuestos de Hg orgnicos. El ms comn, metilmercurio, es producido
principalmente por organismos microscpicos en el suelo y en el agua. Mientrasmayor es la cantidad de Hg en el medio ambiente, mayor es la cantidad de
metilmercurio que estos organismos producen (WHO, 1989).
El Hg es un elemento txico ubicuo en concentraciones traza en el ambiente. Su
forma qumica, movilizacin y redistribucin son influenciado por procesos biticos
y abiticos (Garca, 2006).
El Hg es emitido a la atmosfera de numerosas fuentes naturales y antropognicas,
que puede ser depositado de fuentes emisoras o por transporte de atmosfrico
seguido por la deposicin en ecosistemas lejanos a la fuente emisora. En
contraste a la mayora de los metales, el Hg y muchos de sus compuestos tienen
un carcter excepcional en el ambiente debido a su volatilidad y capacidad para la
metilacin (Lamborg et al., 2002).
Los sedimentos son el principal sumidero de Hg en los sistemas acuticos,principalmente debido a su asociacin con la MO y minerales de xidos
superficiles (Kanding et al.,2009).
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El metilmercurio (MeHg) es la forma ms txica del Hg, la cual es fcilmente
bioacumulada y biomagnificada en las cadenas alimenticias. El MeHg en
ambientes acuticos se forma principalmente por biometilacin del Hg depositadoen los sedimentos. Dado que ms del 90% del Hg est presente como MeHg en la
biota acutica (organismos bentnicos y peces), la principal fuente de exposicin
humana al MeHg es el consumo de pescado. Por esta razn, la evaluacin de los
niveles de Hg representa un factor importante no solo desde el punto de vista
toxicolgico, sino tambin para la evaluacin de los impactos potenciales sobre la
salud pblica (Marrugo et al.,2007).
4.2.6. Nquel (Ni).El Ni es un elemento metlico que se encuentra ampliamentedistribuido en la corteza terrestre. Debido a sus propiedades fsicoqumicas es
ampliamente utilizado en la industria moderna. Entre los usos del Ni tenemos:
preparacin de aleaciones con Cu, Fe y Al, preparacin de aceros especiales,
niquelado por electrlisis, catalizador en los reactores qumicos y fabricacin de
bateras de Ni-Cd (Denkhaus y Salnikow., 2002).
Debido al alto consumo de productos que contienen este metal ocasionan la
contaminacin ambiental por Ni y sus derivados en las diferentes etapas de
produccin, reciclaje y eliminacin. La exposicin humana al Ni se produce
fundamentalmente por inhalacin y por ingestin. Cantidades significativas de Ni
en diferentes formas se pueden depositar en el cuerpo humano a travs de la
exposicin ocupacional y la dieta diaria, lo cual puede generar efectos nocivos
sobre la salud humana. Por contacto puede ocasionar dermatitis que es la
reaccin ms comn y conocida (Kapsenberg et al., 1988). A pesar de la
acumulacin de Ni en el cuerpo a travs de la exposicin crnica puede conducir
a la fibrosis pulmonar, enfermedades cardiovasculares y renales; los problemas
ms graves se relacionan con la actividad cancergena de Ni. Estudios
epidemiolgicos han demostrado el potencial de Ni como carcingeno humano
basados en una mayor incidencia de cncer de pulmn y nasal. Segn la Agencia
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Internacional de Investigacin sobre el Cncer (IARC) tras la evaluacin de la
carcinogenicidad de Ni en 1990, todos los compuestos de Ni a excepcin de Ni
metlico fueron clasificados como cancergenos para los seres humanos (IARC.,1990).
El Ni se encuentra en todos los suelos presentes en formas insolubles (como
sulfuros y silicatos) y un gran nmero de formas solubles, este puede ser liberado
por emisiones volcnicas. Tambin se encuentra en meteoritos y en el suelo de
los ocanos (Garrett., 2000).
Los niveles de exposicin son: C.M.P.: Ni metal 1 mg/m3 y para compuestos
solubles: 0,1 mg/m3(ATSDR, 2004).
