Estudio de las aguas y sedimientos del río Daule, en la provincia de Guayas, desde el punto de vista físico químico, orgánico, bacteriológico y toxicológico
Abstract
Programa de Doctorado: Ingeniería Ambiental y Desalinización
Full text
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UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA DEPARTAMENTO: INGENIERÍA DE PROCESOS Programa de Doctorado: Ingeniería Ambiental y Desalinización Título de la tesis “ESTUDIO DE LAS AGUAS Y SEDIMENTOS DEL RIO DAULE, EN LA PROVINCIA DEL GUAYAS, DESDE EL PUNTO DE VISTA FÍSICO QUÍMICO, ORGÁNICO, BACTERIOLÓGICO Y TOXICOLÓGICO” Tesis Doctoral presentada por: Don Justo Pastor Huayamave Navarrete Dirigida por los Dres. D. Juan Emilio González González D. Antonio Nizardo Benítez Vega El Director, El Director, El Doctorando, Las Palmas de Gran Canaria, a 13 de Septiembre de 2013
Estudio de las aguas y sedimentos del río Daule, en la Provincia del Guayas, desde el punto de vista físico químico, orgánico, bacteriológico y toxicológico 2013 Tesis Doctoral Justo Pastor Huayamave Navarrete Universidad de Las Palmas de Gran Canaria Departamento de Ingeniería de Procesos
iv 7.3.10. Sulfatos……………………………………………………………………... 159 7.3.11. Iones metálicos mayoritarios……………………………………………….. 160 7.4. Contaminantes orgánicos en aguas del río Daule ………………………………. 164 7.5 Metales pesados en aguas del rio Daule .………………………………………… 175 7.5.1. Arsénico…………………………………………………………………….. 175 7.5.2. Cadmio………………………………………………………………………. 175 7.5.3. Cromo………………………………………………………………………... 175 7.5.4. Cobre………………………………………………………………………… 176 7.5.5. Níquel………………………………………………………………………... 176 7.5.6. Plomo……………………………………………………………………….. 176 7.5.7. Mercurio…………………………………………………………………… 177 7.5.8. Índice de contenido metálico……………………………………………… 177 7.6. Resultados microbiológicos……………………………………………………... 180 7.7. Toxicidad de las aguas del río Daule……………………………………………. 182 7.8. Sedimentos………………………………………………………………………. 184 7.8.1. Materia orgánica……………………………………………………………... 184 7.8.2. Compuestos orgánicos persistentes……………………………………….…. 185 7.8.3. Metales pesados……………………………………………………………... 190 7.8.4. Bioensayos de toxicidad……………………………………………………... 192 7.8.5. Análisis de correlación………………………………………………………. 193 Conclusiones………………………………………………………………………… 197 Bibliografía………………………………………………………………………….. 205 Tablas y Anexos
v INDICE DE TABLAS Tabla 1. Distribución del Sistema hidrográfico del Ecuador ……………..... 7 Tabla 2. Áreas de provincias dentro de la Cuenca del Río Guayas……….... 9 Tabla 3. Superficie de las Subcuencas hidrográficas de la Cuenca del río Guayas…........................................................................................... 10 Tabla 4. Usos del suelo en el Ecuador periodo 2006-2010……………......... 14 Tabla 5. Áreas principales de cultivos en el Ecuador……............................ 15 Tabla 6. Población ribereña del río Daule…………………………………... 19 Tabla 7. Procedencia del agua de consumo de ciudades ribereñas del río Daule………………………………………………………………. 20 Tabla 8. Formas de evacuación de aguas residuales urbanas de las poblaciones ribereñas del río Daule……………………………….. 21 Tabla 9. Disposición de residuos sólidos urbanos de ciudades ribereñas del río Daule…………………………………………………………… 22 Tabla 10. Coordenadas de las estaciones de muestreo de aguas y sedimentos. 30 Tabla 11. Métodos Normalizados APHA-AWWA-WPCF, para toma y conservación de muestras de aguas………………………………... 34 Tabla 12. Parámetros determinados in situ en aguas del río Daule………….. 35 Tabla 13. Métodos normalizados para la determinación de parámetros físicoquímicos…………………………………………………………… 36 Tabla 14. Parámetros y condiciones del protocolo SBPT con la bacteria Vibrio fisheri………………………………………………………. 41 Tabla 15. Lista de contaminantes orgánicos, Convenio de Estocolmo………. 78 Tabla 16. Limites máximos permisibles de pesticidas organoclorados, TULSMA, Libro VI, Anexo 1…………………………………….. 84 Tabla 17. Limites máximos permisible de pesticidas organofosforados……. 90 Tabla 18. Pesticidas organoclorados analizados en aguas del río Daule…….. 98 Tabla 19. Pesticidas organofosforados analizados en aguas del río Daule…... 99 Tabla 20. Hidrocarburos aromáticos analizados en aguas del río Daule…….. 100 Tabla 21. Bifenilos policlorados analizados en aguas del río Daule………… 100 Tabla 22. Patógenos en agua cruda y enfermedades que pueden ser transmitidos por el agua…………………………………………… 104 Tabla 23. Tiempo de supervivencia de patógenos en diferentes matrices…… 105
vi Tabla 24. Patógenos que crecen en sistemas de distribución de agua potable.. 105 Tabla 25. Límites máximos permisibles de microorganismos para agua de uso doméstico y otros……………………………………………… 112 Tabla 26. Guía de calidad de sedimentos para metales pesados...…………… 128 Tabla 27. Hidrocarburos aromáticos policíclicos determinados en aguas de río Daule…………………………………………………………… 172 Tabla 28. Análisis de correlación y correspondencia de las variables……….. 193
vii INDICE DE FIGURAS Figura 1. Mapa del Ecuador……………………………………………….. 1 Figura 2. Mapa de la Cuenca del río Guayas……………………………… 8 Figura 3. Proyecto Plan Hidráulico Acueducto Santa Elena, (PHASE)….. 12 Figura 4. Mapa Hidrográfico de la Cuenca del Río Guayas………………. 16 Figura 5. Caudales del río Daule, periodo 1964-1988…………………...... 18 Figura 6. Caudales del río Daule, periodo 1989-2010…………………...... 18 Figura 7. Usos del agua en Ecuador……………………………………….. 23 Figura 8. Ubicación de las estaciones de muestreo en el río Daule……….. 31 Figura 9. Temperatura, muestreo de aguas, 09 junio 2011………………... 132 Figura 10. Temperatura, muestreos de aguas del 23/06/2012 al 07/07/2012. 133 Figura 11. pH muestreo de aguas, 09/06/2011………………….................... 134 Figura 12. pH muestreos de aguas, 23/06/2011 al 07/07/2012……….......... 135 Figura 13. Valores de conductividad, muestreo del 09/06/2011……………. 136 Figura 14. Conductividad, muestreos de aguas del 23/06/11 al 07/07/12…………………………………………………………. 137 Figura 15. Oxígeno disuelto, muestreo del 09/06/2011……………….……. 138 Figura 16. Oxígeno disuelto, muestreos de aguas del 23/06/11 al 07/07/12…………………………………………………………. 140 Figura 17. Alcalinidad muestreo del 09/06/2011………………………..….. 140 Figura 18. Alcalinidad, muestreos de aguas del 23/06/11 al 07/07/12……. 141 Figura 19. Concentraciones de cloruros, muestreo del 09/06/2011………… 142 Figura 20. Concentraciones de cloruros, muestreos de aguas del 23/06/11 al 07/07/12……………………………………………………… 143 Figura 21. Concentraciones de carbono orgánico, muestreo, 09/06/2011….. 145 Figura 22. Concentraciones de carbono orgánico, muestreos, 23/06/2011 al 07/07/2012………………………………………………………. 146 Figura 23. Concentraciones de nitrógeno amoniacal, 09/06/2011………….. 147 Figura 24. Concentración nitrógeno amoniacal muestreo de aguas del 23/06/11 al 07/07/12……………………………………………. 148
viii Figura 25. Concentraciones de nitratos, N-Nitrato y N-Nitrito muestreo del 9/06/ 2011……………………………………………………….. 149 Figura 26. Resultados de nitratos como N-Nitrato y N-Nitrito muestreos de aguas del 23/06/11 al 07/07/12…................................................. 150 Figura 27. Concentraciones de fosfatos, muestreo de aguas del 9/06/2011………………………………………………………... 151 Figura 28. Concentraciones de fosfatos, muestreos de aguas del 23/06/11 al 07/07/12…………………………………………………………. 152 Figura 29. Niveles de la demanda bioquímica de oxígeno, muestreo de aguas del 09 /06/2011…………………………………………… 153 Figura 30. Niveles de la demanda bioquímica de oxígeno muestreos de aguas del 23/06/11 al 07/07/12…………………………………. 154 Figura 31. Niveles de turbidez muestreo de aguas del 09/06/2011………… 155 Figura 32. Niveles de turbidez muestreos de aguas del 23/06/11 al 07/07/12…………………………………………………………. 156 Figura 33. Concentraciones de sólidos disueltos y suspendidos totales, muestreo de aguas del 09 /06/2011……………………………… 157 Figura 34. Concentraciones de sólidos disueltos y suspendidos totales, muestreos de aguas del 23/06/11 al 07/07/12…………………... 158 Figura 35. Concentraciones de sulfatos, muestreos en aguas del 09/06/2011 159 Figura 36. Concentraciones de sulfatos, muestreos en aguas del 23/06/11 al 07/07/12…………………………………………………………. . 160 Figura 37. Concentraciones de cationes mayoritarios, muestreos en aguas, 09 /06/2011……………………………………………………… 161 Figura 38. Concentraciones de cationes mayoritarios muestreos de aguas del 23/06/11 al 07/07/12………………………………………… 163 Figura 39. Concentraciones totales organoclorados y variación temporal del (1,2´DIB) 06/2011 a 07/2012…………………….…………. 164 Figura 40. Concentraciones de HAPs, muestreo en aguas 03/06/2011…….. 166 Figura 41. Concentraciones de HAPs, muestreo en aguas 14/07/2011…. … 166 Figura 42. Concentraciones de HAPs, muestreo en aguas 03/08/2011…….. 167 Figura 43. Concentraciones de HAPs, muestreo en aguas 08/09/2011…….. 167 Figura 44. Concentraciones de HAPs, muestreo en aguas 16/09/2011…….. 168 Figura 45. Concentraciones de HAPs muestreo en aguas ..07/09/2011…… 168 Figura 46. Concentraciones de HAPs, muestreo en aguas 19/10/2011.......... 169 Figura 47. Concentraciones de HAPs muestreo en aguas 9/10/2011………. 169 Figura 48. Concentraciones de HAPs, muestreo en aguas 10/11/2011…….. 170 Figura 49. Concentraciones de HAPs, muestreo de aguas 10/12/2011…….. 170
ix Figura 50. Concentraciones de HAPs, en aguas muestreo, 17/01/2012……. 171 Figura 51. Concentraciones de HAPs, muestreo de aguas, 25/04/2012……. 171 Figura 52. Concentraciones de HAPs, muestreo de aguas, 16/04/2012…… 172 Figura 53. Concentraciones de HAPs, muestreo de aguas, 08/05/2012……. 172 Figura 54. Hidrocarburos aromáticos totales determinados en aguas del río Daule, 06/201105/2012………………………………………... 174 Figura 55. ICM y concentraciones promedios de metales pesados en aguas de río…………………………………………………………….. ……..………………..…………..………………Daule………… …………………………………………… 179 Figura 56. Concentración de coliformes fecales y totales, muestreo del 09/06/2011………………………………………………………. 180 Figura 57. Concentración de coliformes fecales y totales, 23/06/11 al 07/07/12…………………………………………………………. . 181 Figura 58. Incremento de la luminosidad en relación al TOC 28/06/2012…. 182 Figura 59. Incremento porcentual de luminosidad vs. TOC, 10/07/2012….. 183 Figura 60. Incremento porcentual de luminosidad vs. TOC, 21/07/2012….. 183 Figura 61. Incremento porcentual de luminosidad vs. TOC, 17/08/2012….. 183 Figura 62. Incremento porcentual de luminosidad vs. TOC, 23/08/2012….. 184 Figura 63. Incremento porcentual de luminosidad vs TOC, 09/2012………. 184 Figura 64. Porcentajes de materia orgánica por estaciones……………...…. 185 Figura 65. Concentraciones de HAPs, muestreo de aguas, 15/11/ 2012.…... 186 Figura 66. Concentraciones de HAPs, muestreo de aguas 21/12/2011…….. 186 Figura 67. Concentraciones de HAPs, muestreo de aguas, 17/01/2012……. 187 Figura 68. Concentraciones de HAPs, muestreo de aguas, 09/02/2012…… 187 Figura 69. Concentraciones de HAPs, muestreo de aguas 25/04/2012…….. 188 Figura 70. Concentraciones de HAPs, muestreo de aguas, 08/05/2012……. 188 Figura 71. Concentración de fenantreno en sedimentos, 15/12/201108/05/2012……………….…………………………………........ 189 Figura 72. Concentración de pireno en sedimentos, 15/12/201108/05/2012………………………………………………………. 189 Figura 73. Concentración de antraceno en sedimentos, 15/12/201125/04/2012……………………………………………………… 2012……………………………………………………. 190 Figura 74. Promedio metales pesados estacionales vs. concentración anual promedio………………………………………………………… . 192
x Figura 75. Evolución de la toxicidad y la materia orgánica en sedimentos, 11/2011-05/2012………………………………………………… mayo2012…………………………………………. 193
xi SIMBOLOGÍA APHA-AWWAWPCF Manual de Métodos Normalizados para el Análisis de Aguas Potables y Residuales ANZECC Consejo para el Medio Ambiente y la Naturaleza de Australia y Nueva Zelanda CAFMA Laboratorio de Control Analítico Medio Ambiental CEDEGE Comisión de Estudios para el Desarrollo de la Cuenca del Río Guayas COPs Contaminantes orgánicos persistentes COT Carbono orgánico total DED Servicio Alemán para el Desarrollo DMA Directiva Marco del Agua EPA Agencia de Protección Ambiental ERL Rangos de efectos bajos ERM Efecto de rango medio FAO Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación HAPs Hidrocarburos aromáticos policíclicos IARC Agencia Internacional de Investigación del Cáncer INAMHI Instituto Nacional de Hidrología y Meteorología INEC Instituto Nacional de Censos y Estadística ISTP Ingesta Semanal Tolerable de plomo ISQG Guía Provisional de Calidad de los Sedimentos MAGAP Ministerio de Agricultura Ganadería Acuacultura y Pesca MET Umbral de mínimo efecto MIDUVI Ministerio de Desarrollo Urbano y Vivienda NOAA Administración Nacional Oceánica y Atmosférica OEA Organización de Estados Americanos OMS Organización Mundial de la Salud PCBs Bifenilos policlorados PEL Nivel de efectos probables PHASE Plan Hidráulico Acueducto Santa Elena PHI Programa Hidrológico Internacional PNUD Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo SENAGUA Secretaría Nacional del Agua SIGAGRO Sistemas de Información del Agro TEC Concentración de umbral efecto TEL Nivel de umbral de efecto TET Umbral de efecto tóxico TULSMA Texto Unificado de la Legislación Secundaria del Ministerio del Ambiente UE Unión Europea UL Niveles de ingesta diaria UNESCO Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura UN-Water ONU-Agua WWAP Programa Mundial de Evaluación de los Recursos Hídricos WWC Consejo Mundial del Agua
Capítulo 1 Introducción 1.1. Recurso agua y su importancia 1.2. Necesidad de agua en el planeta 1.3. Ambiente del río Daule 1.3.1. Cuenca del Río Guayas 1.3.2. Clima de la región 1.3.3. Economía 1.4. Río Daule 1.4.1. Caudales del río Daule. 1.4.2. Población relacionada al río Daule 1.4.3. Indicadores de condiciones de vida de las poblaciones en las riberas del río Daule 1.5. Usos del agua 1.6. Estado de la Calidad de las aguas de Ecuador y del río Daule 1.7. Marco legal del agua
Capítulo 1 Introducción 6 millones de personas carecen de instalaciones necesarias para abastecerse de agua y 2.400 millones no tienen acceso a sistemas de saneamiento. Se registran 4.000 mil millones de casos anuales de diarrea, de los cuales el 88% puede atribuirse a la insalubridad del agua y a deficiencias de saneamiento y de higiene, un millón ochocientas mil personas mueren de enfermedades diarreicas cada año; la mayoría de ellas son niños menores de cinco años de edad [9]. Si el abastecimiento de agua y el saneamiento básico fueran ampliados a aquéllos que hasta el día de hoy no tienen acceso a estos servicios, se estima que la carga de las diarreas infecciosas se reduciría en un 17% anual. El agua contaminada por microbios sigue siendo la mayor causa de enfermedad humana y de mortalidad a nivel mundial [10]. La cantidad y la calidad de recursos hídricos de superficie y subterráneos y los servicios de soporte vital de los ecosistemas están en peligro, debido al impacto ocasionado por el crecimiento de la población que requiere cada vez mayor cantidad de agua para subsistencia. Si la tendencia actual continúa, para el 2025 se estima que 1.800 millones de personas estarán viviendo en países o regiones con una escasez de agua total, y dos tercios de la población mundial podrían sufrir estrés hídrico (Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD-2006)). El agua constituye la parte esencial de todo ecosistema, en los aspectos cuantitativos y cualitativos y su reducción en cantidad y calidad dará como resultado efectos negativos sobre ellos, que podría provocar la perdida de biodiversidad, fuentes naturales de alimentos, problemas salubridad, así como problemas de desastres naturales. 1.2 Ambiente del río Daule Para abordar el tema del sitio de estudio, que en el presente caso es el río Daule en el cual se estudia el tramo comprendido desde la ciudad de Balzar hasta el sitio denominado Puente Lucía, lugar donde la ciudad de Guayaquil capta las aguas de este río para la producción de agua potable. El río Daule es parte de la Cuenca del río Guayas, que es el más grande sistema hidrográfico del Ecuador que drena a la costa del Pacífico y tiene influencia directa en las provincias de Guayas, Manabí, y Santa Elena, por lo que comenzaremos describiendo la cuenca del río Guayas.
