lunes, 16 de julio de 2012

Autor: Consuelo Álvarez Albornoz
Ingeniero en Prevención de Riesgos y Medio Ambiente


“ESTUDIO DE TOXICIDAD AGUDA DE AGUAS DEL RÍO SAN FRANCISCO, CON RELACIÓN A LOS EFECTOS DE LOS METALES PESADOS SOBRE LA ESPECIE DAPHNIA MAGNA”.

En las últimas décadas los sistemas fluviales han estado sometidos a una fuerte presión  de uso, afectando la calidad del agua por las principales actividades que se desarrollan asociadas a cuencas hidrográficas. La degradación de los recursos acuáticos proviene de la contaminación, que es definida en el “Acta de Agua Limpia” (EPA, 1996) como “la alteración hecha o inducida por el hombre de la integridad química, física y biológica del agua”. 

La evaluación de la calidad del agua tradicionalmente se ha basado en análisis físicos - químicos, pero en la actualidad se ha complementado con monitoreo biológico. Por lo cual la evaluación utilizara la especie Daphnia magna, para determinar calidad de agua en el Río San Francisco, Región Metropolitana.


¿Los metales pesados influyen en la calidad de las aguas?

Los metales pesados tienen la capacidad de generar de manera directa o indirecta, una gran variedad de impactos y/o efectos negativos, sobre dos protagonistas de su entorno, como es el medio ambiente y/o los seres humanos. Los impactos negativos de los metales pesados se encuentran relacionados con la contaminación hídrica, atmosférica, y de suelos, en el entorno de la minería. Los cuales se ven reflejados en la alteración del crecimiento y/o desarrollo de la flora y/o fauna de la zona afectada.

¿Se puede verificar la influencia de los metales pesados?

A través de la  “Evaluación de la toxicidad aguda de las aguas del Río San Francisco, con relación a los efectos de los metales pesados sobre la especie Daphnia magna”.

¿Cómo se evalúa la toxicidad aguda de las aguas del Rio San Francisco?

 ¿Cuáles fueron los resultados del estudio?

A) Análisis físico-químico de la muestra: Se midieron ciertos parámetros físicos y químicos, de la muestra de agua obtenida. En las tablas 1 y 2, se presentan  los parámetros para el Río San francisco.


Según la clasificación de calidad de aguas estipulada en el D.S. N° 145 (SEGPRES), las muestras de aguas se encuentran dentro de los rangos establecidos para la clase excepcional, lo cual indica una excelente calidad de las aguas, en el caso de los parámetros físicos y químicos (exceptuando los metales pesados).

B) Análisis químico de la muestra, con relación a los metales pesados. Se analizo químicamente a través del espectrofotómetro de absorción atómica las aguas en pruebas de toxicidad aguda. En la tabla 3, se aprecia:

A continuación en la Tabla 4, se presenta la Clasificación de los metales pesados para la área de muestreo (Río San francisco), de acuerdo a las clases de calidad insertas en el D.S. Nº 145/02 (SEGPRES).


Según la clasificación de calidad de aguas estipulada en el D.S. N° 145 (SEGPRES), las aguas que excedan los límites establecidos para la clase 3, indicarán un agua de mala calidad en el caso del Cobre, Cromo, Níquel, Plomo, Zinc, Hierro y Cadmio.


C) Carta de control de bioensayos: Permiten determinar la sensibilidad de los organismos de pruebas un determinado toxico, estas sirven además como indicador de la calidad de los bioensayos de toxicidad. El valor de la CL50-48hr promedio, utilizando como toxico de referencia el bicromato de potasio, para los (n = 20) bioensayos fue de 0,15 mg/l de K2Cr2O7, con una desviación estándar (σ) de 0,012.

D) Resultados de las pruebas de toxicidad con Daphnia magna:  Fueron medidos a las 48 hrs. de realizadas las pruebas, se aprecian en la Tabla 5.


Para facilitar los cálculos, se utilizo el software “Probit Analysis Program, versión 1.5”, suministrado por la USEPA (CIMM). Los resultados se aprecian en la tabla 6.

Del estudio se puede determinar lo siguiente:

􀂙 Los parámetros físicos y químicos (exceptuando los metales pesados) analizados en el Río San Francisco, reflejan una buena calidad del agua de acuerdo a los rangos establecidos en la Norma Secundaria de calidad ambiental para la protección de las Aguas Superficiales (D.S. N°145/02 (SEGPRES)).