4.2.7. Plomo (Pb). Es un componente natural de la corteza terrestre, y se
encuentran comnmente en los suelos, plantas y agua a niveles traza. La
aparicin de Pb metlico en la naturaleza es poco frecuente. Los principales
minerales de Pb son la galena (PbS) y cerusita (PbCO3), anglesita (PbSO4) y
piromorfita (Pb5(PO4)3Cl) son menos importantes, pero se presentan confrecuencia. El Pb se encuentra generalmente en los minerales que tambin
contienen Cu, Zn y Ag, y se extrae como un co-producto de estos metales (Cheng
y Hu, 2010).
Los efectos txicos producidos por el Pb son conocidos desde hace ms de 2000
aos y a pesar de ello contina siendo un importante tema de salud pblica en la
mayora de los pases industrializados. Puede afectar a casi todos los rganos y
sistemas del organismo. El ms sensible es el sistema nervioso, especialmente en
los nios (en forma orgnica). Tambin daa los riones y el sistema reproductivo.
La conexin entre estos efectos y la exposicin a bajos niveles de Pb es incierta
(Casas, 1994).
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Una de las principales fuentes de contaminacin del ambiente es el proveniente de
la combustin de la gasolina, en donde se usa como antidetonante, lo que puede
representar una va importante de entrada en la cadena alimenticia al consumir losanimales de reas contaminadas. Otra posible fuente de entrada son las pinturas
de las instalaciones ganaderas, que puedan ser lamidas por los animales. Los
Centros para el Control y la Prevencin de Enfermedades federales (CDC por sus
siglas en ingls) han definido un nivel de Pb en la sangre elevado como 10 g o
ms por dl. El nivel de Pb en la sangre de 10 g o ms por dl requiere un
tratamiento continuo por su proveedor de asistencia mdica (CDC, 2007).
4.2.8. Zinc (Zn). El Zn se presenta de forma natural en el agua. La media de
concentracin de Zn presente en el agua de mar es de 0.6-5 g/L. Los ros
contienen generalmente entre 5 y 10 g/L de Zinc. Las algas, entre 20 y 700
mg/kg, los peces de mar y caparazn de bivalvos 3-25 ppm, las ostras 100- 900
mg/kg y las langostas 7-50 mg/kg. El Zn es un elemento traza esencial de para
todos los organismos vivos. Es un constituyente de ms de 200 metaloenzimas y
otros compuestos metabolicos (Jones et al., 2000).
No se le atribuye nivel de clasificacin de riesgo para el agua, puesto que no
supone un gran peligro. No obstante esto slo se refiere al estado elemental, ya
que algunos derivados, como arsenato de zinc y cianuro de zinc, pueden ser
extremadamente peligrosos. Es un mineral esencial para seres humanos y
animales, la ingestin de cantidades excesivas pueden perjudicar la salud de
ambos y volverse txico. La toxicidad suele ser baja para animales y personas,
pero no debe descartarse la fitotoxicidad. El lodo que proviene de las plantas de
tratamiento de aguas residuales se aplica en agricultura, horticultura y silvicultura,
y por lo tanto las concentraciones no deben sobrepasar los lmites de 3 g/kg. Se
presenta un enriquecimiento alrededor de las granjas pisccolas como
resultado de los insumos alimenticios y los desechos fecales (Dean et al.,2007).
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4.2.9. Contaminacin de aguas, sedimentos y peces por metales pesados.Los sedimentos de los ros, constituyen un verdadero reservorio o sumidero de
metales pesados, toda vez que son adsorbidos y acumulados ms fcilmente que
en el agua, donde son menos solubles (Hakanson, 1980), razn por la cual se
consideran de gran inters cientfico, pues actan como trampas que facilitan la
obtencin de informacin de la fuente contaminante (Gamboa et al., 1986).
La distribucin de metales pesados en los sedimentos de fondo es afectada por la
mineraloga y por la composicin del material suspendido, por la influencia
antropognica y por los procesos in situ, tales como la deposicin, la absorcin y
el enriquecimiento por accin de los microorganismos (Forstner y Muller, 1975;
Jain et al., 2005).
Los sedimentos pueden actuar como portadores y posibles fuentes de
contaminacin porque los metales pesados no se quedan permanentemente en
ellos y pueden ser liberados a la columna del agua por cambios en las condicionesambientales tales como pH, potencial redox, oxgeno disuelto o la presencia de
quelatos orgnicos (Singh et al., 1999; Vaithiyanathan et al., 1993; Carignan y
Tessier, 1988; Frstner et al., 1993). Por otra parte, la presencia de ciertos
componentes de las formulaciones de los detergentes como son los tensoactivos,
agentes blanqueadores, estabilizantes, entre otros, participan posiblemente en la
movilizacin de los metales pesados (El Falaki et al., 1994).