Capítulo 1 Introducción 7 1.2.1 Cuenca del Río Guayas El sistema hidrográfico del Ecuador, se encuentra determinado por la Cordillera de los Andes, que forma dos vertientes la del océano Pacífico y la del río Amazonas. En el país existen 31 Sistemas Hidrográficos y 79 Cuencas Hidrográficas, excluyendo la del río Cenepa, 137 subcuencas [11]. De los 31 sistemas, 24 de estos sistemas hidrográficos pertenecen a la vertiente del Pacífico, que cubre una superficie de 122.316 km2 que corresponde al 48,59% del territorio Nacional, y 7 vertientes del Amazonas con una superficie de 131.726 km2 y representa el 51,41% de la extensión territorial del Ecuador. En la tabla No 1 se indican los sistemas hidrográficos del Ecuador [12]. Sistemas hidrográficos del Ecuador Vertiente del Pacífico Vertiente del Amazonas Sistemas Hidrográficos 24 7 Área superficial Ecuador (km2) 123.216 131.726 Área superficial Ecuador (%) 48,06 51,38 Cuencas hidrográficas 72 7 Subcuencas hidrográficas 101 36 Potencial hídrico (Hm3) 6.100 229.000 Potencial hídrico (%) 21 79 Disponibilidad hídrica m3/hab./año 5.300 91.000 Población aproximada 11.500.000 2.500.000 Tabla No 1. Distribución del Sistema hidrográfico del Ecuador, SENAGUA (2011) La Cuenca del Río Guayas, es una de las 72 cuencas, es la más grande del país, toma el nombre del río Guayas, río que es formado por la confluencia de los ríos Daule y Babahoyo, estos ríos atraviesan extensas zonas de varias provincias y confluyen en la ciudad de Guayaquil, el río Guayas tiene una escasa longitud aproximada de 55 km. y un caudal promedio en época seca que se estima en 350 m3/s, en época de invierno en más 1.500 m3/s. En su desembocadura en el Océano Pacífico forma el golfo de Guayaquil es un sitio único en la costa del Pacífico Sur, posee una rica flora y fauna. El río Daule aporta aproximadamente el 40% del caudal del río Guayas, a su vez el río Daule recibe agua de los ríos Macul, Puca, Paján, Colimes, y Pedro Carbo, el río Babahoyo, cuenta como afluentes los ríos Yaguachi, Puebloviejo, Zapotal (Caracol), Balzar, Quevedo, Vinces.
Capítulo1Introducción 8 La Cuenca del Guayas es la más grande Cuenca Hidrográfica de la Costa del Pacífico Sur, está ubicada en la parte occidental del país entre los meridanos 78° 36´ W80° 36´ W, y los paralelos 00° 14´S-02° 27´ S, tiene una extensión de 33.214 Km2, que constituye más del 12% de la extensión territorial del Ecuador, es el área más fértil y desde el punto de vista económico la zona más importante que genera aproximadamente el 40% del producto interno bruto. Figura 2. Mapa de la Cuenca del río Guayas, Estudio Exploratorio: “Problemática y Conflictos sobre Recursos Hídricos por Efectos del Cambio Climático”-Disponibilidad Usos y Aprovechamientos del Recurso Hídrico, Convenio DED-SENAGUA, (2009)
Capítulo 1 Introducción 9 De los 8 millones de hectáreas de terrenos agrícolas que globalmente se estiman en Ecuador, aproximadamente 3 millones de has que corresponde al 37,5% de los suelos se encuentran en la cuenca del río Guayas y en ella se concentra una población de aproximadamente 5 millones de habitantes [13]. La Cuenca del Río Guayas, abarca 9 de las 24 provincias del Ecuador y constituye el sistema hidrográfico más grande e importante del país, y en promedio descarga 30.000 millones de metros cúbicos de agua al océano Pacífico [14]. La Cuenca del Río Guayas esta integrada por las provincias de: Bolívar, Chimborazo, Cotopaxi, Los Ríos, Santo Domingo de los Tsáchilas, Cañar, Tungurahua, Manabí y Guayas, y la extensión territorial de algunas provincias en un 100% están integrado a la Cuenca, como se puede apreciar en la Tabla No 2. Provincia Área de Provincia km2 Área de provincia dentro de la Cuenca del Río Guayas km2 Bolívar 3.931 3.931 Chimborazo 6.491 2.367 Cotopaxi 6.015 2.444 Los Ríos 7.224 7.224 Santo Domingo de los Tsachilas 3.488 1.653 Manabí 18.889 5.594 Cañar 3.152 162 Guayas 15.822 8.351 Tungurahua 3.384 1 No delimitado 487 487 total 32.214 32.214 La SENAGUA (Secretaría Nacional del Agua) en la actual demarcación hidrográfica del Ecuador del 2011, indica que la Cuenca del Río Guayas esta constituida por siete subcuencas entre ellas: Subcuenca del río Daule, Subcuenca del río Vinces, Subcuenca del río Macul, Subcuenca del río Babahoyo, Subcuenca del río Yaguachi, Subcuenca del río Juján y Drenajes menores, cuyas áreas se indican en la tabla No 3. La Cuenca del Río Guayas es de vital importancia para el Ecuador, entre los años 1963-1964, la Unidad de Recursos Naturales del Departamento Económico de la Tabla No. 2. Áreas de provincias dentro de la Cuenca del Río Guayas, Convenio DED-SENAGUA (2009)
Capítulo 1 Introducción 10 Organización de Estados Americanos (OEA), calificó a la Cuenca del Río Guayas, como una de las zonas con mayores posibilidades de desarrollo en el país, y recomendó, después de una intensa investigación, la creación de un ente destinado a su estudio. Subcuencas hidrográficas Áreas de drenaje (km2) Río Daule 11.567,15 Río Vinces 4.276,32 Río Macul 978,10 Río Babahoyo 7.016,55 Río Yaguachi 4.501,75 Río Jujan 820,57 Drenajes menores 3.056,74 En diciembre de 1965 [15], se creó por parte del Estado ecuatoriano la Comisión de Estudios para el Desarrollo de la Cuenca del río Guayas, (CEDEGE), con la finalidad de planificar, estudiar, diseñar y ejecutar proyectos para el desarrollo social y económico en la región de la Cuenca del Río Guayas, y posteriormente, ampliando su ámbito a la Península de Santa Elena [16]. Desde entonces CEDEGE, realizó muchos estudios y obras para cumplir con los objetivos de su creación: dotar de riego a tierras de cultivo, provisión potable, control de inundaciones, energía y agua para recreación de agua, posteriormente en septiembre del 2009, es absorbida por la Secretaría Nacional del Agua (SENAGUA), La creación del Proyecto de Propósito Múltiple Jaime Roldós Aguilera, que se inició en 1982 con la construcción de la Presa Daule-Peripa con un almacenamiento de 6.000 millones de m3 de agua, cuya construcción finalizó en 1987, agua que se utiliza para: el abastecimiento de agua cruda para potabilizar y abastecer a 2,5 millones de habitantes de la Ciudad de Guayaquil y otras ciudades, para el riego de 100.000 has y control de inundaciones en 70.000 has, trasvase de aguas a la Península de Santa Elena, y su respectivo Plan Hidráulico, y trasvase a la Provincia de Manabí para riego y consumo de la población de esta provincia mediante el trasvase hacía el embalse la Tabla No 3. Superficie de las Subcuencas hidrográficas de la Cuenca del río Guayas, SENAGUA
Capítulo 1 Introducción 11 Esperanza, control de caudales del río Daule para preveer las inundaciones, control de calidad de agua del río Guayas, control de la intrusión salina y la Central Hidroeléctrica Marcel Laniado de Wind, de 213 MW de capacidad instalada, en tres unidades de 71 MW [17]. La Represa Daule-Peripa se encuentra funcionando desde Febrero de 1988 y gracias a su construcción se regula el caudal del río Daule, almacenando los excedentes del invierno, con el propósito de entregarlos en el verano para permitir el uso de sus aguas en actividades de agricultura, provisión de agua potable, preservación de la fauna y recreación. Por la obras que se han realizado en el Proyecto Multipropósito en la cuenca del Guayas, esta se ha convertido en uno de los principales soportes de la economía nacional, ya que aporta aproximadamente el 40% del PIB, y su producción significa el 85% de las divisas generadas por el cacao el 80%, por el café, el 80% de los productos del mar y el 40% por el banano, con relación a los productos de consumo interno, aporta el 94% de la producción de arroz, el 99% de la producción de soya, el 74% de azúcar, el 37% de maíz duro y el 15% de palma africana. Uno de los elementos principales del Plan Hidráulico es sin duda el embalse Daule-Peripa, cuya represa está localizada a unos 19 km de la localidad de Pichincha y a unos 140 Km. al Norte de la confluencia de los ríos Daule y Babahoyo, que despues como se ha indicado forman el río Guayas, consiste en un terraplén de 78 metros sobre el lecho del río Daule, el embalse se alimenta en gran parte del 50% de agua que produce la subcuenca del río Daule, cuando el embalse alcanza su máxima cota de 88 metros sobre el nivel del mar, forma un espejo de agua de aproximadamente de 295 km2, esta represa aumenta el flujo de agua dulce al estuario del río Guayas durante la estación seca, evitando la intrusión de agua salada en la parte baja del río Daule y potenciando la agricultura en esta área. El proyecto de la represa de los ríos Daule-Peripa descrito anteriormente también aumentará las áreas de explotación agrícola en la cuenca del río Guayas. El área propuesta para la agricultura de regadío es de 125.000 hectáreas ubicadas en la cuenca del río Daule, la península de Santa Elena y la provincia de Manabí. Uno de los objetivos del embalse es dotar de agua a la Península de Santa Elena
Capítulo 1 Introducción 12 denominado Plan Hidráulico Acueducto Santa Elena (PHASE) [18], el cual es un conjunto de obras para dotar de agua a la provincia de Santa Elena para múltiples propósitos como: consumo humano, industrial y de riego, es una obra que tiene mas de 120 Km. de grandes canales revestidos, un túnel de 7 Km., capta las aguas del río Daule en el sitio conocido como La Toma, va al Embalse de Chongón que tiene una capacidad de 280 millones de m3, para luego redistribuirlas por canales hacia la Península de Santa Elena, y posteriormente a dos presa más pequeñas, El Azúcar de 70 millones de m3 y el embalse de Cola Playas de 2 millones de m3. El trasvase garantiza agua de riego para 50.000 hectáreas y agua potable para toda la población que llegue a tener la Península de Santa Elena, en la figura 3, se ilustra el proyecto PHASE La construcción de la Central Hidroeléctrica Marcial Laniado de Wind, es otros de los logros del proyecto multipropósito en la Cuenca del Río Guayas, que aprovecha los recursos hídricos de la Represa Daule-Peripa para la generación de electricidad, esta central tiene una capacidad instalada de 213 megavatios y comenzó a funcionar en 1998 Figura 3. Proyecto Plan Hidráulico Acueducto Santa Elena, (PHASE), SENAGUA
Capítulo 1 Introducción 13 (Hidroeléctrica Nacional, febrero de 2009). La generación media anual es de aproximadamente 600 GWh, de los cuales más del 50% se generan en el período crítico del Sistema Interconectado Nacional durante los meses de noviembre y diciembre, desde que empezó a operar la Central ha permitido un considerable ahorro de combustibles derivados del pétroleo. Existen otros proyectos que se estan desarrollando en la cuenca del Guayas, como el proyecto multiproposito Baba [19], que contempla desviar las aguas del río Baba para explotar completamente la capacidad de la Central Hidroeléctrica, y en estudios se encuentra el proyecto Dauvin que tiene como objetivo proveer agua para la producción agrícola permanente y segura a 143.000 hectáreas y beneficiará a 180.000 personas de las provincias de Guayas y Los Ríos, esta obra ubicada al sur de la ruta de Trasvase Daule-Vinces-Babahoyo, entre los ríos Daule, Vinces y Babahoyo, también se ha firmado el “Contrato de Estudios del Proyecto de Trasvase Río Daule-Pedro Carbo que beneficiará a 76 mil personas y 25 mil hectáreas de Guayas y Manabí [20]. 1.2.2 Clima de la región La temporada de lluvias en la Cuenca del Guayas, se inicia en los primeros cuatro meses del año en que se producen el 85% de las precipitaciones, y en los meses restantes las lluvias se dan manera esporádica. La distribución espacial y temporal de las lluvias en la Cuenca del Guayas son muy variables, y van desde valores en promedio de 2.500 mm. en la parte noroeste sitio de Santo Domingo de los Colorados, disminuyendo hacia el sur en Quevedo es de alrededor de 2.200 mm, en la zona de Daule-Peripa de unos 1.800 mm, en Guayaquil de unos 1.200 mm, en Chongón de unos 750 mm. y hacia el oeste la lluvias son escasas y están por los 50 mm, hay zonas de la Cuenca con muchas precipitaciones y otras que tienen déficit hídrico [21]. Las condiciones climáticas de la cuenca del Guayas, se ven determinadas por su orografía, la que de manera directa influye sobre la variabilidad espacial de los parámetros meteorológicos tales como temperatura y precipitación, que determinan los diferentes tipos de clima [22]. La extensión de la Cuenca del Río Guayas es bastante grande y abarca tierras
Capítulo 1 Introducción 14 bajas como de altura, y por lo tanto el clima es variable de acuerdo a su relieve, en la medida que disminuyen las alturas el clima es caluroso y con mucha humedad con temperaturas promedios entre 27 a 30°C. 1.2.3 Economía Ecuador es un país agrícola, y posee 26.079.600 has, en la tabla No 4, están indicados los datos usos del suelo a nivel nacional por categorías desde el 2006 al 2010, de estos aproximadamente casi 12 millones de hectáreas corresponden para la producción agrícola (INEC). Excluyendo a la exportación depetróleo y la del cultivo del camarón, la economía del Ecuador esta fundamentada en la agricultura. Ecuador es el primer exportador de banano en el mundo, es reconocido en los mercados mundiales la calidad de su cacao, exportación de flores, frutas, primer exportador de madera de balsa y exportador de muchos más productos. Usos del suelo 2006 2007 2008 2009 2010 Cultivos permanantes ppeppppppppperppermanentes 1.213.394 12.196.510 0 1264.129 1.349.251 1.391.379 Cultivos transitorios y berbecho 1.043.292 1.008.451 1.001.307 1.028.615 992.370 Descanso 190.257 187.010 235.091 170.769 193.956 Pastos Cultivados 3.542.901 3.623.888 3.703.010 3.561.943 3.409.992 Pastos naturales 1.455.081 1.373.040 1.242.343 1.423.937 1.509.971 Paramos 604.009 615.581 563.289 498.431 539.473 Montes y bosques 3.621.835 3.551.1710 0 3579.243 3.548.732 3.504.126 Otros Usos 255.603 254.513 235.285 232.593 217.055 Tabla No 4. Usos del suelo en el Ecuador periodo 2006-2010 (has), Instituto Ecuatoriano de Estadísticas y Censos INEC (2010). En la tabla No 5, constan los principales productos que se cultivan a nivel nacional con su respectivo número de hectáreas, en una serie histórica que va del 2005 al 2010, se destacan los cultivos con mayor cantidad de hectáreas que se realizan.
Capítulo 1 Introducción 15 La cuenca del Guayas es una de las zonas más ricas para el desarrollo de producción agropecuaria del Ecuador [23] se ha convertido en uno de los principales soportes de la economía nacional y en ella se dan los principales productos de exportación y de consumo interno, entre ellos banano, caña de azúcar, arroz, soja, maíz, algodón y madera de balsa del cual el Ecuador es el principal productor a nivel mundial y otros tipos de cultivos. Principales cultivos Nacionales-Superficie cultivada (has) Productos 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Banano 232.780 221.107 211.843 233.427 229.602 232.939 Cacao 406.866 407.868 422.985 455.414 468.840 491.221 Maíz duro seco 262.623 277.546 278.681 250.306 279.261 284.000 Arroz 380.254 402.345 385.872 365.000 380.345 382.230 Café 246.383 217.075 212.280 191.189 198.511 193.009 Caña de azúcar 76.500 76.799 77.100 76.400 76.900 79.435 Palma africana 172.674 174.883 167.134 174.644 232.497 258.218 1.3 Río Daule El río Daule nace en el nudo de Sandomo, Provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas, muy cerca de San Miguel o Peripa [24], su longitud aproximada es de 260 km., y forma la subcuenca del río Daule, y es la mas grande de las subcuencas de la Cuenca del Guayas, abarca una extensión territorial de 11.567,15 km2 que representa aproximadamente el 5% del territorio nacional, y el 36% de toda la Cuenca del Río Guayas, que se ilustra en la figura No 5, se encuentra ubicada en zona occidental superior de la Cuenca del Río Guayas, es una de las zonas de mayor concentración de producción agrícola. Dentro de su influencia se encuentran las provincias de: Guayas, Manabí, Santa Elena, Los Ríos y Santo Domingo de los Tsáchilas, dentro de su área de influencia esta una población de 4 millones de personas [25]. El Río Daule, es el principal río de la Subcuenca del Río Daule, que es una de Tabla No 5. Áreas cultivadas (has) por principales cultivos en Ecuador, MAGAP/INEC/SIGAGRO (2011)
Capítulo 1 Introducción 22 realmente adecuados para la disposición de residuos sólidos, en muchas ciudades se los dispone en áreas a cielo abierto que son focos de infección e insalubridad. Ciudad Por carro recolector Queman Entierran La arrojan al río, acequia o canal De otra forma Casos % Casos % Casos os % casos % casos % Balzar 6.102 86,27 865 12,23 12 0,17 27 0,38 11 0,16 Colimes 1.492 87,00 186 10,85 4 0,23 14 0,82 5 0,29 Daule 15.19 89,75 1.602 9,46 18 0,11 5 0,03 44 0,26 Empalme 8.313 94,44 413 4,69 7 0,08 4 0,05 16 0,18 Nobol 1.960 94,32 112 5,39 2 0,10 - - 2 0,10 Palestina 2.132 92,74 144 6,26 1 0,04 5 0,22 3 0,13 Pichincha 878 94,92 33 3,57 - - 1 0,11 - - Sta. Lucía 2.240 95,24 97 4,12 2 0,09 1 0,04 8 0,34 Tabla No 9. Disposición de residuos sólidos urbanos de ciudades ribereñas del río Daule, INEC (2010) 1.4 Usos del agua El recurso agua por su utilización se lo divide en dos grupos: el uso consuntivo que es el agua que no se devuelve en forma inmediata al ciclo del agua y su uso puede ser medido cuantitativamente, y el no consuntivo el cual consiste en su uso sin extraerla de su ambiente natural, ejemplo el generar energía eléctrica transporte. En nuestro país el uso no consuntivo es el que más utiliza el recurso agua y esta representado por la generación de energía hidroeléctrica, por otra parte dada la vocación por la agricultura de nuestro país se utilizan grandes cantidades de agua para riego, ya que los cultivos como banano arroz, cacao y otros, demandan en gran cantidad este recurso. En el Ecuador la Secretaría Nacional del Agua (SENAGUA), ejerce la rectoría de la gestión y administración del agua, y para la entrega de concesiones del agua para lo cual dispone de 11 Agencias de Aguas, las mismas que se encargan de los procedimientos administrativos y judiciales en temas referentes al aprovechamiento del agua por parte de la comunidad.