􀂙 En el análisis químico realizado a la muestra, se verificó la presencia de metales pesados en las aguas del río San Francisco, ellos son: Cadmio, Cobre, Cromo, Hierro, Níquel, Plomo, y Zinc, los cuales excedían los límites establecidos para la clase 3 del D.S. N°145/02 (SEGPRES), esto indica una mala calidad del agua, por lo que no es adecuada para la conservación de las comunidades acuáticas ni para los usos prioritarios.

􀂙 Los ensayos de toxicidad aguda pusieron de manifiesto que la mortalidad del microcrustáceo Daphnia magna tras 48 horas de exposición al agua del Río San Francisco fue significativamente alta, ya que a la dilución más baja del agua (6.25 %) se obtuvo un porcentaje de mortalidad del 13%, lo cual demuestra la gran toxicidad de las mismas.

􀂙 En las pruebas ecotoxicológicas, las limitaciones en los resultados son grandes  si se toma en cuenta la gran diversidad biológica que existe en la naturaleza y la importancia de las interrelaciones entre los distintos elementos que conforman los ecosistemas, lo cual no puede ser reproducido en el laboratorio, ya que las pruebas se realizan en condiciones limitadas de exposición

􀂙 La concentración letal media (Cl50) de los metales pesados encontrados en las aguas del Río San Francisco (concentración a la cual la mitad de la población de la especie Daphnia murió), corresponde al conjunto de ellos, por ésta razón no se puede concluir que solo un metal influyo directamente en la mortalidad de la Daphnia, sino que el conjunto de metales pesados existente en las aguas tienen incidencia.
 
􀂙 Los recursos hídricos disponibles en la sub-cuenca hidrográfica del Río San Francisco, su calidad, su contaminación y su caudal, son aspectos limitantes para el Santuario de la Naturaleza Yerba Loca, debido al grado de contaminación de las aguas, las que presentan pH ácidos relacionado a factores geológicos, como son la intrusión en las vetas de las fallas geológicas, lo que cobija la mineralización de metales como el Cu, Pb, Zn, Fe, entre otros. No se descarta la influencia de la actividad minera sobre la presencia de metales pesados de la zona en cuestión.

􀂙 Por lo anteriormente descrito, es posible concluir de forma general, que en las aguas del Río San Francisco existe una presencia de metales pesados en concentraciones superiores a las establecidas por organismos nacionales e internacionales, debido principalmente al efecto de las actividades industriales desarrolladas por la Minera Anglo American Chile División Los Bronces, o bien por la presencia de metales de manera natural. Dichas aguas afectan negativamente a organismos acuáticos, como la especie Daphnia magna, la cual en cláusulas experimentales refleja a través de su mortalidad, la existencia de éstos metales, comprobándose su confiabilidad como bioindicador de metales pesados en cuerpos de aguas dulces.

Para profundizar lineamientos del estudio, se recomienda efectuar:

·         Estudios geológicos de zona en estudio, para determinar los minerales presentes por origen natural.

·         Estudios de toxicidad crónica a los metales pesados encontrados en el río, utilizando la especie Dahpnia magna. Ya sea considerando los metales por separado y combinados.

·         Estudios a los RILES generados por la Minera Anglo American Chile División Los Bronces, haciendo hincapié en los metales pesados.

·         Estudios de flora y fauna de la zona en estudio y cercanías, enfatizando alteraciones del crecimiento y/o desarrollo de estos, para visualizar posibles impactos negativos en Medio Ambiente.

·         Estudios sobre la salud poblacional en las cercanías a la zona en estudio, enfatizando el deterioro de está, para así visualizar posibles efectos negativos en el ser humano.

·         Estudios ecotoxicológicos en cadenas alimenticias de transmisión de contaminantes, en el río y cercanías. Además contribuirá a mejorar la calidad de vida del ser humano y a bajar niveles de contaminación de aguas de la zona, mejorando por sinergia el Medio Ambiente de la zona.

 Referencias:
  • CIMM. Centro de Investigación Minero Metalúrgico. www.cimm.cl.
  • CONAF/CONAMA, 2001. Corporación Nacional Forestal/ Comisión Nacional del Medio Ambiente.
  • DS N°145, 2002. “Norma Secundaria de calidad ambiental para la protección de las Aguas Superficiales”.  Secretaria General de la Presidencia (SEGPRES).
  • EPA, 2003. “Criterios recomendados de la calidad del agua”. http://www.epa.gov.
  • EPS, 1990. “Guidance Document on Control of Toxicity Test Precision Using Reference Toxicants”. Environment Canada. Report EPS 1/RM/12.
  • US EPA, 1991. Environmental Protection Agency (EPA). “Methods for Measuring the Acute Toxicity of Effluent and Receiving Waters to Freshwater and Marine Organisms”, 4th ed, Weber, C.I., ed., EPA-600/4-90-027.