Bajo estas circunstancias, el anlisis de metales pesados en sedimentos permite
detectar la contaminacin que puede escapar al anlisis de las aguas y tambin
proporciona informacin a cerca de las zonas crticas del sistema acutico (Moalla
et al., 1998; Chen et al., 1996; Frstner et al., 1993). De la concentracin total del
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metal, slo ciertas formas qumicas son txicas para los organismos vivos, estas
incluyen iones libres y metales liposolubles (Chen et al., 1997). En consecuencia,
el estudio en la fraccin biodisponible o mvil de metales ligados a sedimentos, esms importante que la concentracin total del metal en la corrientes fluviales
(Rosas, 2001).
4.3. 210Pb COMO MTODO DE FECHADO
El 210Pb y 137Cs han sido frecuentemente empleados para calcular a corto plazo la
(de aos a dcadas) la deposicin de sedimentos y ratas de acumulacin en
ambientes estuarinos, fluviales y lacustres. El sedimento registra los cambios
ambientales y una datacin precisa provee una cronologa de estos cambios
(lvarez-Iglesias et al., 2007).
El mtodo de fechado con 210Pb es til en las mediciones de las tasas de
sedimentacin en lagos, estuarios y sedimentos marinos costeros. Esta tcnica
permite datar sedimentos en una escala de tiempo de 100 a 150 aos, lo cual
resulta til para evaluar los cambios ambientales ocurridos a consecuencia del
desarrollo y crecimiento moderno promovidos por la Revolucin Industrial. Al
usarlo junto con otras mediciones qumicas (por ejemplo, determinacin de
metales pesados) puede proporcionar la historia de los efectos de las actividades
antropognicas en el ambiente (Krishnaswami et al.,1971; Ruiz et al., 2005).
El 210Pb, que tiene una vida media de 22.26 aos, es miembro de la serie de
decaimiento del 238U. La fuente de 210Pb es el 222Rn, formado por el decaimiento
de 226Ra, que escapa de los intersticios de los suelos a la atmsfera, emitido al
aire, donde decae a travs de una secuencia de radionclidos de vida corta a210Pb (Ruiz et al., 2004). En el aire, el 210Pb se adhiere a partculas de polvo, gotas
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de agua o nieve, cae de la atmsfera por precipitacin o depsito directo seco y se
acumula en la superficie de los suelos, glaciares, sedimentos lacustres, marinos y
estuarinos, entre otros (Appleby y Oldfield, 1992).El 210Pb que se forma por el decaimiento in situ del 226Ra, se denomina 210Pb
soportado (210Pbsop) y se asume que est en equilibrio secular radioactivo con
toda la serie del 238U. El 210Pb en exceso que proviene principalmente del depsito
atmosfrico directo se llama 210Pb no soportado (210Pbxs). Para poder realizar el
fechado con 210Pb, el trazador cronolgico es el componente no soportado
(210Pbxs), dado que se supone que, una vez unido a las partculas de sedimento,
permanece en el registro sedimentario, en donde las capas sucesivas del material
son enterradas por depsitos posteriores, sin ms movilidad que la remocin del
sedimento mismo. El 210Pb depositado en una capa dada se reduce
exponencialmente de acuerdo a su tiempo de vida media y si se puede estimar la
actividad inicial de 210Pbxs de una capa, entonces las mediciones de las
actividades de las dems capas pueden ser usadas para determinar la edad en la
cual estaban en la superficie del depsito (Appleby y Oldfield, 1992). La actividad
de 210Pb total (210Pbtot) se estima por medio del anlisis de su nieto el210Po, con
quien se encuentra en equilibrio secular; la actividad del 210Pb soportado (210Pbsup)
se obtiene a partir de la actividad del radionclido padre (226Ra) en equilibrio
secular con sus radionclidos hijos (214Bi y 214Pb) o midiendo la actividad de 210Pb
en sedimentos suficientemente antiguos de manera que no tengan 210Pb en
exceso; y la actividad del 210Pb no soportado se determina sustrayendo la
actividad de 210Pb soportada de la actividad de 210Pb total (Appleby y Oldfield,
1992). Bajo condiciones de sedimentacin uniforme y constante suministro de210
Pb de la atmsfera, la distribucin vertical de210
Pb no soportado en unacolumna sedimentaria debe aproximarse a una curva de decaimiento exponencial,
con la actividad disminuyendo con la profundidad (Ruiz et al., 2005).