Capítulo 1 Introducción 23 A nivel nacional se tienen 68.244 concesiones para usos consuntivos y no consuntivos, que representan un caudal total de 2.890,29 m3/s, de los cuales 2.251,3 m3/s corresponden a usos no consuntivos [27] que representan un 77,89%, el 22,1% es de usos consuntivos. Los usos consuntivos incluyen; abrevadero, recreación, uso doméstico, agua potable, agua de mesa, piscícolas, termales, riego y otros. En la figura 7, se indican los usos consuntivos del agua a nivel nacional. Figura. 7. Usos del agua en Ecuador. El principal uso del agua en Ecuador es para riego, unas 3.000.000 de has. comprenden el área regable del país, de las cuales aproximadamente el 93% se encuentran en la vertiente del Pacífico y en la cuenca del Río Guayas se encuentran el 40% del área regable del total del país, y requiere del recurso agua en forma intensa [28]. 1.5 Estado de la Calidad de las aguas de Ecuador y del río Daule El Ecuador como muchos de los países en desarrollo, se encuentra realizando grandes esfuerzos por cumplir con los Objetivos de Desarrollo del Milenio, como el ampliar la cobertura de agua potable y saneamiento, ya que ello asegurará mejores condiciones de vida para la población y también del ambiente. Para enfocar la calidad del agua del país y del río Daule es necesario considerar algunos índices que tienen relación, con el destino de las aguas residuales y su tratamiento y la disposición de residuos sólidos.
Capítulo 1 Introducción 24 Las actividades antrópicas, generan cantidad de residuos líquidos y sólidos, los cuales de manera directa o indirecta van a afectar a los suelos y a las aguas bien sean estas superficiales o subterráneas, dependiendo de la forma en que los residuos sean vertidos al ambiente se puede tener una contaminación puntual o difusa. La contaminación puntual en los ríos del Ecuador y en el caso del río Daule esta dada por los centros urbanos que se han desarrollado en sus riberas y que aportan gran cantidad de materiales contaminantes, sobre todo las aguas residuales urbanas que se vierten sin ningún tratamiento y de algunas industrias que se encuentran ubicadas en un sector de Guayaquil que están en las riberas del río Daule y las difusas corresponden fundamentalmente a aquellas que se dan por la agricultura. Pero como se ha indicado anteriormente, una gran actividad desarrollada con las aguas del río Daule es la agricultura, y esta es causa de contaminación difusa, por el uso de una gran cantidad de agroquímicos, que se utilizan para su desarrollo. En Ecuador durante los últimos años se ha incrementado la provisión de agua a la población, y acuerdo a datos del censo del 2010 (INEC), la cobertura de provisión de agua por medio de la red pública a nivel nacional es del 71,98%, el 11,72% se abastece de pozos, 9,72% de vertientes o ríos, el 5,05% de deposito cisterna y el resto por otros medios, lo cual no ido acompañado de la debida gestión de las aguas resultantes de sus usos. En lo respecta a la eliminación de aguas residuales a nivel de país el 53,59%, esta conectado a la red pública, un 33,92% a pozos sépticos, el 12,49% se las descargan directa al mar, río, lago o canal. Por otra parte la recolección de residuos sólidos a nivel nacional es del 76,97% por carro recolector, el 4,56% lo desechan en terrenos baldíos, el 15,51% los incineran y un 3,01% los elimina de otra forma. Algunos ríos de Ecuador se encuentran contaminados, las causas de la contaminación son diversas como: actividad minera, explotación hidrocarburífica, utilización de variados productos agroquímicos en la agricultura, desechos industriales, por aguas residuales urbanas e industriales no tratadas siendo esta una de las principales fuentes, otra fuente resulta la inadecuada disposición de residuos sólidos, y de los
Capítulo 1 Introducción 25 lixiviados de los botaderos de basura y rellenos sanitarios [29]. En lo que respecta al tratamiento de aguas servidas, en el 1999 de los 214 municipios del país 35 tenían tratamiento de agua residual. Se calcula que solo el 8% de las aguas residuales tienen algún tipo de tratamiento, convirtiéndose en una de las principales causas de contaminación de los ríos, lo cual es provocado por el acelerado y desordenado crecimiento de la población urbana y se considera que por debajo de la cota de los 2.800 metros sobre el nivel del mar, las aguas no se pueden beber de manera directa [30-31]. El 92% de aguas residuales en Ecuador son descargadas de manera directa a las fuentes, que son causas de enfermedades por infecciones estomacales, generadas por la mala calidad del agua y alimentos, estas se encuentran entre las 10 principales causas de mortalidad y morbilidad en el país. Secretaría Nacional del agua indica que apenas el 10 por ciento de los municipios del país realiza un tratamiento completo de aguas servidas. En el caso de Guayaquil, la ciudad más grande del país en el 2009, el Ministerio de Desarrollo Urbano y Vivienda (MIDUVI) determinó que apenas un 20 por ciento de sus aguas residuales tenían un tratamiento completo, mientras que el 80 por ciento restante cumplía con un tratamiento primario [32]. 1.6 Marco legal del agua La constitution de el Ecuador del 2008, garantiza sin discriminación alguna el goce de el agua para sus habitantes. El derecho humano al agua es fundamental e irrenunciable. El agua constituye patrimonio nacional estratégico, de uso público, inalienable, imprescriptible, inembargable y esencial para la vida, planificación y gestión de los recursos hídricos: consumo humano, soberanía alimentaria, caudal ecológico y actividades productivas. El Estado, a través de la autoridad única del agua, será el responsable directo de la planificación y gestión de los recursos hídricos, para lo cual en el 2008, creó la Secretaría Nacional del Agua (SENAGUA), con el objetivo de conducir y regir los procesos de gestión de manera integrada y sustentable en los ámbitos de las cuencas hidrográficas.
Capítulo 1 Introducción 26 Dentro de la estructura de la SENAGUA, están la Agencias del Agua, que son órganos territoriales que tiene a su cargo los procedimientos administrativos y judiciales en primera instancia, en temas referentes a: Derechos de aprovechamientos de agua, servidumbres, organización de usuarios, autorizaciones de explotación de aguas subterráneas, construcción de obras de infraestructura, elaboración de informes para concesiones de explotación minera entre otras. La Norma de Calidad Ambiental y de Descarga de Efluentes: recurso Agua, que se encuentra en el Libro VI-Anexo 1, dictada bajo el amparo de la Ley de Gestión Ambiental y del Reglamento a la Ley de Gestión Ambiental para la Prevención y Control de la Contaminación Ambiental, es de aplicación obligatoria y rige en todo el territorio nacional que determina lo siguiente: Los límites permisibles, disposiciones y prohibiciones para las descargas en cuerpos de aguas o sistemas de alcantarillado. Los criterios de calidad de las aguas para sus distintos usos; y, Métodos y procedimientos para determinar la presencia de contaminantes en el agua. Los límites máximos permisibles para aguas de consumo humano y doméstico que únicamente requieren tratamiento convencional se encuentran en la tabla No. 55 en el Anexo 6.
CAPÍTULO 2 OBJETIVOS Y METODOLOGÍA GENERAL DE LA INVESTIGACIÓN 2.1. Objetivo 2.1.1. Objetivos específicos 2.2. Metodología del estudio experimental del trabajo de la tesis 2.2.1. Sistemática de muestreo 2.2.2. Toma y conservación de muestras de agua 2.2.3. Equipos 2.3. Métodos de análisis en muestras de agua 2.3.1. Determinaciones analíticas 2.3.1.1. Determinaciones de parámetros físico-químicos in-situ 2.3.1.2. Determinaciones analíticas en laboratorio 2.3.1.2.1. Determinaciones de parámetros físico-químicos en laboratorio 2.3.1.2.2. Determinación de compuestos orgánicos contaminantes 2.3.1.2.3. Determinación de carbono orgánico total 2.3.1.2.4. Determinación de iones metálicos mayoritarios 2.3.1.2.5. Determinación de metales pesados 2.3.1.2.6. Determinación coliformes fecales y totales 2.3.1.2.7. Determinación de la toxicidad de las aguas del río Daule 2.3.1.3. Análisis de los sedimentos 2.3.1.3.1. Determinación de la materia orgánica por pérdida de masa 2.3.1.3.2. Determinación de los compuestos orgánicos persistentes 2.3.1.3.3. Determinación de metales pesados 2.3.1.3.4. Ensayos de toxicidad
Capítulo 2 Objetivos y metodología general de la investigación 28
Capítulo 2 Objetivos y metodología general de la investigación 29 2.1 Objetivo. El objetivo general del presente trabajo de tesis, es realizar un estudio de la contaminación química, orgánica, inorgánica, microbiológica y toxicológica de las aguas y sedimentos del río Daule, a lo largo de aproximadamente 80 km. Las estaciones escogidas para el muestreo son sitios cercanos a centros urbanos asentados en las riberas del río Daule y que estarían aportando agentes contaminantes adicionales a los aportados por la agricultura, que es el principal uso de sus aguas. El río Daule, forma la principal subcuenca de la Cuenca del río Guayas, es un recurso hídrico vital para la Provincia del Guayas y el país, que representa el 25% de la población del Ecuador, que aparte de ser usado para en agricultura, y previo su tratamiento es fuente de provisión de agua potable para Guayaquil, y otras ciudades, para la industria y otros usos, que de no tener el conocimiento del grado de calidad de las mismas podría verse afectada por los usos que se le de. 2.1.1 Objetivos específicos: Determinación de parámetros físico-químicos in situ y en laboratorio. Determinación de compuestos orgánicos persistentes: pesticidas organoclorados (OC) y organofosforados (OF), bifenilos policlorados (PCBs), hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs), en las aguas del río Daule. Determinación la presencia de metales pesados en agua. Determinar la contaminación microbiológica de las aguas del río Daule. Determinar la toxicidad de las aguas y sedimentos del río Daule. Determinación de compuestos orgánicos persistentes: pesticidas organoclorados (OC) y organofosforados (OF), bifenilos policlorados (PCBs), hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs), en sedimentos del río Daule. Determinar la presencia metales pesados en sedimentos.
Capítulo2Objetivosymetodologíageneraldelainvestigación 30 2.2 Metodología del estudio experimental del trabajo de la tesis La realización del presente trabajo, corresponde al estudio de los parámetros físico-químicos, microbiológicos y toxicológicos de las aguas y sedimentos del río Daule, a fin de establecer su calidad, en un tramo aproximado de 80 km., para el estudio de las aguas del río escogieron siete estaciones, y en el caso de los sedimentos se los hizo en seis estaciones cuyos sitios y coordenadas se encuentran indicados en la tabla No 10 y figura 8. En el caso de los muestreos para sedimentos, no se realizaron toma de muestras en la estación Balzar1 por dificultades de acceso debido a la profundidad del río. Estaciones de muestreo de aguas/sedimentos Lugar Coordenadas 1 Balzar 1 S 01o21,594’ W 079o54,448’ 2 Balzar 2 S 01o21,897’ W 079o54,759’ 3 Palestina S 01o37,447’ W 079o58,847’ 4 Santa Lucía S 01o42,705’ W 079o59,231’ 5 Daule S 01o51,771’ W 079o58,852’ 6 Nobol S 01o54,971’ W 080o00,491’ 7 Puente Lucía S 01o59,007’ W 079o59,050’ Tabla No 10. Coordenadas de las estaciones de muestreo de aguas y sedimentos La estaciones fueron seleccionadas, por que pudieran representar sitios críticos en cuanto a la posible contaminación por aguas resultantes de uso doméstico y por otras actividades antropogénicas que se realizan en las poblaciones que se encuentran asentadas en las riberas del río, así como también por desechos sólidos. Los sitios fueron determinados mediante posicionamiento geográfico con ayuda de un GPS portátil, las estaciones de muestreo fueron escogidos no necesariamente porque representen sitios críticos por probable contaminación con pesticidas, abonos o cualquier tipo de agroquímico u otros contaminantes orgánicos, debido a que a todo lo largo del tramo escogido se utilizan las aguas de este río para uso agrícola, pero si por contaminación antrópica de las poblaciones ribereñas. Cabe indicar que las estaciones seleccionadas facilitaron el acceso para la toma de muestras, ya que en dichos sitios se pudo realizar alquileres de embarcaciones tipo canoa que en otros sitios no fue posible conseguir, también hubo de considerar que otros sitios son de difícil acceso y pudieron representar peligros para la seguridad personal durante las actividades de muestreo.