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El depsito atmosfrico de 210Pb en cualquier regin del mundo es gobernado por
factores geogrficos y meteorolgicos regionales, los cuales son razonablemente
constantes en un periodo de varios aos, dando lugar a un flujo de masaconstante y por lo tanto a una tasa constante de acumulacin de 210Pbxs, en la que
cada capa de material acumulado tendr la misma actividad inicial de 210Pbxs.
C0= C (0) (Ec. 1)
Donde C (0) es la concentracin en el depsito actual. La actividad en sedimentos
de edad testar dado por:
C = C (0) e-210m/r (Ec. 2)
Donde m denota la masa acumulada por unidad de rea sobre esa capa y r es
el flujo msico. Cuando la concentracin de 210Pbxs (C) es graficada contra la
masa acumulada m en una escala logartmica, el perfil ser linear, con una
pendiente=210/r.
Las tasas de acumulacin y sedimentacin se calcularan con base a las frmulas
siguientes (Appleby y Oldfield, 1992):
)((cm)sedimentodelgrosor*)cm(gsedimentodeldensidadTA
-3
aosedad
(Ec. 3)
)(
(cm)sedimentodel
aosedad
grosorTS
(Ec. 4)
La mayora de los estudios de 210Pb y 137Cs han sido desarrollados en pases del
hemisferio norte. 103 de 2009). Debido a que la mayora de las pruebas nucleares
se llevan a cabo en el hemisferio norte, 137Cs es particularmente difcil de detectar
al sur del Ecuador y las investigaciones en las regiones tropicales se han limitadoa Brasil (Sanders et al 2006, 2010a; Saito et al 107 de 2001), Mxico (Ruiz-
Fernndez et al 2005, 2007a, 2009a), Australia (Pfitzner et al., 2004.), y Sudfrica
109 (Kading et al 2009; Humphries et al 2010). En Colombia, estudios similares
son inexistentes.
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5. METODOLOGA
5.1. rea de Estudio
El estudio se realiz en la Cinaga de la Soledad y el estuario y baha de Cispat
ubicado en el Bajo Sin del Departamento de Crdoba, que se extiende desde La
Doctrina hasta la Punta de Bolvar sobre el mar Caribe; limitado al oeste por el ro
Sin; al sur por el cao Sicar y la cinaga de Soledad, al norte por el mar Caribe.
Es un rea de microrelieve plano entre 0 y 9 m sobre el nivel del mar y presenta
una precipitacin media de 1400 mm anuales. El clima de la zona es clido y
hmedo y la temperatura vara entre 28 y 33 C (INVEMAR, 2003) (Figura 1). La
zona est sometida al rgimen de vientos Alisios que afectan el Caribe colombiano
y que definen las pocas seca y hmeda. En poca seca soplan con velocidad
variable pero elevada y de manera constante. Durante la poca hmeda los
vientos son muy variables tanto en direccin como en fuerza y se caracterizan por
su mayor porcentaje en calma. La incidencia de tormentas o ciclones tropicales es
remota, registrndose nicamente el fenmeno de mar de leva y vientos fuertes
como incidencia de estos fenmenos atmosfricos en direccin este-oeste y sobre
latitudes ms altas generalmente afectando las Antillas Mayores, Golfo de Mxicoy las costas de la Florida (Barreto et al., 1999).
El rea de estudio es influenciada por la cuenca del ro Sin a travs del Cao
Sicar y los canales de drenaje del distrito de riego de la Doctrina, quienes
aportan agua del ro a la zona, mayor informacin sobre la cuenca del Ro Sin la
podemos encontrar en el Anexo 1 de este documento.