Capítulo 2 Objetivos y metodología general de la investigación 31 Figura 8. Ubicación de las estaciones de muestreo en el río Daule
Capítulo 2 Objetivos y metodología general de la investigación 38 numerosas variables: químicas geológicas, climáticas y biológicas y puede verse alterada por actividades humanas: agrícolas, ganaderas e industriales, principalmente. Entre los cationes mayoritarios determinados están: calcio, magnesio, sodio y potasio, la presencia de estos iones fue determinada mediante absorción atómica a la llama, cuyo procedimiento consta en el Anexo 3. 2.3.1.2.5 Determinación metales pesados en agua Las concentraciones de metales pesados en aguas superficiales, generalmente esta en el orden de partes por billón, por lo cual el método aconsejable a utilizar es la atomización electrotérmica, la cual es de alta sensibilidad, para el caso del mercurio se utilizó el método de vapor frío. La metodología para la determinación de los metales pesados esta indicada en el Anexo 3. 2.3.1.2.6 Determinación de Coliformes fecales y totales Las aguas de ríos, como es el caso del río Daule, generalmente contienen coliformes fecales y totales producto de descargas directas de aguas residuales urbanas, o del vertido de aguas depuradas, y de contaminación producida por animales. Los métodos de análisis microbiológicos de un agua, tienen por finalidad la determinación de microorganismos, que modifiquen su calidad para un determinado uso, razón por la cual los análisis microbiológicos deben realizarse e interpretarse en función del uso posterior del agua. La determinación de microorganismos coliformes totales por el método del número más probable (NMP), se fundamenta en la capacidad que tiene este grupo microbiano de fermentar la lactosa con producción de ácido y gas al incubarlos a 37°C durante 24 horas. Los coliformes fecales son un subgrupo de los coliformes totales, capaces de fermentar la lactosa a 44°C en vez de 37°C como lo hacen los totales. Esta técnica se utiliza para casi toda clase de bacterias en muestras líquidas, y puede observarse fácilmente el crecimiento por la turbidez o la producción de ácidos y gas. El método cuantitativo utilizado en este estudio fue de naturaleza estadística, para la determinación de coliformes fecales y totales, y se la realizó por el método del número
Capítulo 2 Objetivos y metodología general de la investigación 39 más probable (NMP), la densidad del grupo coliforme total se calcula por la tabla del NMP, teniendo como base los tubos positivos del medio, y es expresa como NMP fecal por 100 ml, el procedimiento para los ensayos microbiológicos esta en el Anexo 4. 2.3.1.2.7 Determinación de la toxicidad de las aguas del río Daule El mecanismo de la bioluminiscencia bacteriana está ligado al sistema de transporte de electrones en la respiración celular y responde al estado metabólico de la célula, por lo que un decaimiento en la luminiscencia emitida es un indicativo de que la respiración bacteriana está comprometida por algún daño ocasionado por agentes externos que afectan la suspensión del ensayo como sustancias insolubles, solubles, concentraciones de NaCl mayor a 35 g·L-1, por adsorción o dispersión de luz; entre otros. La toxicidad de las aguas del río Daule, fue determinada con el equipo Optocom 1, utilizando las bacterias Vibrio fischeri. El bioensayo de toxicidad que se distribuye comercialmente como Microtox®, es un bioensayo utilizado para la determinación de la toxicidad aguda en muestras medioambientales y compuestos puros, y se fundamenta, en que el microorganismo vibrio fischeri utilizado es sensible a un amplio número de compuestos tóxicos y contaminantes y se reduce la bioluminiscencia natural que posee esta bacteria cuando entra en contacto con sustancias contaminantes, Este cambio en la emisión de luz es directamente proporcional a la presencia de tóxicos en la muestra. La toxicidad se expresa como la concentración del agente que produce la reducción del 50% de la luminiscencia. Actualmente este bioensayo es utilizado para la determinación de toxicidad de aguas naturales, residuales y también de muestras sólidas como suelos y sedimentos o sus extractos acuosos. El procedimiento esta descrito en el Anexo 4. 2.3.1.3 Análisis de los sedimentos. Para el caso del presente estudio, las muestras de sedimento se extrajeron del fondo del río y en la parte central del cauce, con una draga de impacto, las muestras se
Capítulo 2 Objetivos y metodología general de la investigación 40 recolectaron en envases plásticos, se realizó el secado de las mismas cuyo procedimiento se indica en el Anexo 5. 2.3.1.3.1 Determinación de la materia orgánica por perdida de masa La materia orgánica presente en los sedimentos, es una mezcla de componentes de variada composición y orígenes bióticos, su principal componente es el carbono. Existen varios métodos de determinación de carbono, pero algunos de ellos son caros y difícil de mantener, pero existe el método de pérdida de masa por ignición, por sus siglas en ingles (LOI), que implica la combustión de las muestras a altas temperaturas, en la literatura se lo describe como un método económico, fiable y conveniente para la estimación de la materia orgánica [35] y esta basado en el calentamiento de muestras en una mufla a una temperatura de 500 a 550°C por unas tres horas, a las cuales previamente se ha eliminado la humedad. El procedimiento se indica en el Anexo 5. 2.3.1.3.2 Determinación de los compuestos orgánicos persistentes Previo a la determinación de los pesticidas organoclorados, organofosforados, bifenilos policlorados e hidrocarburos aromáticos policíclicos, se realizó las preparación de las muestras, indicadas en el Anexo 5. La determinación de pesticidas organoclorados, organofosforados, hidrocarburos y compuestos aromáticos policíclicos y bifenilos policlorados, se llevo a cabo en los laboratorios del CAFMA, en las mismas condiciones y en los mismos equipos, en que se realizaron las determinaciones de dichos contaminantes para las muestras de aguas. 2.3.1.3.3 Determinación de metales pesados Para la determinación de los metales pesados Cr, Cu, Cd, Pb, Ni, Zn y Hg, las muestras de los sedimentos previamente tamizadas se las digerió en vasos de TFM herméticamente cerrados, en el equipo de digestión por microondas Star D de la firma Milestone, de acuerdo a la metódica EPA 3051, éste procedimiento permite realizar la digestión de las muestras de suelos y sedimentos en tiempos cortos y realizar unas buenas recuperaciones incluso de elementos muy volátiles. En la actualidad, existen varios métodos oficiales que emplean diferentes mezclas de ácidos y sistemas de
Capítulo 2 Objetivos y metodología general de la investigación 41 calentamiento por microonda como: US-EPA 3050B método, y el método de la USEPA 3052 [36]. 2.3.1.3.4 Ensayos de toxicidad La toxicidad en los sedimentos, fue determinada siguiendo fundamentalmente el procedimiento del ensayo Microtox BSPT (ensayo básico en fase sólida) [37], que se indica en la tabla No 14. Tabla No 14. Parámetros y condiciones del protocolo SBPT con la bacteria Vibrio fisheri Facilidades y equipamiento Fotómetro Microtox Analizador, lectura de 490 ± 100 nm; con temperatura controlada o incubador de 15 ± 0,5°C. Solución de reconstitución Agua pura, no tóxica. Agua de dilución/control Diluente adquirido desde un proveedor comercial o NaCl al 3,5%. Temperatura de prueba 15 ± 0,5 °C pH de la muestra, salinidad y turbidez/color No ajuste o corrección. Aeración No requerida. Submuestra para contenido de humedad Tres réplicas de 5 ± 0,2 g seco 100 ± 0,5°C por 24 h Dilución primaria 7.00 ± 0,05 g total de sedimento homogenizado en 35 ml de agua de dilución en vaso de precipitación, mezclar por 10 min. sobre un agitador magnético. Concentraciones de prueba Normalmente la concentración de prueba máxima es 99,000 mg.L-1 sobre el peso húmedo básico con dos diluciones doblez, para un total de 2 concentración de prueba; dos soluciones controles; dejar por 10 min. para equilibrar la temperatura de la prueba. Especies de prueba Línea estandarizada Vibrio fischeri reconstituir girando el vial de tres a cuatro veces y mezclando 10 veces con pipeta de 0,5 ml y sostener a 5,5 ± 1°C por 30 min. Inoculo 10 μL dentro de cada concentración de prueba, mezclar tres veces con pipeta de 1,5 ml. Incubación 500 μL dentro de las cubetas de vidrio disponibles a la temperatura de la prueba. Observaciones Niveles de luz de todas las mediciones del control y concentraciones de prueba. Puntos finales IC50 (mg.L-1), calculado por software; normalizado por el contenido de humedad de l sedimento. Tóxico de referencia Desarrollado dentro de un mes para cada prueba, usando un control positivo y el mismo procedimiento y condiciones para las mediciones de la prueba de toxicidad para el sedimento
Capítulo 2 Objetivos y metodología general de la investigación 42
CAPÍTULO 3 CARACTERIZACIÓN HIDROQUÍMICA DEL RÍO DAULE 3.1. Hidroquímica 3.2. Parámetros físico-químicos de las aguas del río Daule 3.2.1. Temperatura 3.2.2. Potencial de hidrógeno 3.2.3. Conductividad 3.2.4. Oxígeno disuelto 3.2.5. Alcalinidad 3.2.6. Amonio 3.2.7. Nitratos 3.2.8. Nitritos 3.2.9. Cloruros 3.2.10. Sólidos suspendidos 3.2.11. Sólidos disueltos 3.2.12. Sólidos totales 3.2.13. Turbidez 3.2.14. Sulfatos 3.2.15. Fosfatos 3.2.16. Carbono orgánico total 3.2.17. Calcio 3.2.18. Magnesio 3.2.19. Sodio 3.2.20. Potasio 3.3. Metales pesados en agua 3.3.1. Introducción 3.3.2. Ciclo biogeoquímico 3.3.3. Toxicidad 3.3.3.1. Grado de toxicidad y biodisponibilidad 3.3.4. Arsénico 3.3.5. Cadmio 3.3.6. Cinc 3.3.7. Cobre 3.3.8. Cromo 3.3.9. Hierro 3.3.10. Mercurio 3.3.11. Níquel 3.3.12. Plomo
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 44
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 45 3.1 Hidroquímica Las aguas superficiales y entre ellas las aguas de los ríos, son sistemas dinámicos, complejos y frágiles que fluyen a lo largo de centenares de kilómetros, como es el caso del río Daule cuya longitud es de aproximadamente 260 km. La calidad de las aguas superficiales pueden variar de forma espacial y temporal en función de procesos interrelacionados como: morfológicos, hidrológicos, físico-químicos, biogeoquímicos y sedimentológicos naturales [38], así como del clima y las precipitaciones, que determinan las condiciones químicas de sus aguas y son fuente de variedad de materiales disueltos y partículas. Adicionalmente a los factores antes indicados hay que considerar la actividad antropogénica [39] que es capaz de aportar grandes cantidades de compuestos químicos contaminantes a través de actividades como, minería, deforestación, urbanización, desarrollo agrícola, uso de pesticidas, construcción de carreteras, obras hidroeléctricas, drenaje del suelo, vertidos domésticos e industriales, los cuales modifican de manera sustancial la química natural del agua. Entre las sustancias presentes en el agua están los iones, algunos de los cuales se encuentran en forma mayoritaria y cuyas concentraciones por lo general son mayores de 5,0 mg.L-1 y comprenden los aniones: cloruros (Cl-), sulfatos (SO42-), bicarbonatos (HCO 3 ) y los cationes: sodio (Na+), calcio ( Ca2+), magnesio (Mg2+) y los minoritarios entre los cuales tenemos, los nitratos (NO3-), nitritos (NO2-), carbonatos (CO32-), potasio (K+), hierro (Fe2+), así como aquellos que se encuentran a nivel de trazas cuyas concentraciones son menores a 0,1 mg.L-1, como es caso de los metales pesados, de manera general las especies químicas disueltas pueden tener un amplio rango de concentración. Debido a las variaciones espaciales y temporales de la química del agua, se hacen necesarios programas de evaluación y control de la calidad del agua. La evaluación de la calidad del agua es el proceso de valoración total de la naturaleza física, química y biológica del agua en relación a la calidad natural, frente los efectos antrópicos y es la base para tomar medidas preventivas y correctivas de vigilancia y protección.
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 46 De esta manera la caracterización hidroquímica establece la medida y análisis de algunos parámetros físico-químicos que reflejan los procesos químicos, físicos y biológicos que ocurren en los ecosistemas acuáticos, la cual no es una tarea sencilla [40-41], el monitoreo debe ser frecuente a escala de cuencas, que permita obtener información importante sobre la evolución temprana de la química del agua corriente y que ayude a la comprensión de los procesos significativos que ocurren en el. La gestión de los recursos hídricos es un aspecto integral de la gestión preventiva de la calidad del agua potable, es la primera barrera contra la contaminación del agua potable de la salud pública [42] lo cual es responsabilidad de los organismos de gestión de las cuenca hidrográficas. La calidad del agua se la define en función de un conjunto de variables físicoquímicas y microbiológicas. Los parámetros indicadores de contaminación o índices de calidad permiten medir los cambios en un determinado sistema hídrico, los cambios bruscos de estos harán sospechar de contaminación. En el caso del río Daule, no existen actividades relacionadas como la minera que aporte contaminación de elementos químicos, tampoco existen industrias al menos en el tramo estudiado que puedan aportar contaminantes, la principal actividad a lo largo del río es la agricultura, la cual para su desarrollo utiliza grandes cantidades de compuestos agroquímicos que son utilizados para control de las plagas (pesticidas) e incrementar la productividad (abonos), a esto se suma la falta parcial y en la mayoría de los casos la falta total de servicios básicos en las ciudades ribereñas a este río, como alcantarillado y el respectivo tratamiento de las aguas residuales urbanas, las cuales si constituyen una fuente muy significativa de contaminantes. Un efecto a considerar en la calidad de sus aguas del río Daule, es la represa Daule-Peripa, que se encuentra aguas arriba y cuyo represamiento influye en la calidad del río aguas abajo, asi como también la contaminación causada por nuevas urbanizaciones que se están construyendo que es necesario de monitorear de manera continua ya que las aguas residuales urbanas aportan ciertos elementos como, sulfatos, bicarbonatos, fosfatos, nitratos sodio, potasio, cloro, y otros elementos [43] que finalmente incrementan su concentración en el río lo cual estará en relación al incremento poblacional e impactará en la calidad de sus aguas.
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 47 3.2 Parámetros físico-químicos de las aguas del río Daule. En este estudio se realizó, la determinación de indicadores, físicos-químicos, especies químicas, microbiológicos y de toxicidad, que se indican a continuación: 3.2.1 Temperatura Los sistemas hídricos superficiales presentan diariamente fluctuaciones de la temperatura debido a factores como: profundidad del cauce, caudal, temperatura del ambiente, hora del día y también fluctuaciones anuales relacionadas a las época seca o de lluvias [44] La temperatura en las aguas es un parámetro importante por su efecto en otras propiedades tanto físicas como químicas, ya que un incremento de ella acelera las reacciones químicas, incrementa la solubilidad de algunas sustancias lo que dará lugar al incremento de sólidos disueltos, reduciendo la solubilidad de los gases, y la actividad biológica también se ve incrementada. 3.2.2 Potencial de hidrógeno Uno de los parámetros que determinan la calidad química del agua es el pH, las aguas naturales contienen una serie de ácidos y bases débiles que controlan la actividad del ion hidrógeno el mismo que se expresa como pH. Las especies más abundante son el carbonato y bicarbonato, iones que se originan principalmente de la disolución de rocas carbonatadas, cambio atmosférico de CO2, y de la respiración de los organismos acuáticos [45], el pH determina la concentración relativa de las especies de los sistemas ácido-base, tales como amoníaco-amonio y de carbono-bicarbonato-carbonato y dióxido carbónico [46]. El pH es un importante parámetro del cual dependen gran número de procesos que tienen lugar en las aguas naturales y es probablemente el único parámetro químico que de manera significativa puede influir en la especiación de metales, el pH permite a los organismos vivos crecer y multiplicarse cuando se mantiene constante. Valores altos o bajos de pH pueden romper el balance de los químicos del agua y movilizar los contaminantes. Bajos niveles de pH incrementan la solubilidad de metales como: hierro, cobre, zinc níquel, plomo y cadmio, mientras que el vanadio y el mercurio tienden a ser más solubles en condiciones menos ácidas.
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 54 3.2.14 Sulfatos Dado que los sulfatos son solubles en agua, a excepción de los de Pb, Ba, Sr, el ion sulfato (SO42-) se encuentra en casi todas las aguas naturales, y sus concentraciones se dan en un rango bastante variado, el (SO42-) proceden fundamentalmente de los procesos de disolución de los yesos, así como de la oxidación bacteriana de sulfuros [69], el drenaje de minas pueden aportar grandes cantidades de sulfato provenientes de la oxidación de la pirita y del uso del ácido sulfúrico, así como también de la oxidación de menas de sulfuro, desechos industriales y fertilizantes agrícolas. Para el agua de consumo la OMS, no proporciona ningún valor de referencia basado en efectos sobre la salud, no obstante ha sugerido como nivel máximo de es de 500 mg.L-1, cuando los niveles son altos estos tienen efectos laxantes (Guías para la calidad del agua potable, 2011) 3.2.15 Fosfatos Los fosfatos y compuestos de fósforo se encuentran en las aguas naturales en pequeñas concentraciones. Conocer el comportamiento físico químico de los compuestos del fósforo en los sistemas acuáticos y de suelos, tiene una gran importancia desde el punto biológico y como agentes contaminantes del medio ambiente, las formas predominantes de fósforo en los sistemas naturales son orto fosfatos, meta y piro fosfatos, y fosfatos orgánicos, las fuentes de los fosfatos son los abonos inorgánicos, descomposición de pesticidas orgánicos que contienen fosfatos utilizados en agricultura, las aguas residuales industriales y urbanas que contienen detergentes, excreciones humanas y de animales. Los fosfatos están directamente relacionados con la eutrofización de ríos, el incremento de la concentración de fósforo en las aguas superficiales aumenta el crecimiento de organismos dependientes del fósforo, como son las algas. Estos organismos usan grandes cantidades de oxígeno y previenen que los rayos de sol entren en el agua, esto hace que el agua sea poco adecuada para la vida de otros organismos.
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 55 3.2.16 Carbono orgánico total A nivel mundial los flujos de carbono orgánico se consideran en términos promedios en aproximadamente 0,4 Gt/año, de los cuales un 55% se disuelve y el 45% esta en forma de carbono orgánico particulado [70] y el transporte orgánico a través de los ríos a los océanos proporciona una medida integrada de los procesos naturales y las actividades antropogénicas en las cuencas de drenaje. Las fuentes de aguas, contienen una mezcla compleja de compuestos orgánicos naturales como ácido húmico, ligninos, taninos, carbohidratos, proteínas, y otras biomoléculas que se las conoce como materia orgánica natural y de compuestos orgánicos sintéticos como detergentes, pesticidas, fertilizantes, herbicidas y que provienen del arrastre de materia orgánica de los suelos. La materia orgánica disuelta y particulada es una de las principales fuentes de energía de las cadenas alimenticias y también es un parámetro de calidad de los sistemas acuáticos. Una de las formas más comunes de la determinación de la materia orgánica es de la determinación del carbono total (COT), el cual comprende el carbono orgánico disuelto y el carbono orgánico particulado. El COT ha emergido como una alternativa de análisis rápida y segura frente a las clásicas determinaciones de la demanda bioquímica de oxígeno y demanda química de oxígeno. La presencia de compuestos orgánicos en el agua superficial y en agua subterránea es la principal preocupación para la producción de agua potable. La determinación del COT es cada vez más utilizada para investigaciones de impacto ambiental, en las últimas décadas, se ha prestado gran atención al estudio de la materia orgánica en el medio ambiente marino, aunque la materia orgánica es sólo un componente menor de agua de mar, desempeña un papel importante en los procesos biológicos, geológicos y químicos, en la investigación realizada por [71] se comparan los valores de carbono orgánico de las aguas de superficie y fondo, y se establece que, en las aguas de los Emiratos Árabes, se presentan valores mayores, que pueden ser considerados como un indicador de contaminación con petróleo en la zona.
Capítulo3CaracterizaciónhidroquímicadelríoDaule 56 3.2.17 Calcio El calcio forma sales moderadamente solubles y por esa razón el ion (Ca2+), esta presente en la mayoría de las aguas naturales es el catión mayoritario, ya que esta presente en las rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas, en rocas sedimentarias aparece fundamentalmente en forma de carbonatos como calcita, aragonito y dolomita y en sulfatos como yeso y anhidrita, en aguas naturales suele estar en proporciones de 10 a 250 mg.L-1. Se evidencia en terrenos arcillosos de baja permeabilidad que ocurre el intercambio iónico ente calcio y otros cationes como el sodio fundamentalmente, retenidos en la superficie de minerales con los que entra en contacto el agua. 3.2.18 Magnesio El ion magnesio (Mg2+), es menos abundante que el ión calcio en aguas naturales, aunque puede proceder de la disolución de rocas carbonatadas como dolomías y calizas magnesianas, evaporitas y de la alteración de silicatos ferromagnesianos, así como del agua marina. En aguas naturales el contenidos de ión magnesio no suele sobrepasar los 40 mg.L-1. En terrenos calcáreos pueden rebasarse los 100 mg.L-1 y en terrenos evaporíticos pueden alcanzarse valores de hasta de 1000 mg.L-1. 3.2.19 Sodio El ion sodio (Na+), se origina de la meteorización de silicatos y la disolución de rocas sedimentarias de origen marino y evaporítico. Es una fuente importante la constituyen los aportes de agua marina, tanto por intrusión marina, como por infiltración desde la superficie. Las sales de sodio son muy solubles y tienden a permanecer disueltas. El ión sodio puede ser adsorbido en arcillas en procesos de intercambio catiónico con otros cationes, como el calcio. La presencia de sodio en aguas naturales son de 10 a 150 mg.L-1, excepto en las zonas donde existen evaporitas.