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5.2. Estaciones de Muestreos
En este proyecto se consideraron las estaciones de muestreo (sitios) como unfactor fijo, puesto que fueron escogidas a prioripor sus condiciones particulares, y
porque los flujos seran el resultado de la interaccin entre las propiedades del
sedimento con el medio ambiente local. Las estaciones fueron tomadas por la
influencia de las acciones antrpicas representadas en la industria camaronera de
la zona y del distrito de riego de La Doctrina (Figura 1). Los puntos de muestreo
fueron georefenciados con GPS-Garmin etrex. Para este estudio se establecieron
los siguientes sitios de muestreo:
Tabla 1. Estaciones de muestreo en la zona de estudio.
ZONAESTACIN
UBICACIN COORDENADAS
CinagaLa
Soledad
ESTACIN 1 (E1) Cao Sicar Entrada a Cinaga 920'6.53"N7552'45.70"O
ESTACIN 2 (E2) Salida Canal de Doctrina a Cinaga 919'46.20"N7551'38.67"O
ESTACI N 3 (E3)Centro Cinaga Soledad 920'15.73"N 7551'42.59"O
ESTACIN 4 (E4)Salida Cinaga Entrada Cao
Palermo920'51.04"N 7551'0.86"O
ESTACI N 5 (E5)
Cao Palermo 923'39.67"N 7548'1.92"O
Bahade
Cispat
ESTACI N 6 (E6)Salida Cao Palermo 923'55.74"N 7549'52.49"O
ESTACI N 7 (E7)Baha Cispat Norte 924'53.11"N 7548'37.83"O
ESTACI N 8 (E8)Baha Cispat Norte 2 924'26.53"N 7547'59.53"O
ESTACI N 9 (E9)Baha Cispat Salida 924'18.62"N 7547'25.38"O
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Figura 1. rea de Estudio.Fuente: CVS-UNINACIONAL (2007)
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5.3. Muestras
5.3.1. Unidad de anlisis. Conformada por todas las muestras de aguas, peces y
sedimentos de la zona del estuario de Cispat.
5.3.2. Recoleccin de muestras. Cont con cuatro campaas de muestreo, en
poca de lluvias y poca seca, la zona no posee, por su ubicacin geogrfica
estaciones climticas.
Se recolectaron las muestras de acuerdo con los procedimientos establecidos
para no alterar la integridad de cada una de las matrices.
5.3.2.1. Aguas. Las muestras de aguas fueron tomadas en los puntos
georeferenciados de acuerdo con los lineamientos del Estndar Methods
establecidos para cada una de las variables o factores ambientales a evaluar
(APHA, 2005).
Para el anlisis se tom un litro de muestra mixta formada por tres submuestrascolectada a diferentes profundidades, una aproximadamente a 20 cm del fondo,
otra a la mitad de la columna de agua y la ltima, 10 cm desde la superficie. Estas
fueron colectadas con una botella muestreadora de fondo horizontal y
almacenadas en frascos de polietileno previamente lavados con una solucin al
5% de HNO3y enjuagados con agua deionizada. Las muestras fueron acidificadas
con HNO3 hasta pH 2.0 y refrigeradas a 4.0 C (APHA, 2005), para luego ser
transportadas al laboratorio. El muestreo para el anlisis fisicoqumico fue
realizado de la misma manera, pero sin acidificacin. El nmero de rplicas para
cada muestra de agua fue de tres.
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5.3.2.2. Peces. Los peces colectados fueron los de mayor importancia comercial,
mnimo tres individuos por especie. Una descripcin breve se muestra en la Tabla
2.
La recoleccin de los peces fue realizada en forma conjunta con los pescadores
de las poblaciones ribereas del estuario, utilizando redes. Una vez capturados,
los especmenes fueron identificados, medidos y pesados, luego colocados en
bolsas plsticas y almacenadas en hielo para su transporte al laboratorio. Las
submuestras para el anlisis fueron obtenidas utilizando cuchillos plsticos y
pinzas de acero inoxidable a partir del msculo dorsal, cortando aproximadamente
de 5 a 20 g de cada espcimen. Las submuestras obtenidas fueron almacenadasen bolsas y frascos plsticos a una temperatura de 20C hasta su anlisis. Se
tomaron tres individuos por especie, para minimizar los errores que introduce las
diferencias de tallas, el estado de desarrollo gonadal, estado alimenticio y el sexo,
principalmente.
Tabla 2. Especies cticas seleccionadas
Especie (nombre comn) Nombre Cientfico Caractersticas
Bocachico Prochilodus magdalenae Detritivoro, migratorio.