Capítulo3CaracterizaciónhidroquímicadelríoDaule 57 3.2.20 Potasio El ion potasio (K+), procede de la meteorización de los feldespatos y de la disolución de depósitos de evaporitas como silvina, KCl o carnalita, KCl.MgCl y corresponde a sales de muy elevada solubilidad y difícil de precipitar. El ión potasio tiende a ser fijado irreversiblemente en la formación de arcillas y por adsorción en la superficie de minerales con alta capacidad de intercambio iónico. Las aguas dulces no suelen contener más de 10 mg.L-1. 3.3 Metales pesados en agua 3.3.1 Introducción Los metales pesados en el medioambiente pueden tener distintas fuentes, sea natural o de origen antropogénico cuando provienen de actividades humanas contaminantes. El rápido desarrollo de la industria y la agricultura ha dado como resultado un incremento de la contaminación metales pesados en ríos y lagos, los cuales han sido identificados como un riesgo significativo para el medio ambiente de los invertebrados, peces y seres humanos [72] el aumento de la emisión de ellos pueden afectar negativamente los recursos acuáticos, sistemas ecológicos y poblaciones humanas. [73-74]. A nivel mundial cantidades significativas de metales pesados se descargan en las aguas de los ríos, procedentes de aguas residuales industriales, los metales se bioacumulan y se magnifican a lo largo del agua, los sedimentos y las cadenas alimentarias acuáticas, lo que resulta en efectos subletales o la muerte en las poblaciones locales de peces [75]. Los metales pesados como el cobre y zinc son esenciales para el metabolismo de los peces, mientras que otros, como el mercurio, el cadmio y el plomo no tienen ningún papel conocido en los sistemas biológicos [76]. Sin embargo de manera similar a los metales esenciales, los metales no esenciales son también absorbidos por los peces, y pueden causar efectos letales en ellos.
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 58 La evaluación de metales trazas en ambientes acuáticos han sido ampliamente estudiados, bajo diferentes enfoques como: químico, toxicológico y ecológico, pero cada uno de estos enfoques tiene sus limitaciones y se ha demostrado que las concentraciones de metales pesados en sedimentos y en suspensión son indicadores más sensibles que las concentraciones disueltas cuando se utilizan como indicadores de contaminación en los sistemas hídricos [77]. La contaminación por metales pesados en los ambientes acuáticos, es muy difícil de entender debido a la complejidad de los ecosistemas y la variabilidad del medio ambiente, es difícil establecer una relación cuantitativa entre los metales pesados y los efectos ecológicos en los ecosistemas acuáticos, de ahí la necesidad de desarrollar modelos ecológicos cuantitativos que ayuden a predecir el efecto de metales pesados sobre los ecosistemas acuáticos [78]. Uno de los aspectos que ha concitado gran interés es la precipitación atmosférica de los metales pesados y de sus efectos a producir en el medio ambiente [79], se ha detectado la presencia de metales pesados en nieve en algunas zonas de Canadá, que son indicativos que provienen de actividad antropogénica de los Estados unidos y Canadá y adicionalmente de Eurasia [80]. La mayoría de los metales pesados están incluidos en un ciclo biogeoquímico en el cual los dos componentes fundamentales son el suelo y las plantas, dichos elementos llegan al suelo por vía aérea, como partículas minerales, polvos suspendidos y transportados por el aire. El desarrollo industrial, agrícola y crecimiento poblacional aportan con metales, así como los fertilizantes, plaguicidas que contienen metales, aguas residuales urbanas, industriales y deposición de residuos sólidos [81]. La peligrosidad de los metales pesados es mayor, al no ser degradados ni química ni biológicamente, pueden permanecer en el ambiente durante cientos de años, contaminando el suelo y acumulándose en las plantas y en los tejidos orgánicos. Adicionalmente su concentración en los seres vivos aumenta a lo largo de la cadena alimentaria. Debido a su toxicidad y a su capacidad para incorporarse a las cadenas de alimentarias, se han realizado investigaciones en muchos sitios, como en humedales ribereños, determinándose la de presencia metales pesados principalmente en el agua, en el suelo y en las plantas u otros organismos, y se ha reportado que tienen una gran capacidad para acumular metales pesados [82].
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 59 Es absolutamente esencial determinar las concentraciones de metales pesados en los sedimentos y la biota acuática, así como la concentración de metal en relación con otros parámetros que pueden afectar a la solubilización de los metales, su precipitación, acumulación y movilidad [83]. La contaminación por metales pesados y de isótopos radiactivos, también se ha investigado ya que puede causar un efecto a largo plazo sobre los ecosistemas. Las preocupaciones actuales con los metales pesados en el agua, la radiactividad y su influencia en la amplia gama de organismos acuáticos y los seres humanos junto con los posibles efectos nocivos es de especial interés [84]. 3.3.2 Ciclo biogeoquímico Son procesos naturales que reciclan elementos en diferentes formas químicas desde el medio ambiente hacia los organismos, y luego a la inversa, es decir la materia circula desde el mundo biótico hacia el ambiente abiótico. El agua, carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo y otros elementos recorren estos ciclos, conectando los componentes vivos y no vivos de la Tierra, son procesos sin fin y constituyen los ciclos biogeoquímicos. Existen tres ciclos biogeoquímicos: el gaseoso en el cual los nutrientes circulan entre la atmosfera y los organismos vivos, el sedimentario en el que los nutrientes circulan en el suelo, rocas y estudia los ciclos biogeoquímicos de los contaminantes, y el ciclo hidrológico que corresponde a los movimientos del agua entre el océano, atmósfera, tierra y seres vivos. Los microorganismos están íntimamente involucrados en la biogeoquímica de los metales [85], y juegan un papel importante en el destino ambiental de los metales tóxicos con una multiplicidad de mecanismos físico-químicos y biológicos que dan lugar a transformaciones entre las fases soluble e insoluble. Tales mecanismos son componentes importantes de los ciclos bioquímicos naturales para los metales y metaloides y son algunos procesos de aplicación real de biorremediación de la contaminación por metales [86]. En los ciclos biogeoquímicos el comportamiento de un metal en ambientes
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 60 acuosos, implican complejas relaciones de procesos biológicos, principalmente impulsados por bacterias, y procesos geoquímicos que ocurren tanto a escala microscópica como macroscópica. La biodisponibilidad, el destino y el transporte de los metales pesados en los sedimentos se rigen por procesos bioquímicos complejos. En particular los microbios son capaces de catalizar reacciones que desintoxican sus ambientes, y por lo tanto constituyen un componente motor muy importante en el ciclo biogeoquímico de estos metales [87]. En uno de los ciclos propuestos por [88] los metales aportados a las aguas se distribuyen en compartimentos ambientales, entre los que pueden transferirse por distintos mecanismos. Existen tres compartimentos principales (sedimentos, partículas en suspensión y fase disuelta) y dos secundarios (organismos bentónicos, invertebrados y peces). Los cuales pueden transferirse a organismos bentónicos, invertebrados y peces, y finalmente a las personas. Dentro del marco de la química, la superficie de los sedimentos, la fase acuosa y la geoquímica acuática juegan un papel fundamental que se dan en tres etapas: en la primera, el comportamiento del metal, transporte, toxicidad, y bioacumulación se rigen por las reacciones de solución-sólido; 2.-pH, fuerza iónica, potencial redox, los tipos y concentraciones de los elementos de la solución, y las superficies sólidas, interactúan para determinar el comportamiento de metal en cualquier sistema dado; 3.-las reacciones de sorción son dinámicas y reversibles [89]. 3.3.3 Toxicidad Los metales pesados poseen una gran toxicidad, lo cual en parte se debe a su gran tendencia a bioacumularse. La toxicidad es causada generalmente por la imposibilidad del organismo afectado de mantener los niveles necesarios de evacuación de dichos contaminantes. Los metales pesados tienen como una de sus características el formar complejos con la materia orgánica, los cuales muestran la tendencia de fijarse en los tejidos de los organismos vivos. Este fenómeno es tal vez uno de los problemas más graves que los metales pesados presentan como contaminantes del medio acuático [90].
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 61 La toxicidad es un proceso que se agrava por el paso de los metales pesados por las distintas cadenas tróficas, los niveles de incorporación conducen a un fuerte incremento de ellos a lo largo de sus sucesivos eslabones, siendo en los superiores donde se hallan los mayores concentraciones de contaminantes, magnificándose de esta manera [91]. En el caso del organismo de los humanos, una vez que los metales pesados han ingresado por cualquier vía. estos están en competición efectiva con nuestros minerales esenciales y desplazan rápidamente a estos elementos claves y beneficiosos causando malfuncionamientos y desequilibrios a varios órganos. Las enfermedades producidas por metales pesados, reflejan con frecuencia diferencias en absorción, distribución o metabolismo. La toxicidad de los metales pesados son responsables de una amplia gama de diferentes enfermedades basadas en la exposición aguda y crónica y muchas veces pueden ser difíciles de diagnosticar [92]. Dependiendo de la cantidad y tiempo de exposición los síntomas generalmente son; náuseas, vómitos, diarrea, sudor excesivo, grave dolor de cabeza, dolor de estomago y fatiga, que de no tratarse adecuadamente pueden dañar o reducir las funciones de la mente y el sistema nervioso central, daño a la composición de la sangre, pulmones, riñones, hígado y otros órganos vitales [93]. Las exposición a largo plazo puede resultar en el progreso lento de los procesos físicos, musculares y neurológicos degenerativos que imitan la enfermedad de Alzheimer, la distrofia muscular, la enfermedad de Parkinson, y la esclerosis múltiple. Las alergias no son infrecuentes por el contacto repetido a largo plazo con algunos metales y sus compuestos pueden aún causar cáncer. La salud de las personas esta expuesta, por diferentes metales pesados que están presentes en muchos artefactos entre ellos los electrónicos que contienen plomo y otros metales pesados [94]. En el caso concreto del mercurio, se forma el metil-mercurio (CH3Hg+), el cual al igual que otros compuestos organometálicos, es liposoluble, además de ser un compuesto mucho más tóxico que el mercurio. En consecuencia, estos compuestos presentan una elevada toxicidad, puesto que pueden atravesar fácilmente las membranas biológicas y en particular la piel, y a partir de aquí, la incorporación del metal en la cadena trófica está asegurada.
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 62 3.3.3.1 Grado de toxicidad y biodisponibilidad Conocer la concentración de los metales pesados es una información útil, pero no proporciona información acerca de la biodisponibilidad y toxicidad [95]. La movilidad de los metales pesados, así como su biodisponibilidad y relacionada con ecotoxicidad para plantas, dependen en gran medida de sus formas, los metales pesados están presentes en fracciones es decir en fracciones solubles en agua, intercambiable, se consideran intercambiables para ser biodisponible; carbonato, Fe-Mn-óxidos asociado, fracciones de materia orgánica-enlazados pueden también ser biodisponible de acuerdo a los cambios de pH y el potencial redox [96]. La biodisponibilidad y la toxicidad de los metales pesados pueden depender considerablemente de la especiación. Para el cromo la especiación es un factor crucial en la evaluación de su toxicidad, ya que los compuestos de Cr hexavalente (Cr (VI)) son muchas veces más tóxicas que los compuestos de Cr (III), tienen un alto potencial oxidante, y puede ser cancerígeno [97]. Los metales pesados son tóxicos para la mayoría de los microorganismos a determinadas concentraciones. La toxicidad de los metales pesados sobre los organismos vivos no tan solo depende de la concentración en la que estén presentes, sino también de otros factores relacionados a la naturaleza del propio organismo como, familia, especie a la que pertenece, mecanismos de regulación de metales, edad, estrés, entre otros, así como a las características del hábitat, y tiempos de exposición al metal. Un factor fundamental es conocer la forma química bajo la que se presenta un metal pesado, es decir la especiación, porque la toxicidad de un elemento es muy distinta dependiendo de su presentación, que va a regular no sólo su disponibilidad, es decir según se encuentre disuelto, adsorbido, ligado o precipitado, sino que también el grado de toxicidad que presente va a depender de la forma química en sí misma. Para que un metal pesado pueda ejercer su toxicidad en un organismo, el metal debe estar biodisponible, es decir una fracción del metal que este disponible para causar toxicidad en el organismo receptor. El concepto de biodisponibilidad se encuentra íntimamente relacionado con las condiciones físico-químicas del ambiente, que
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 63 determinan la especiación y por lo tanto la concentración de metal libre y lábil. Por ello es fundamental para determinar el grado de contaminación por metales pesados de un ambiente, es conocer su biodisponibilidad. Las propiedades de los sedimentos y el agua, tales como pH y contenido de materia orgánica también afectará a la biodisponibilidad de los metales [98]. 3.3.4 Arsénico El arsénico es un elemento ubicuo presente en el medio ambiente de forma natural, en las aguas naturales las concentraciones de arsénico van desde concentraciones menores a 0,5 µg.L-1 hasta de más de 5,000 µg.L-1, las concentraciones típicas de agua dulce están a menos de 10 µg.L-1, y con frecuencia inferior a 1 µg.L-1. Pero desde hace varios siglos, grandes cantidades de arsénico se han introducido en el medio ambiente por las actividades antropogénicas, y su presencia ha sido determinada en muchos ríos. El arsénico por su alta biodisponibilidad y toxicidad, se ha convertido en una de las principales preocupaciones del medio ambiente y la salud humana. es un elemento muy tóxico, y debido a sus efectos tóxicos y carcinogénicos para los seres humanos, se considera como un contaminante. Los efectos adversos para la salud de los niveles agudos o crónicos del arsénico son: alteraciones cardiovasculares, respiratorias, reproductivos, dérmicas, mutagénicos y carcinogénicos. Las fuentes de exposición de este elemento son entre otras los plaguicidas, pinturas, preservantes de madera, industria del vino y de los componentes electrónicos. Los compuestos de arsénico son absorbidos por el organismo por inhalación, ingestión, y piel. La inhalación de arsína que se utiliza en la industria de la microelectrónica y en la fabricación de semiconductores, es uno de los gases más tóxicos conocidos, puede producir muerte rápida debido a los daños que origina en las funciones renales, mientras que la ingestión de arsénico inorgánico por los seres humanos se ha relacionado con una forma de cáncer de piel, vejiga, hígado, y cáncer de pulmón. La EPA ha clasificado el arsénico inorgánico como carcinógeno humano [99]. La exposición prolongada al arsénico a través del consumo de agua y alimentos contaminados puede causar cáncer y lesiones cutáneas. También se ha asociado a
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 70 de las masas de aguas. En la actualidad, las actividades humanas duplican la presencia de mercurio en el ambiente. En muchos lagos y ríos, hay cantidades muy pequeñas de mercurio. Las bacterias presentes en aguas superficiales pueden convertir el mercurio metálico y algunos tipos de mercurio inorgánico en formas orgánicas. El mercurio, es causa de preocupación debido a su alta toxicidad (especialmente neurotoxicidad) y su amplia distribución es motivo de especial atención. En el medio acuático, el Hg puede ocurrir en muchas formas en base a una variedad de propiedades físicas y químicas, que determinan su biodisponibilidad, distribución compleja, y sus patrones de toxicidad [113]. Las formas químicas más comunes para el mercurio son elemental Hg (Hg0), Hg inorgánico ( Hg2+ y Hg22+) y compuestos orgánicos tales como metilmercurio (MeHg), el mercurio elemental debido a su baja solubilidad, es mucho menos tóxico que sus formas oxidadas [114]. En los sedimentos acuáticos y las aguas anóxicas, las bacterias sulfato reductoras pueden convertir el mercurio inorgánico en una forma orgánica más tóxica, el metilmercurio, que se bioacumula y biomagnifica en toda la cadena alimentaria acuática, desde el plancton a los peces depredadores superiores y finalmente a los humanos [115] como se ha indicado el mayor efecto negativo de la contaminación ambiental por mercurio se produce a nivel acuático, debido a la alta toxicidad del metilmercurio que es una toxina muy potente, que se acumula en la vida acuática y con el tiempo en concentraciones y niveles más elevados. La atmósfera, el agua y el suelo son los receptores de las liberaciones de mercurio en el ambiente, existen interacciones constantes entre estos compartimentos ambientales, la contaminación antrópica contribuye con la mayor cantidad de mercurio. Los ríos y océanos también actúan como medios de transporte del mercurio a grandes distancias. Por ejemplo se han observado altos niveles de mercurio en el Ártico, muy lejos de las fuentes importantes de su liberación [116]. Las fuentes antropogénicas son varias; la utilización del mercurio como
Capítulo3CaracterizaciónhidroquímicadelríoDaule 71 fungicida, herbicida y conservante de semillas en agricultura; las papeleras, la industria electroquímica, su uso en pinturas y pilas, la industria de los catalizadores, la combustión de carbones, los vertidos industriales y aguas residuales. La OMS en las Guías para la Calidad de Agua Potable, en el volumen 1 de recomendaciones año 2006, indica un valor referencial para el mercurio inorgánico en 6 µg.L-1. 3.3.11 Níquel El níquel ocurre en forma natural en la corteza terrestre combinado con otros elementos. Se encuentra en todos los suelos y es liberado por volcanes. El níquel puede ser liberado al ambiente por las chimeneas de grandes hornos usados para fabricar aleaciones o por plantas de energía e incineradores de basura. se adhiere a pequeñas partículas de polvo que se depositan en el suelo o son removidas del aire en la lluvia o la nieve. Los polvos arrastrados por el viento pueden contener especies minerales de níquel, que son a menudo en forma de sulfuros, así en un inventario exhaustivo realizado en varios años de emisiones antropogénicas de gases atmosféricos de níquel, la combustión del carbón es la principal fuente, el consumo de combustibles líquidos el segundo lugar y otros [117]. La concentración de níquel en el agua de ríos y lagos es muy baja, el promedio generalmente es menor a 10 mg.L-1. La concentración promedio de níquel en el agua potable esta entre 2 y 4,3 mg.L-1. El Níquel y sus compuestos son considerados como cancerígenos potenciales para los humanos, y el níquel atmosférico es una de las principales rutas de exposición de las personas, el Níquel es uno de los metales designado como un tóxico agudo por muchas agencias gubernamentales y organizaciones internacionales, como la EPA de los EE.UU., la Unión Europea (UE), el Ministerio de Salud de Japón, y la Organización Mundial de la Salud (OMS). La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) ha concluido que los compuestos de níquel son carcinogénicos en seres humanos (Grupo 1), y el níquel elemental es también un posible carcinógeno humano (grupo 2B) (IARC, 1990).
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 72 3.3.12 Plomo El plomo es un metal pesado conocido al menos 4000 años antes de Cristo. Los efectos tóxicos del plomo fueron descritos hace más de 2000 años. El Plomo es bioacumulable por lo que su concentración en plantas y animales se magnifica a lo largo de la cadena trófica. Fuentes de exposición al plomo y sus derivados se encuentran, en el aire, en las plantas y animales de uso alimentario, en el agua de bebida, en los ríos, océanos y lagos, en el polvo, y suelo. La dieta es una fuente importante de exposición al plomo, se calcula que un adulto ingiere diariamente de 0,3 a 0,5 mg de este metal, el 80% del mismo es eliminado por el riñón si es superior a 0,6 mg.día-1 el plomo se acumula y puede provocar intoxicación. Las manifestaciones clínicas de la intoxicación aguda son muy variadas, dolor cólico, anemia hemolítica, elevación de las enzimas hepáticas, encefalopatía aguda y neuropatía [118]. El Comité Mixto FAO/OMS ha establecido en 25 g.Kg-1 la Ingesta Semanal Tolerable de plomo (ISTP) por sus siglas en ingles PTWI (Provisional Tolerable Weeckly Intake). El plomo en el medio ambiente acuático tiene dos orígenes: el natural y antropogénico, las actividades mineras, industriales, combustión de carbón y la gasolina con plomo. La atmósfera es la entrada principal de plomo antropogénico en el ecosistema acuático. El plomo puede penetrar el organismo por tres vías: respiratoria, digestiva y cutánea, el plomo atraviesa la piel pasa a través de los folículos pilosos, glándulas sebáceas y sudoríparas va directamente al torrente circulatorio, en las personas la absorción por vía respiratoria es minima comparaba con la vía digestiva. La IARC ha determinado que el plomo inorgánico probablemente es carcinogénico en seres humanos y que no hay suficiente información para determinar si los compuestos orgánicos de plomo pueden producir cáncer en los seres humanos [119].
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 73 El plomo es un Neurotóxico y puede causar grave daño individual especialmente cuyos cuerpos están en la etapa de desarrollo. En niños el plomo puede interferir con el desarrollo normal, causar daño irreparable en el cerebro o la misma muerte.
Capítulo 3 Caracterización hidroquímica del río Daule 74
CAPÍTULO 4 CONTAMINANTES ORGÁNICOS 4.1. Introducción: Contaminantes orgánicos 4.2. Pesticidas 4.2.1. Pesticidas organoclorados 4.2.1.1. DDT y análogos 4.2.1.2. Hexaclorociclohexano 4.2.1.3. Ciclodienos 4.2.1.4. Toxafeno 4.2.2. Pesticidas organofosforados 4.2.3. Hidrocarburos aromáticos policíclicos 4.2.3.1. Origen de los hidrocarburos aromáticos policíclicos 4.2.3.2. Toxicidad de los hidrocarburos aromáticos policíclicos 4.3 Bifenilos policlorados 4.3.1. Toxicología bifenilos policlorados 4.4. Transporte de contaminantes orgánicos 4.5. Contaminantes orgánicos estudiados en las aguas del río Daule
Capítulo 4 Contaminantes orgánicos 76
Capítulo 4 Contaminantes orgánicos 77 4.1 Introducción: contaminantes orgánicos Pasada la Segunda Guerra Mundial, los científicos comenzaron a detectar que ciertos contaminantes químicos presentaban persistencia en el medio ambiente durante largo tiempo, y que su presencia y acumulación puede afectar al medio ambiente y afectar la salud humana [120], estos contaminantes de conocen con el nombre de contaminantes orgánicos persistentes (COPs) o por sus siglas en ingles (OCPs), estos compuestos son de origen sintético, fueron fabricados en el siglo pasado, poseen gran estabilidad y alto grado de toxicidad, dado su carácter artificial son inmunes a la biodegradación, cuando estos compuestos están presentes en el medio ambiente, pueden permanecer sin cambios durante largos períodos de tiempo, ya que resisten la degradación fotolítica, química y biológica y pueden distribuirse ampliamente en el planeta [121]. Son parte de los contaminantes orgánicos persistentes, los compuestos químicos tóxicos, que se clasifican en pesticidas organoclorados, organofosforados, insecticidas, herbicidas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, productos químicos industriales llamados bifenilos policlorados (PCBs), y otros productos no intencionales como las dioxinas y furanos que se generan de la combustión en determinados procesos industriales. Dada la alta persistencia de años e incluso décadas de ciertos compuestos orgánicos y los peligros cada vez mayores que estos representan para la salud humana y el medioambiente, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), auspició el Convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes, que es un tratado internacional que entró en vigor en el 2004, tiene como meta reducir, y a futuro eliminar totalmente los COPs, comenzando por la llamada docena sucia. La docena sucia de contaminantes orgánicos persistentes la constituyen 9 plaguicidas que son: aldrin, clordano, DDT, dieldrin, endrin, heptacloro, hexacloro benceno, mirex y toxafeno, un grupo de contaminantes industriales conocidos como PCBs (Bifenilos policlorados), y dos tipos de subproductos no intencionados industriales que son las dioxinas y furanos, para el 2009 y 2010 se agregaron otros 10 compuestos [122] que se indican en la tabla No 15, los compuestos tipo A. están sujetos a la eliminación de producción y uso, en el caso de productos B se limitan la producción
Capítulo 4 Contaminantes orgánicos 78 y su uso, con excepciones específicas para permitir su uso y los C son aquellos que se producen de manera no intencionadamente. Categoría Componentes orgánicos persistentes A Aldrin, cloradano, dieldrin, heptacloro, hexaclorobenceno, mirex, endrin, clordecona, toxafeno, lindano, éteres de hexa y penta-bromodifenilo (éter de octabromodifenilo), éteres de tetra y penta-bromodifenilo (éter de pentabromodifenilo de calidad comercial), bifenilo policlorados (PCBs), alfa y betahexaclorociclohexano, alfa y beta-endodulfan (endosulfan de calidad técnica y sus isómeros), pentaclorobenceno, hexabromobifenilo. B DDT, ácido sulfónico de perfluorooctano y sus sales (PFOS) y el fluoruro de sulfonilo perfluorooctano (PFOSF). C Las dibenzo-p-dioxinas (PCDD), dibenzofuranos policlorados (PCDF), bifenilos policlorados (PCB). Productos químicos actualmente en revisión Hexabromociclododecano (HBCD), parafinas cloradas de cadena corta, naftalenos clorados, hexaclorobutadieno, pentaclorofenol. Tabla No 15. Lista de contaminantes orgánicos a eliminarse: Convenio de Estocolmo, Trends in Analitical Chemestry Entre las características más comunes de los COPs están: Ser persistentes, ya que los COPs son contaminantes químicos que resisten, la degradación física, química y biológica. Ser bioaumulables, son lipofílicos, se adicionan a los tejidos corporales de los organismos vivientes a concentraciones más altas que los del medio ambiente circundante. Poder ser transportados a largas distancias en el medio ambiente y causar una contaminación peligrosa en lugares muy lejanos de aquellos donde la sustancia entró originalmente al medio ambiente. Tener potencial para causar efectos negativos: Los COPs son contaminantes químicos con el potencial para causar daños a la salud humana y/o a los ecosistemas, incluso en niveles de concentraciones bajos.
Capítulo 4 Contaminantes orgánicos 79 Cuando se utilizan los COPs, estos se depositan en la superficie de la tierra bien sea por vía seca o húmeda y son absorbidos por el suelo debido a la materia orgánica que posee que actúa como sumidero [123], también se absorben por la vegetación, y se disuelven parcialmente en las aguas superficiales, pero después pueden ser reemitidos a la atmosfera, y por efecto de la temperatura y la volatilidad del compuesto, pueden transportarse a largas distancias [124] razón por la cual los COPs y sus productos de transformación, se han encontrado en áreas remotas como el polo norte y en ambientes de altas montañas que pueden servir como condensadores de los COPs [125]. El ártico es un importante indicador de la persistencia, dado que las condiciones frías favorecen la persistencia de los COPs, en relación a ambientes templados o tropicales [126-127]. Cuando los COPs entran en el cuerpo de un organismo provoca una serie de trastornos. En animales y humanos son causantes de muchos desordenes biológicos, alteración en el sistema nervioso y otros efectos sobre la salud. Así los PCBs afectan la función de los sistemas endocrino, inmunológico y nervios entre otros, afectan la función reproductora y alteran aspectos de la sexualidad, pueden generar cáncer de mama, hígado, tracto biliar, gastrointestinal, cerebral [128]. Los niveles de concentración de los COPs, pueden ser incrementados por la biomagnificación, dada su característica de ser bioacumulables a través del proceso de transmisión de la cadena alimenticia llegando a niveles muy peligrosos para la salud humana [129]. Todos las personas estamos expuestas a los COPs por diferentes factores como crecimiento poblacional, uso de productos químicos para la agricultura, mayor cantidad de residuos sólidos y líquidos, pero se ha demostrado que los alimentos son la principal fuente de exposición humana a los COPs, y se supone que más del 90% de la exposición humana a los COPs es causada por el consumo de alimentos contaminados [130], productos de origen animal, pescados, cereales y vegetales, por lo tanto el grado de exposición de la población puede ser estimado a partir de los niveles de COPs en los alimentos y el consumo de esos alimentos [131-132]. Dado que los niños son los mas vulnerables, se han realizado estudios de COPs en leche materna, pudiendo establecerse que la concentración de COPs, esta ligada a la dieta de las mujeres, siendo mayor en aquellas que consumen carne y órganos internos
Capítulo 4 Contaminantes orgánicos 86 los pesticidas son mayores que los riesgos ambientales y de salud. Esto es consistente con el Convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes, que prohíbe el DDT para todos los usos excepto para el control de la malaria. El DDT es uno de los 12 pesticidas recomendados por la OMS para desarrollar programas de pulverización residual en interiores. Corresponde a los países el decidir si desea o no utilizar DDT. La EPA trabaja con otros organismos y países para informarles sobre cómo se desarrollan y supervisan los programas de DDT, con el objetivo de que el DDT se utilice sólo en el contexto de los programas de control integrado de vectores. 4.2.1.2 Hexaclorociclohexano El hexaclorociclohexano (HCH) es un insecticida organoclorado químicamente muy estable, en los vertebrados se acumula principalmente en tejido graso, siendo su efecto fundamental neurotóxico. Hay ocho isómeros, entre ellos cinco muy conocidas e importantes: alpha, beta, gamma, delta y épsilon, que actualmente son considerados carcinógenos humanos [165], el isómero más representativo es el gamma conocido comercialmente como lindano. El gamma-HCH o lindano es ligeramente soluble en agua en 10 partes por millón y soluble en casi todos los compuestos orgánicos, es estable a la luz, calor, oxígeno del aire y a los ácidos concentrados, pero en medio básico se descompone fácilmente a ácido clorhídrico [166], en el gamma hexaclorobenceno el lindano esta en un 99%, en el HCH técnico contiene otros isómeros alfa-HCH (55-80%), beta-HCH (5-14%), Gamma-HCH (3-18%), delta-HCH (6-10%) y epsilon-HCH (3-5%) [167]. El lindano y el alfa-hexaclorociclohexano constituyen el 75 % aproximadamente de los compuestos organoclorados medidos en las nieves del Ártico canadiense. El lindano es el ingrediente activo de algunos productos, utilizados para el tratamiento de semillas y suelos, aplicaciones foliares, tratamiento de árboles, madera y para luchar contra los ectoparásitos tanto en animales como en seres humanos. Se estima que desde el año 1950 hasta el 2000 el uso mundial del lindano en los campos de la agricultura, ganadería, forestación y la salud humana, entre otros, alcanza aproximadamente 600.000 toneladas [168].
Capítulo 4 Contaminantes orgánicos 87 La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer ha clasificado al HCH (todos los isómeros) como posiblemente carcinogénicos en seres humanos, por su parte la USEPA ha clasificado al HCH de grado técnico y al α-HCH como probablemente carcinogénicos en seres humanos, al β-HCH como posiblemente carcinogénico en seres humanos, y al δ-HCH y ε-HCH como no clasificables en cuanto a carcinogenicidad en seres humanos.(ATSDR 2005). La característica del lindano de bioacumularse en los tejidos grasos ha sido motivo de muchos estudios en personas, en estudios realizados por [169] en suero de adultos en zonas de Bizkaia, aparentemente no expuestos a fuentes conocidas de plaguicidas, se determinaron varios pesticidas organoclorados, entre ellos, alfa y betaHCH, gamma-HCH, DDT, p,p´DDT, p,p´DDE, las cantidades determinadas indicaron un incremento de concentraciones en relación a la edad de las personas, los resultados indican que la población general adulta de Bizkaia ha estado y está expuesta a plaguicidas organoclorados, de manera similar estudios realizados en suero y tejido adiposo de mujeres del sureste español, determinó la presencia de organoclorados en 100% de las muestras analizadas, y en lo relacionado al lindano, la detección fue en mas del 50% de las muestras [170]. 4.2.1.3 Ciclodienos Los ciclodienos más comunes son: aldrín, dieldrín, endrín, endosulfan, heptacloro y clordano, mirex. La mayoría de los ciclodienos son insecticidas persistentes y estables en el suelo y relativamente foto estables, los ciclodienos tienen una correlación de temperatura positiva, su toxicidad aumenta al incrementar la temperatura del ambiente. Debido a su persistencia en el medio ambiente, resistencia desarrollada por algunos insectos, y en algunos casos la biomagnificación en las cadenas de vida silvestre, la mayoría de los usos agrícolas de los ciclodienos fueron cancelados ya hace muchos años en la mayor parte de los países. Estos compuestos actuan como neurotoxinas, estimulan el sistema nervioso central y por ende muchos signos y síntomas de su envenenamiento se parecen al DDT.
Capítulo 4 Contaminantes orgánicos 88 pero a diferencia de este tienden a producir convulsiones antes de aparecer otros signos menos serios de enfermedad. Las personas envenenadas por insecticidas de este tipo presentan cefaleas, náuseas, vómitos, mareos, pero algunas tienen convulsiones sin síntomas previos. Estos plaguicidas tienen el mayor potencial carcinógeno de todos los insecticidas. Sus modos de acción no son comprendidos claramente. Sin embargo se sabe que este grupo actúa sobre el mecanismo inhibidor del receptor llamado GABA (ácido gaminobutírico). Este receptor opera incrementando la permeabilidad de los iones cloro de las neuronas e impiden que los iones cloro entren en las neuronas, y por lo tanto antagonizan con los efectos "calmantes" del GABA. El clordano, dieldrin, aldrin, endrin, endosulfan 1,2 endosulfán y mirex fueron cuantificados en el plancton del subsuelo del Báltico en un estudio realizado con el fin de examinar las concentraciones, la composición, distribución espacial y las posibles fuentes de contaminación fueron determinados en concentraciones de hasta 32 ng/g en lípidos [171]. Los pesticidas del grupo de los Ciclodienos como aldrin, dieldrin, endrina y heptacloro) fueron han sido detectados en sedimentos del río Ebro, también su presencia ha sido determinada en las costas de España, Egipto, Marruecos, Turquía y Grecia [172]. 4.2.1.4 Toxafeno Toxafeno es una mezcla compleja de componentes que se utilizan en todo el mundo, principalmente como plaguicida agrícola, también se lo conoce como canfecloro, policlorocanfeno, clorocanfeno, canfeno clorado con efectos insecticidas, se utilizó intensamente durante la segunda mitad del siglo XX, en la década de los noventa su uso fue prohibido en Estados Unidos debido a su naturaleza volátil, persistente y lipofílico de algunos compuestos del toxafeno, y tienen tendencia a bioacumularse. El toxafeno se volatiliza fácilmente del suelo, y liberado en las aguas superficiales se absorbe vigorosamente en el sedimento. La hidrólisis, la fotólisis y la biodegradación es bastante lenta debido a su alta persistencia.