Lebranche Mugil liza Carnvoro, estacionario
Barbudo Pimelodus clarias Carnvoro, estacionario
Mojarra Eugeres plumieres Carnvoro, estacionario
Anchoa Mugil curema Detritivoro, migratorio
Robalo Centropomus viridis Carnvoro, migratorio
En el Anexo 3 encontramos mayor informacin sobre cada una de las especiesevaluadas.
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5.3.2.3. Sedimentos. En cada estacin se colectaron las muestras tratando de
cubrir zona frecuentada por las especies cticas, y para cada muestra se
recolectaron cuatro submuestras de sedimentos distribuidas cada una en un puntocardinal, a partir del punto de referencia tomado con un GPS y a un radio de 2 m;
con lo anterior se obtuvo una nica muestra compuesta en cada estacin y
representativa del ecosistema. Las muestras de sedimentos se tomaran en los
primeros 5 cm de capa superficial con una draga tipo Van Veen lanzada desde un
bote, de la cual se colect slo la parte central de la muestra de sedimento, para
evitar una posible contaminacin de la muestra con las paredes de la draga. Las
muestran se transportaron al laboratorio en frascos o bolsas de polietileno
previamente rotuladas y lavadas, luego fueron secadas en bandejas plsticas a 40oC y tamizadas por una malla de Nylon de 50 m.
5.3.3. Pretratamiento de muestras en laboratorio. Los anlisis realizados en el
laboratorio, se desarrollaron siguiendo las tcnicas y las metodologas descritas en
el Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. APHA,
AWWA, WEF. Washington, 2005, que se describen en la Tabla 3. El laboratorio
donde se analizaron las muestras, fue el Laboratorio de Calidad de Aguas de la
Universidad de Crdoba, acreditado ante el IDEAM.
Tabla 3. Mtodos y referencias de los anlisis fsico-qumicos realizados en Aguas.
FISICOQU MICOS M TODO REFERENCIA
pH Potenciomtrico 5210 B
Materia Orgnica Permanganometra 4500
Potencial redox Potenciomtrico 5210Temperatura Termomtrico 2550
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5.3.4. Metales Pesados en Sedimentos
5.3.4.1. Concentracin de metales pesados. Los contenido de metales pesados
fueron determinados por espectrofotometra de absorcin atmica, con llama deaire-acetileno (Fe, Mn, Ni, Cr), llama xido-nitroso-acetileno (Al) o vapor fro (Hg) y
mediante voltametra (Pb, Cd, Cu, Zn).
Para la determinacin de las concentraciones totales de los metales en
sedimentos, se tom una muestra de un gramo (peso seco) y se adicion 10 mL
de una mezcla de cido ntrico y cido clorhdrico en relacin de 6:2 durante 2
horas hasta su digestin completa (USEPA, 1988; Dundar, 2007; Macias et al.,
2008; Karadede et al., 2007). El Hg se digiri y se trat mediante la adicin de unamezcla de cidos: cido Sulfrico (H2SO4), cido Ntrico (HNO3) y permanganato
de potasio (KMnO4) y su anlisis se realiz por la tcnica de absorcin atmica
acoplada a vapor fro (Sadiq et al., 1991; Marrugo et al., 2008)
5.3.4.2. Medida del pH en los sedimentos. Para medir el pH, se tomaron 10 g
de la muestra seca y disolviendola en 50 mL de agua destilada, se agit durante 5
min. La solucin se dej reposar durante 1h y se procedi a medir el pH a la
solucin previa agitacin (Jain et al., 2008).
5.3.4.3. Determinacin de materia orgnica en sedimentos. En el caso de los
sedimentos, la materia orgnica se determin, mediante la prdida de peso que
tuvo la muestra luego de ser calcinada entre 400 C y 450 C. Los materiales
necesarios para este procedimiento fueron: Horno de calcinacin, crisol de
porcelana y una balanza de precisin (coquery y Webbor)
El procedimiento a seguir consiste en pesar un gramo de sedimento en un crisol
de porcelana previamente tarado y se coloca en un horno de calcinacin a 550C
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durante treinta minutos. Luego de enfriar en desecador y se pesa, repitiendo la
calcinacin hasta peso constante (Rosas, 2001).
5.3.4.4. Biodisponibilidad de metales pesados. La extraccin de los metales se
realiz en las muestras de sedimentos totales, sin separar las partculas segn
sus dimetros. El sedimento seco disgregado se pulveriz utilizando un molino de
bolas, luego se pes un gramo, por duplicado, en un erlenmeyer (125 mL) y se
us la metodologa de extraccin propuesta por BCR (Community Bureau of
Reference Sequential Extraction Scheme), la cual se encuentra descrita en la
Tabla 4.
La extraccin de los metales se realiz a temperatura ambiente en un agitador
mecnico a 30 RPM, durante 16 h. Posteriormente, se centrifuga y se toma el
sobrenadante que se filtra los iones extrados en embudos plsticos con papel
Watman en balones aforados (25 mL) y se trasvasaron a viales plsticos que se
refrigeraron a 4 C. Para el control de la calidad del mtodo, se prepararon tres
blancos de reactivos, bajo las mismas condiciones que las muestras. La precisin
del mtodo se realiz con dos muestras triplicadas de sedimentos (1.0 g)
correspondientes a cada lugar de muestreo, cuyos coeficientes de variacin fueron
bastante bajos. Las lecturas de los metales Zn, Fe, Mn, Cu, Cr, y Ni se realizaron
en un espectrmetro de absorcin atmica, Thermo Electron Corporation, S4-
SERIE con flujo de aire-acetileno, acetileno/xido nitroso y corrector de fondo de
Deuterio. Para el anlisis de metales traza como por ejemplo Cd, Pb se utiliz un
polarografo Metrhom Procesador 747 con V Stand 746. Sin embargo solo fueron
analizadas las fracciones f1 y f2 del procedimiento BCR, por ser stas las que seencuentran ms biodisponibles en el sedimento. Se llam como fase 3, la
diferencia hallada entre la concentracin total del metal en el sedimento y la suma
de las concentraciones de las fracciones f1 y f2.
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Tabla 4. Mtodo de extraccin total propuesto por BCR SM&T-SES
FASE REACTIVOS Y CONDICIONES
Fraccin de metal Intercambiablesoluble en cido y agua (f1)
Agitacin por 16 horas con 0.11 mol L-1cido actico
Fraccin de metal Reducible (f2) Agitacin por 16 horas con 0.1 mol L- clorhidrato de
hidroxilamina, pH= 1.5
Fraccin de metal Oxidable (f3)
Digestin con perxido de hidrgeno a temperaturaambiente, evaporacin, redigestin y evaporacin,
luego agitacin por 16 horas con 1.0mol L-1acetato deamonio.
Residual (f4) Digestin con Agua Rega (ISO 11466 protocolo)
Fuente: Sinche M. (2007)
5.3.4. Control de Calidad. Para obtener un grado de confiabilidad de los
resultados obtenidos en las distintas matrices, se establecieron distintos criterios
de aseguramiento de la calidad, entre los cuales estn:
Curva de calibracin, aceptada si posea un coeficiente de correlacin mnimo de
0.998.
Los blancos fueron analizados por cada lote de muestras para determinar la
calidad ptima del agua y de los reactivos. Estos registraron absorbancias con
cifras exponenciales de 10-3y 10-4. Adems se verificaron estndares de control y
realizaron duplicados para evaluar la limpieza del material de vidrio. Se Analiz
por duplicado el 10% de las muestras. El porcentaje de la diferencia entre los
duplicados no fue mayor al 10%.
Dos veces al ao se analizan muestras ciegas, de muestras certificadas
internacionalmente que permiten evaluar la reproducibilidad, precisin y exactitud
interlaboratorios.
La exactitud del mtodo se evalu como la capacidad del mtodo analtico para
dar resultados lo ms prximo posible al valor verdadero. Se determin mediante
anlisis paralelo por triplicado de muestras de material certificado de referencia de
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la International Atomic Energy Agency, IAEA 405 para sedimentos, de acuerdo
con lo expuesto en la Tabla 5.