Capítulo 4 Contaminantes orgánicos 89 4.2.2 Pesticidas Organofosforados Los organofosforados (OF) son sustancias orgánicas derivadas del ácido fosfórico y constituyen un amplio grupo de sustancias altamente tóxicas, que inicialmente se desarrollaron a partir de la Segunda Guerra Mundial con fines exclusivamente militares, como gases neurotóxicos entre los que se encuentran el sarín, tabun y soman, las propiedades insecticidas fueron descubiertas hasta 1937 por el Dr. Schrader, a partir de la década de los cincuenta del siglo XX, se comienzan a utilizar como insecticidas [173] en agricultura y aparecen el paratión y el malatión que rápidamente se consolidaron para uso agrícola como insecticidas y su uso se incremento debido a la prohibición de los organoclorados, sus usos son muy diversos: doméstico, veterinario, medicina y como aditivo en algunas industrias: petróleo, disolventes, colorantes, barnices, etc. Los pesticidas organofosforados, se descomponen con mayor facilidad que los organoclorados, y son inestables en el ambiente, son menos persistentes que a los organoclorados [174] pero más tóxicos, pocos soluble en agua, muy solubles en solventes orgánicos, muchos de ellos son sistémicos, es decir son absorbidos por las plantas e introducidos en el sistema vascular de los vegetales, actuando tanto en los insectos como también sobre las personas que ingieren el alimento, aunque éste sea previamente lavado [175], otra característica es que son biodegradables y no se acumulan en el organismo, pero presentan problemas especiales debido a que pueden combinarse con otros organofosforados produciendo diversos efectos como sinergía, potenciación e inhibición de la detoxificación. Los organofosforados resultan ser muy eficientes y económicos en el control de plagas, sin embargo, pese a que son menos persistentes en el ambiente, no dejan de representar un riesgo para la salud humana y para el deterioro de los ecosistemas, en un estudio realizado por [176], se determinaron concentraciones de clorfenvinphos, malatión y diazinón en brócoli, en concentraciones que pueden representar riesgos para la salud de los consumidores, ingresan al organismo por vía dérmica, respiratoria, digestiva, mucosas, y conjuntiva tras inhalar vapores polvos o aerosoles. Cuando el ingrediente activo se disuelve en solvente orgánico, se facilita la absorción del producto a través de la piel, la vida media de estos pesticidas es relativamente corta de horas a
Capítulo 4 Contaminantes orgánicos 90 días. El primer efecto bioquímico asociado con la toxicidad de los organofosforados es la inhibición de la enzima acetilcolinesterasa (AChE) que es imprescindible para el control normal en la transmisión de los impulsos nerviosos que van desde las fibras nerviosas hasta las células musculares y glandulares y también hacia otras células nerviosas en los ganglios autónomos y en el cerebro [177]. Como se ha indicado es bastante amplio el uso de organofosforados y aun no se conoce de manera profunda los efectos de la exposición de la población a este tipo de pesticidas, en un estudio realizado a mujeres embarazadas expuestas a este tipo de productos, en su análisis de orina se determinaron residuos de metabolitos: dimetilfosfato, dimetilthiofosfato, dietilfosfato, y dietiltiofosfato, que sugieren que la presencia de estos pesticidas estarían [178] afectando negativamente la duración de la gestación y que los niveles de metabolitos de organofosforados, en mujeres embarazadas en China eran más altos que los reportados en Estados Unidos y Países bajos. También [179], en su estudio indica que la exposición a este tipo de pesticidas durante el embarazo, puede contribuir a la alteración endocrina materna y a la función hepática alterada, los resultados sugieren una disrupción endocrina durante el embarazo asociado a la exposición ambiental a los organofosforados. La legislación del Ecuador establece los siguientes límites de organofosforados para los siguientes tipos de aguas, indicados en la tabla No. 17. Usos de aguas Parámetros Limite máximo permisible mg.L-1 Aguas de consumo humano y de uso doméstico que requieran tratamiento convencional. Concentración de organofosforados totales 0,1 Aguas para consumo humano y uso doméstico, que únicamente requieran de desinfección. Concentración de organofosforados totales y carbamatos 0,1 Criterios de calidad admisibles para la preservación de flora y fauna en aguas dulces, frías o cálidas, y en aguas marinas y de estuario. Concentración de organofosforados totales 0,01 Criterios de calidad de aguas de uso pecuario. Concentración de organofosforados totales 0,1 Criterios de calidad para aguas destinadas a fines recreativos. Concentración de organofosforados y carbamatos 0,1 para cada compuesto detectado Tabla No. 17. Límites máximos permisible de pesticidas organofosforados
Capítulo 4 Contaminantes orgánicos 91 4.2.3 Hidrocarburos aromáticos policíclicos Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs), son un grupo de más de 100 sustancias químicas, se caracterizan por estar formados por átomos de carbono e hidrógeno, agrupados en anillos fusionados, los anillos pueden estar en forma recta, angulados o racimados, los cuales contienen cinco o seis átomos de carbono. Se forman durante la combustión incompleta del carbón, petróleo, gasolina, aceites, maderas, basuras y otras sustancias orgánicas, y en procesos industriales. Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) son compuestos orgánicos que figuran como contaminantes prioritarios por los organismos internacionales de protección del medio ambiente, debido a sus efectos carcinogénicos, mutagénicos y tóxicos, derivados tanto de fuentes naturales y antropogénicas, los HAPs son ubicuos en el medio ambiente, y han sido bien documentados [180]. Los HAPs se encuentran generalmente como una mezcla compleja, tales como el hollín, asfalto, brea, alquitrán, petróleo crudo, creosota y en otros productos. Algunos de los HAPs son manufacturados, y como sustancias químicas en estado puro, son generalmente sólidos incoloros, o amarillo-verde pálido y tienen un olor leve y agradable, y unos pocos se usan en medicamentos, en la elaboración de pinturas, tinturas y plásticos [181]. Los HAPs se consideran compuestos orgánicos persistentes, por lo que pueden permanecer en el medioambiente durante largos periodos de tiempo sin alterar sus características tóxicas, sus propiedades semivolátiles les otorgan gran movilidad. Los HAPs pueden degradarse en un periodo de días a semanas al reaccionar con luz solar o con otras sustancias químicas, en el aire, en el agua y suelo la degradación generalmente es causada por microorganismos. Las características físico-químicas de los HAPs son muy diversas; algunos de ellos son semivolátiles, otros tienen un elevado punto de ebullición. En general son lipofílicos, es decir que tienden a disolverse en las grasas, y al disolverse en ellas, su carácter lipofílico se incrementa con la complejidad de los compuestos y la masa molecular, es decir, cuanto más átomos y más anillos forman la molécula del HAP mayor es su afinidad por las grasas.
Capítulo 4 Contaminantes orgánicos 92 Los HAPs se encuentran en todo el medio ambiente, en aire, agua y suelos. En los suelos la contaminación por HAPs es tema de creciente preocupación en los últimos años [182], estos compuestos pasan al aire por emisiones volcánicas, incendios forestales, combustión de carbón, escape de automóviles y camiones, incineración de desechos industriales, en el aire pueden estar adheridos al material particulado en forma de polvo y se depositan en el fondo de los ríos y lagos. Las partículas de HAPs pueden evaporarse al aire desde el suelo o desde aguas superficiales, en el suelo puede ocurrir que se adhieran fuertemente a partículas. Los HAPs pueden entrar a las aguas de superficie a través de las descargas de plantas industriales y de tratamiento de aguas residuales [183]. Las descargas de aguas residuales domésticas, es un tema de gran preocupación debido a su potencial riesgo relacionado con la reutilización del agua y también para el medio ambiente y salud de los seres vivientes. Cuando las aguas residuales se descargan en el suelo los HAPs se unen a otras partículas y pueden contaminar los acuíferos [184]. Aunque los efectos de salud causados por cada uno de los HAPs individuales no son exactamente los mismos. La Agencia Federal para la Protección del Medio Ambiente (EPA) de los Estados Unidos ha seleccionado 16 HAPs como contaminantes cuyo estudio debe considerarse prioritario, algunos HAPs pueden inducir una serie de efectos adversos como inmunotoxicidad, genotoxicidad, carcinogenicidad y toxicidad para la reproducción. Bajo esta consideración la Agencia de Protección del medio ambiente de los Estados Unidos (USEPA) ha colocado 16 de estos HAP en la lista de contaminantes prioritarios [185]: Acenafteno, acenaftileno, antraceno, pireno, Fluoreno, benzo[a]antraceno, benzo[a]pireno, benzo[e]pireno, benzo[b]Fluoranteno, Criseno, Fenantreno, Fluoranteno, benzo[g,h,i]perileno, benzo[j]fluoranteno, indeno[1,2,3c,d]pireno, benzo[k]fluoranteno, dibenzo[a,h]antraceno, . 4.2.3.1 Origen de los hidrocarburos aromáticos policíclicos Existen una gran variedad de fuentes de estos hidrocarburos como son las fuentes naturales que esta dada por las erupciones volcánicas, incendios forestales, las antropogénicas de mayor contribución son los procesos industriales, incineración, plantas de generación eléctrica, emisiones causadas por los vehículos de gasolina y diesel, combustión de combustibles fósiles, refinación de petróleo, fabricación de
Capítulo 4 Contaminantes orgánicos 93 productos químicos, derrames de petróleo, producción de hierro y aluminio [186]. Las vías de comunicación terrestres también son una importante fuente de generación y contaminación de los HAPs, debido a las emisiones generados por combustión, pavimento de asfalto, desgaste de neumáticos, escapes de aceites, y gases de la combustión. A nivel doméstico los HAPs, se originan por calefacción, alimentos ahumados, y también se producen por los hábitos de preparar los alimentos mediante cocción a altas temperaturas, utilizando gas, leña, carbón de madera u otros de carácter orgánico. Aunque el mecanismo exacto de la formación de HAP de alimentos a la parrilla o ahumados no se conoce con precisión, se considera que al menos existen tres mecanismos posibles. El primer mecanismo es la pirólisis de la materia orgánica, tales como grasa, proteínas y carbohidratos a temperaturas superiores a 200°C, y la formación de HAPs se ve favorecida a un intervalo de temperatura de 500 a 900°C. Se ha demostrado que las mayores concentraciones de HAPs se derivan de la pirólisis de la grasa. El segundo mecanismo es el rendimiento del contacto directo de los lípidos de goteo a intenso calor directamente sobre la llama. Esta condición puede generar HAPs volátiles que a su vez se adhieren a la superficie del alimento en la medida que aumenta humo. El tercer mecanismo es la combustión incompleta de carbón que puede generar HAPs que se pone sobre la superficie del alimento [187]. La fuente más dominante de los HAPs en el aerosol atmosférico se ha encontrado que son las emisiones de vehículos [188]. Debido a la emisión de gases nocivos y partículas, la contaminación del aire es un problema ambiental grave en muchas áreas urbanas, sus fuentes en las ciudades son exclusivamente antropogénicas como escape de los automóviles que se reconoce como uno de los principales contribuyentes [189]. Un componente masivo de la contaminación del aire es el material particulado respirable (PM) de diámetro aerodinámico 2,5 micras (PM 2,5), así como el de 10 micras (PM10). El tamaño de las partículas, la concentración y la composición química del PM están directamente vinculada a su potencial para causar problemas de salud [190]. Se sabe en general que cuando la HAPs están presentes en las partículas finas, con un diámetro menor que 2,5 µm, pueden penetrar profundamente en el sistema respiratorio, donde no hay una capa mucosa protectora.
Capítulo4Contaminantesorgánicos 94 4.2.3.2 Toxicidad de los hidrocarburos aromáticos policíclicos El potencial cancerígeno de diferentes matrices ambientales relevantes, tales como los efluentes de combustión de carbón, gases de los vehículos, aceite lubricante de motor usado y de humo de tabaco, ha sido ampliamente estudiado en animales de experimentación, y se ha sugerido que las mezclas de los HAPs son responsables de efectos adversos como inmunotoxicidad, genotoxicidad, carcinogenicidad y toxicidad para la reproducción, la evidencia sugiere que las personas que viven en áreas urbanas tienen un mayor riesgo de cáncer de pulmón [191]. Efectos de salud en humanos, tales como el cáncer, podría ser la consecuencia de la exposición crónica a pequeñas partículas respirables [192]. En los últimos años, una serie de estudios sobre HAPs se han llevado a cabo en varias ciudades de todo el mundo. Estos estudios han identificado y cuantificado varios compuestos de HAPs en muestras recolectadas de aire [193], dado que el polvo en las carreteras es similar al aerosol atmosférico, en el polvo están presentes los HAPs derivados del asfalto, escape de automóviles, aceites lubricantes, gasolinas, diesel, y por los vientos son llevados a diferentes sitios, y en épocas de lluvias, son llevados por escorrentías al sistema acuático, y podrán de varias formas afectar al recurso agua [194] y este dependerá de la interacción aire-agua, por su parte [195] señala que las emisiones vehiculares son una de las principales fuentes antropogénicas de HAPs. Por lo tanto el polvo que se deposita cada lado de una carretera tiene una alta exposición potencial a los HAPs, el polvo del camino se ha convertido en una fuente importante de contaminantes de hidrocarburos aromáticos policíclicos en agua y en aire, a causa de los efectos de la escorrentía de agua y dispersión del viento, son capaces de contaminar grandes áreas [196]. Los Hidrocarburos aromáticos policíclicos HAPs son cada vez más frecuente en los ecosistemas marinos como consecuencia de la creciente actividad industrial [197]. En las últimas dos décadas se ha despertado un gran interés en la evaluación de los riesgos para la salud de las poblaciones expuestas a carcinógenos químicos ocupacionales. Un grupo importante de los carcinógenos químicos son los hidrocarburos aromáticos policíclicos, hay una fuerte evidencia epidemiológica que los que tienen un mayor riesgo de cáncer de pulmón, tracto urinario, cerebro y la piel ya que sus lugares de trabajo están contaminados con HAPs [198].
Capítulo 4 Contaminantes orgánicos 95 En la legislación ecuatoriana solo esta establecido, la concentración máxima de benzo(a)pireno, para el caso de las aguas de consumo humano y uso doméstico, que únicamente requieran tratamiento convencional, así como de aquellas para consumo humano y uso doméstico que requieran desinfección es de 0,01 µg.L-1 Cabe indicar que el doctorando no ha encontrado información bibliográfica acerca de estudios que abarquen la determinación de HAPs en el río Daule en la bibliografía consultada. 4.3 Bifenilos policlorados Los compuestos bifenilos policlorados (PCBs), comprenden una gran cantidad de compuestos orgánicos sintéticos que incluyen de 209 congéneres que difieren en los números y posiciones de los átomos de cloro unidos a dos anillos acoplados de fenilos, dado su condición de contaminantes, se encuentran ampliamente distribuidos en el medio ambiente, se bioacumulan en los sistemas biológicos y muestran gran resistencia a la degradación y representan un potencial riesgo para la salud humana, y entre sus propiedades tóxicas incluyen alta potencia carcinogénica, inmunotoxicidad y una gama de efectos endocrinos relacionados con la reproducción, por lo cual, la producción y el uso de PCBs han sido prohibidos a nivel mundial desde 2004 (Convenio de Estocolmo 2009). Debido a las propiedades tecnológicas que tienen los bifenilos policlorados, como: estabilidad química, alto punto de ebullición, no ser inflamables, alta viscosidad, alta estabilidad térmica y de aislamiento eléctrico, encuentran muchas aplicaciones industriales, en transferencia de electricidad, calor y equipos hidráulicos, procesos de producción de plastificantes, pinturas, plásticos y productos de caucho y muchas otras aplicaciones industriales. En el medio ambiente los bifenilos policlorados, se los puede encontrar en aire, agua y suelo; llegan a la atmósfera por evaporación, favorecidos por las altas temperaturas, se condensan en partículas de aerosol, y se dispersan ampliamente. El ingreso de los bifenilos policlorados a los cuerpos de agua se produce a través de diferentes fuentes entre ellas por deslavado de la atmósfera ocasionado por las lluvias.