Tabla 5. Material de Referencia IAEA-405
ANALITO VALORREFERENCIA
(g/g)
INTERVALOCONFIANZA
(g/g)
VALORENCONTRADO
(g/g)
Cd 0.73 0.68-0.78 0.710.045
Co 13.7 13-14.4 13.50.023
Cr 84 80-88 84.70.033
Cu 47.7 46.5-48.9 47.90.052
Fe 37400 36700-38100 373000.021
Hg 0.81 0.77-0.85 0.820.066
Mn 495 484-506 491.60.057
Ni 32.5 31.1-33.9 33.20.046
Pb 74.8 72.6-77.0 75.80.061
Zn 279 272-286 280.60.075
Al 77900 72700-83100 775000.078
5.3.5. Tratamiento estadstico de los datos. Los resultados de los anlisis son
presentados como la media de las determinaciones por duplicado. Cuando fue
necesario involucrar concentraciones por debajo del lmite de deteccin en el
anlisis estadstico, se utilizo un valor igual a la mitad del mismo (Gilliom y Helsel,
1986). Los resultados por grupos de cada especie o estaciones para las diferentes
muestras, son presentados como la media desviacin estndar.
Para evaluar la existencia de diferencias significativas entre las concentraciones
medias de metales de las estaciones de muestreo, o en la misma estacin para
diferentes muestreos, se utiliz un Anlisis de Varianza (ANOVA), el cual asume
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que los datos siguen una distribucin normal y que las varianzas de las
poblaciones son iguales. Por lo anterior, antes de aplicar el anlisis se hizo
necesario aplicar el test de normalidad de Kolmogorov-Smirnov y el test dehomogeneidad de varianza de Bartlett. Adicionalmente, para encontrar la
dependencia entre dos variables, se utiliz el coeficiente de correlacin de
Pearson y con el fin esclarecer la dinmica de metales pesados en las matrices
evaluadas se realizo el anlisis multivariado de componentes principales usando la
matriz de correlacin y Anlisis de Cluster el mtodo de vinculacin entre grupos
por enlace simple usando como medida de similitud la distancia Euclidiana. Para
todos los anlisis estadsticos el criterio de significancia se estableci a p
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Back
Sed
AlMetal
AlMetal
FE
Dependiendo de los valores de FE hallados para los metales estudiados en los
sedimentos, se clasificaron en grupos de:
Elementos empobrecidos (FE
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Tabla 6. Clasificacin del grado de contaminacin a partir del geoI
Fuente: Loska et al. (1997)
El estudio de la acumulacin o enriquecimiento de metales pesados en el suelo se
basa en tcnicas de normalizacin geoqumica, las cuales permiten conocer los
ndices de geoacumulacin (Igeo) y los factores de enriquecimiento (FE). Los Igeo
miden el grado de contaminacin de sustancias orgnicas e inorgnicas en un
suelo (Loska et al., 1997), mientras que los FEinforman sobre la dinmica de un
contaminante inorgnicos o un elemento qumico de la corteza terrestre que puede
ser transportado por la lluvia, el viento o por fuentes antropognicas (Reiman et
al., 2000).
Valor de Igeo. Clases de Igeo. Grado de Contaminacin
0 Igeo < 0 No contaminado
1 0 < Igeo
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6. RESULTADOS Y DISCUSIN
Los resultados de las concentraciones de metales pesados en sedimentos y aguas por estacin se encuentran
tabulados a continuacin, estos son presentados como la media de las concentraciones desviacin estndar.
Tabla 7. Promedios de las concentraciones de metales en sedimentos por cada estacin
EstNi Cu Pb Mn Cr Zn Cd Co Hg Al Fe MO
pHmg/kg %
Cinaga la soledad
E1 45.2 53.2 0.19 321.5 23.5 69.5 0.03 12.3 0.17 2.70 4.24 9.1 5.7
E2 38.8 49.7 0.18 241.4 15.0 55.8 0.04 9.7 0.14 2.87 4 .23 9.3 5.7
E3 46.4 44.2 0.18 216.4 22.6 58.5 0.02 10.7 0.15 2.64 4.90 13.8 6.1
E4 40.6 42.6 0.16 215.5 18.6 59.8 0.02 10.8 0.16 2.47 3.65 12.3 6.1
E5 39.7 51.4 0.11 286.5 11.9 56.7 0.03 11.0 0.14 1.91 3.31 11.8 6.3
42.13.4 48.24.6 0.160.03 256.246.5 18.35.0 60.05.5 0.030.01 10. 90.9 0.150.01 2.52.00.37 4.10.6 11.32.0 6.00.3
Punto intermedio
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