Capítulo 5 Parámetros microbiológicos 102
Capítulo 5 Parámetros microbiológicos 103 5.1 Aspectos microbiológicos del agua El acceso al agua potable es un derecho imprescindible, ya que satisface necesidades básicas referidas a la salud y a las condiciones de vida de las poblaciones humanas, el agua y la salud son dos aspectos indispensables y dependientes. En la actualidad los problemas del agua se centran tanto en la calidad, como en la cantidad para abastecer a las poblaciones de una forma adecuada [211]. El agua es un recurso vital para el hombre y para todos los organismos vivos, pero al mismo tiempo es el vehículo de transmisión de microorganismos entéricos, organizaciones internacionales y legislaciones nacionales de los países en todo el mundo, establecen regulaciones con relación a la calidad del agua para sus distintos usos, y uno de los usos del agua es para consumo humano. Entre los Objetivos de Desarrollo del Milenio esta, que la población mundial tenga acceso a mejores fuentes de agua, así el 6 de marzo del 2012, en un comunicado conjunto de la OMS/UNICEF, se indica que el mundo ha cumplido con la meta uno de los Objetivos de Desarrollo del Milenio, de reducir a la mitad la proporción de personas sin acceso al agua potable mucho antes de la fecha límite de 2015, según el informe entre 1990 y 2010 más de 2.000 millones de personas obtuvieron acceso a fuentes mejoradas de agua potable [212]. No obstante, la meta de saneamiento sigue estando muy retrasada, y aún para el 2015 aproximadamente 672 millones de personas seguirán sin tener acceso a fuentes mejoradas de aguas de consumo. Se requiere un control regular de los agentes patógenos transmitidos por el agua para proteger la salud pública. Sin embargo la falta de pruebas de diagnóstico preciso es un obstáculo importante en la prevención y control de infecciones y brotes transmitidos por los agentes patógenos en el agua. Las fuentes no puntuales de contaminación son de gran preocupación con respecto a la difusión de patógenos y sus indicadores en los sistemas de agua, por lo general son difusos e intermitentes. El agua potable debe estar bacteriológicamente exenta de microorganismos patógenos de origen entérico y parásitos intestinales (protozoos y helmintos), la contaminación de tipo bacteriológico es debida fundamentalmente a los desechos humanos y animales [213], los agentes patógenos-bacterias y virus se encuentran en las heces, orina y sangre de animales y personas, y originan muchas enfermedades y epidemias como: fiebres tifoideas, cólera, polio, hepatitis, shigelosis, amebiasis y
Capítulo 5 Parámetros microbiológicos 104 alteraciones intestinales. La trasmisión de patógenos en agua potable es un problema que no solo afecta a países con bajos estándares de desarrollo, sino también a los países industrializados [214]. El mayor riesgo para la salud pública son los microbios presentes en el agua y se asocia con el consumo de agua potable que está contaminada con excrementos humanos y de animales [215], aunque otras fuentes y vías de exposición también pueden ser importantes, como son las tuberías de cobre y plásticos que se utilizan en la distribución del agua en los hogares [216-217]. Los excrementos humanos pueden contener muchos tipos de patógenos [218], y pueden transmitir enfermedades por consumo de agua contaminada por descargas de aguas fecales (ruta feco-oral), La salmonella es una de las principales causas de enfermedad intestinal en todo el mundo, así como la fiebre tifoidea y paratifoidea y el recurso agua es conocido por ser un vehículo común como también lo son los alimentos contaminados para la transmisión de los serotipos de salmonella tifoidea, salmonella no tifoidea [219]. Los agentes patógenos conocidos hoy en día que pueden ser transmitidos por el agua se indican en la Tabla No 22. Bacterias Virus protozoos Cólera Poliomielitis Amebiasis Fiebre tifoidea Hepatitis a Y E Giardia intestinalis Fiebre paratifoidea Entero virus Cryptosporidium Salmonelosis Rotavirus Toxooplasma gondil Shigalliosis Adenovirus Yersiniosis Virus de hepatitis A Campilobacter enteritis Virus de hepatitis E E-coli Leptospirosis Tabla No 22. Patógenos en agua cruda y enfermedades que pueden ser transmitidos por el agua. Cuando estos patógenos se introducen en el medio ambiente algunos pueden seguir siendo infecciosos durante largos periodos de tiempo, la supervivencia que se indica en la tabla No 23, y pueden ser capaces de replicarse en el medio ambiente. Sin
Capítulo 5 Parámetros microbiológicos 105 embargo, para un riesgo real de la enfermedad este debe llegar a un huésped humano. Organismo Agua fresca Agua salada Suelos Cultivos Virus 11-304 11-871 6-180 0.4-25 Salmonella < 10 < 10 15-100 5-50 Cólera 30 + 285 < 20 < 5 Coliformes fecales < 10 < 5 < 100 < 50 Quistes protozoarios 176 1 año + 75 N d Tabla No 23. Tiempo de supervivencia de patógenos ( tiempo en días) Ciertos agentes patógenos pueden aun crecer en los sistemas de distribución de agua potable y ser causas de enfermedades, estos patógenos se indican en la Tabla No 24. La prevención de las enfermedades originadas es la razón fundamental del control de la contaminación, y se inicia con el hecho epidemiológico demostrado por el Dr. Snow en 1854, sobre que el agua del pozo de un distrito de Londres era el factor causante de la transmisión de un "veneno morbido” llamado Cólera, esto marcó el inicio de la evaluación de la calidad higienicosanitaria de las aguas [220]. La transmisión de Los patógenos que pueden proliferar en el sistema de distribución de agua Pseudomonas aeruginosa Legionella Shigella Flavobacterias Yersinia enterocolitica Microbacterias no tuberculosas Campylobacter Jejuni, C. coli E. coli enterohemorrágica Tabla No 24 de patógenos que crecen en sistemas de distribución de agua potable Organización Mundial de las Salud, capitulo 7 (2011)
Capítulo5Parámetrosmicrobiológicos 106 las enfermedades están determinadas por varios patógenos relacionados por factores que incluyen: capacidad de un organismo para sobrevivir y multiplicarse en el medio ambiente, períodos latentes (muchos patógenos son inmediatamente infecciosos, otros pueden requerir un período de tiempo antes de que se conviertan infecciosos), capacidad de un organismo para infectar al huésped, la transmisión de la enfermedad también se ve afectada por las características del huésped y el comportamiento, incluyendo: Inmunidad (natural o como resultado de una infección previa o vacunación), estado nutricional, estado de salud, edad, sexo, higiene personal e higiene de los alimentos [221]. Uno de los microorganismos presentes en las aguas son las bacterias coliformes, lo cual es un nombre genérico para una variedad de bacterias que incluye a los coliformes fecales y a la Escherichia coli (E. Coli), estas se encuentran en los excrementos de los seres humano, animales y aves. Los géneros que componen este grupo son Escherichia, Klebsiella, Enterobacter, Serraría, Citrobacter y Edwardsiella. Todas pueden existir como saprofitas independientemente, o como microorganismos intestinales, excepto el género Escherichia cuyo origen es sólo fecal. Los coliformes fecales son microorganismos con una estructura parecida a la de la bacteria E. Coli, que esta normalmente en el intestino del hombre y de los animales, y aunque la mayoría de las cepas de E. coli son inofensivas y viven en los intestinos de los humanos y animales saludables, otras pueden causar daños a la salud e incluso la muerte, como el serotipo E. coli O157:H7, que es una variedad extraña de bacteria que produce grandes cantidades de una o más toxinas que causan daños severos en el revestimiento del intestino. La E. coli O157:H7 fue reconocida por primera vez como causa de enfermedad durante un brote en 1982, adjudicado a hamburguesas contaminadas, pero también han sido transmitas por agua como es el caso ocurrido en 1999, en el Condado de Washington, Nueva York y en aguas contaminadas en el Condado de Clark, Washington [222]. En las aguas superficiales, las fuentes de contaminación por agentes patógenos pueden ser puntuales, como los desbordamientos de los sistemas municipales de alcantarillado, eliminación directa de aguas servidas domésticas a los ríos y no puntuales, como el agua de escorrentía contaminada de zonas agrícolas y de zonas con sistemas de saneamiento que transcurren por fosas sépticas y letrinas. Otras fuentes son la fauna silvestre y el acceso directo del ganado a aguas superficiales [223], la mezcla
Capítulo 5 Parámetros microbiológicos 107 de aguas residuales y agua de escorrentía, cargado con la contaminación del suelo urbano, en las aguas receptoras, tiene múltiples impactos en los medios acuáticos como son: falta de oxígeno debido a la biodegradación de la alta carga de materia orgánica provocada por las aguas residuales sin tratar, aumento de la turbidez, incremento de la concentración de algunos contaminantes microorganismos, de las concentraciones de metales y aumento de la concentración de agentes patógenos y fecales indicadoras de microorganismos [224]. Así, el conocimiento detallado del origen y la magnitud de la contaminación fecal microbiana es esencial para las actividades de manejo de cuencas hidrográficas con el fin de mantener la calidad de ellas para el uso de agua potable de acuerdo con los objetivos de calidad [225]. Pero el agua no tan solo se usa como de consumo directo, sino que también es utilizada en grandes cantidades en otras actividades, como riego y aumentar la producción de alimentos, y para cual se utiliza agua subterránea y superficial y en regiones donde es escaso el recurso hídrico se utiliza agua residual regenerada, al respecto existen informes de un aumento de las enfermedades transmitidas por los alimentos asociados a la obtención productos frescos con agua residual [226]. La calidad del agua, ya sea que se utilice para fines potable, industrial, de riego o de recreación, es importante para la salud en los países del mundo en desarrollo y desarrollados. La calidad del agua puede tener un impacto importante en la salud, reconociendo esto, la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha desarrollado una serie de normativas "directrices" que presentan una evaluación fundamentada de los riesgos para la salud asociados con la exposición a riesgos para la salud a través del agua [227]. Según la UNICEF a nivel mundial, cada año se dan unos 4.000 millones de casos de diarrea y 1,8 millones de personas mueren a causa de esta enfermedad, y en el 90 por ciento de los casos son niños menores de 5 años [228], por esta razón en países con alto índice de desarrollo existen estrictas regulaciones, así en Los Países bajos, las regulaciones relacionadas al agua potable son estrictas, uno de ellos para que el agua potable sea microbiológicamente segura, se fija en menos de una infección por cada 10.000 personas por año [229], en América Latina debido a las deficiencias se los sistemas de provisión de agua, varias son las enfermedades que se transmiten, uno de
Capítulo5Parámetrosmicrobiológicos 108 ellos es el síndrome diarreico agudo que es una causa importante de morbilidad y mortalidad en niños, estimándose una incidencia en América Latina de 2,7 episodios diarreicos por año durante los dos primeros años de vida [230], en los países desarrollados varía de 0,75 a 1 episodio de diarrea por persona por año. En caso del Ecuador la deshidratación por diarrea es una de las principales causas directas de muerte en niños menores de 5 años, de acuerdo de datos del INEC la primera causa de atención en los establecimientos hospitalarios durante el año 2006 fueron la diarrea y la gastroenteritis de presunto origen infeccioso, con una tasa de 25,6 por cada 10.000 habitantes (Perfil de los sistemas de salud-Ecuador; Monitoreo y análisis de los procesos de Cambio y Reforma, Organización Panamericana de la Salud). 5.1.1 Indicadores de calidad sanitaria del agua Probablemente las bacterias se utilizan como indicadores de calidad sanitaria del aguas desde el año de 1880, cuando Von Fritsch describió la Klebsiella pneumoniae y K. rhinoscleromatis como microorganismos característicos que se encuentran en las heces humanas [231]. El determinar el tipo de microorganismos presentes en el agua y su concentración proporciona herramientas indispensables para conocer su calidad, así como la toma de decisiones en relación al control de vertidos, tratamiento de aguas y conservación de ecosistemas, evitando así el riesgo de contaminación de las personas y el ambiente. Pero existe una gran dificultad para determinar la presencia de todos los microorganismos patógenos implicados en los procesos de contaminación ambiental, por lo tanto es importante que coincida con el indicador apropiado el grupo de patógeno de interés, señalando que no hay indicador universal, como a menudo se supone con coliformes termo-tolerantes o E. coli (fecal) [232], lo cual requiere de tiempo, recursos materiales y económicos, Por esta razón, los análisis bacteriológicos apuntan a la búsqueda de microorganismos indicadores de contaminación fecal y se centralizan en la cuantificación de coliformes. Este grupo está integrado por enterobacterias, siendo Escherichia coli el indicador más utilizado universalmente para la contaminación fecal. Los microorganismos indicadores de contaminación deben cumplir los siguientes requisitos: fáciles de aislar y crecer en el laboratorio; ser relativamente
Capítulo5Parámetrosmicrobiológicos 109 inocuos para el hombre y animales; y su presencia en agua relacionada, cuali y cuantitativamente con la de otros microorganismos patógenos de aislamiento más difícil, para este fin tres tipos de bacterias califican a tal fin: • Coliformes fecales: indican contaminación fecal. • Aerobias mesófilas: determinan efectividad del tratamiento de aguas. • Pseudomonas: señalan deterioro en la calidad del agua o una recontaminación. Se considera que Escherichia coli, es el índice de contaminación fecal más adecuado. En la mayoría de las circunstancias las poblaciones de coliformes termotolerantes se componen predominantemente de E. coli; por lo tanto, este grupo se considera un índice de contaminación fecal aceptable. No todos los coliformes son de origen fecal, por lo que se hizo necesario desarrollar pruebas para diferenciarlos a efectos de emplearlos como indicadores de contaminación. Se distinguen, por lo tanto, los coliformes totales que comprende la totalidad del grupo y los coliformes fecales aquellos de origen intestinal. Desde el punto de vista de la salud pública esta diferenciación es importante puesto que permite asegurar con alto grado de certeza que la contaminación que presenta el agua es de origen fecal. En algunos estudios el uso de los coliformes ha sido cuestionado como un organismo indicador, debido a que a pesar ser bajas concentraciones de otros organismos, como cualquier tipo de virus y quistes de protozoarios la gran mayoría de los protozoarios en condiciones ambientales son resistentes a los tratamientos físicoquímicos del agua para consumo humano y son más resistentes a la desinfección que las bacterias coliformes, estos pueden causar graves daños a la salud de las personas [233]. De la misma manera se indica que el uso de coliformes totales como indicadores de contaminación fecal en las aguas superficiales en la normativa internacional se ha abandonado en los últimos años debido al descubrimiento de que ciertas especies pertenecientes a este grupo no son de origen fecal.
Capítulo 5 Parámetros microbiológicos 110 Existen algunos métodos de coliformes, entre los mas usuales están: el método del número más probable (NMP) descrito por McCrady en 1915 y actualmente sigue siendo ampliamente utilizado y el método de filtro de membrana. La determinación de microorganismos coliformes totales por el método del Número Más Probable (NMP), se fundamenta en la capacidad de este grupo microbiano de fermentar la lactosa con producción de ácido y gas al incubarlos a 37°C durante 24 horas. Los Coliformes Fecales son un subgrupo de los Coliformes totales, capaces de fermentar la lactosa a 44 °C en vez de 37 °C como lo hacen los totales. En este estudio la determinación de coliformes fecales y totales, se la realizó por el metodo del número más probable (NMP) la densidad de los coliformes es calculada por la tabla del NMP, esta técnica es utilizada casi para toda clases de bacterias en muestras líquidas, y pueden observarse fácilmente el crecimiento por la turbidez o la producción de ácidos y gas, el procedimiento del analisis esta descrito en el Anexo 4. 5.1.2 Factores microbiológicos del río Daule Los ríos del Ecuador presentan una gran contaminación de sus aguas y se considera que más del 70% de las cuencas hidrográficas por debajo de la cota de 2800 metros sobre el nivel del mar están contaminadas con microorganismos patógenos, originados por la descarga de aguas residuales, industriales que no reciben ningún tratamiento de depuración [234]. Las aguas del río Daule, se utiliza para muchos propósitos, entre los cuales están el uso de sus aguas para agricultura, ganadería, pesca, fuente de agua potable de algunas poblaciones ubicadas en sus riberas y sobre todo fuente de agua potable para la más grande ciudad del Ecuador, también sus aguas son utilizadas para recreación y en ciertas poblaciones con fuente de agua de consumo directo. En sus riberas se encuentran algunas poblaciones indicadas en el apartado 1 y otras poblaciones menores, según el Instituto Nacional de Estadística y Censos (INEC) del 2010, la población total de esas ciudades suma la cantidad de 272.259 habitantes, muchas de estas poblaciones no tienen red de alcantarillado, y existen descargas de aguas residuales o vertidos de aguas depuradas, y lo que existen por lo general son letrinas y pozos ciegos, cuyas aguas
Capítulo 5 Parámetros microbiológicos 111 contaminadas por escorrentía van hacia el río, asi como también excrementos de animales, todos los cuales constituyen factores determinantes de contaminación microbiológica, adicionalmente se puede observar que en muchas poblaciones, un factor adicional es el desecho de residuos sólidos. Es claro que en tales circunstancias los microorganismos van a abundar lamentablemente en las aguas del río Daule. De acuerdo al censo de población y vivienda del año 2010, realizado por el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC), la provisión de agua nivel nacional a través de la red pública es del 71,98 %; 11,53 % de pozo, 9,72 % de vertiente, y el 5,05% de carro repartidor, en lo que respecta a la provincia del Guayas el 73.5% tiene acceso al agua de la red pública, y deposito cisterna, estos datos no se cumplen cuando se trata de ciudades pequeñas comparadas con Guayaquil una ciudad grande con mayores recursos. En lo que respecta al servicio de alcantarillado público a nivel nacional se tiene un 53,6 % y a nivel de la provincia del Guayas el servicio es de 46,7 %, y existe una brecha muy importante en cuanto al porcentaje de provisión de este servicio, entre Guayaquil y las ciudades más pequeñas y que como se ha indicado algunas de ellas están ubicadas en las riberas del río Daule, lo cual va a originar grandes cantidades de descargas de aguas residuales al río Daule, con un impacto en la calidad sus aguas por microorganismos. En Ecuador solo el 8% de las aguas residuales urbanas tienen algún tipo de tratamiento, debido al acelerado y desordenado crecimiento urbano, y a la falta de una política de conservación de los cuerpos de aguas, como se ha indicado se encuentran contaminados. En las ciudades grandes del país, como es el caso de Guayaquil solo el 12% de las agua residuales recibe tratamiento, en la ciudad de Cuenca el 80%, otros municipios no tienen ningún sistema de tratamiento. De las ciudades ubicadas en las márgenes del río Daule, que cuentan con servicios de tratamientos de aguas servidas al momento son: Daule que tiene un sistema de tratamiento y disposición final de las aguas residuales urbanas por medio de un sistema de lagunas de oxidación, que luego son retornadas al río Daule. La ciudad de Balzar va a construir un sistema de alcantarillado sanitario con su respectiva planta de tratamiento de aguas residuales, el sistema de alcantarillado sanitario actual de esta ciudad esta mezclado con el sistema de aguas lluvias, y descarga las aguas directamente
Capítulo 6 Sedimentos 118 nitrógeno y fosfatos, se incorporan a los sedimentos en forma tanto orgánica como inorgánica, estableciendo una asociación de problemas ambientales [252-253]. Existen cinco tipos de contaminantes que generalmente se encuentran en los sedimentos: los nutrientes, que incluye a compuestos del nitrógeno como el amoniaco que pueden ser tóxicos a los organismos bentónicos, los altos niveles de fósforo que pueden promover el crecimiento de algas, lo cual puede llevar a una disminución de oxígeno por la muerte y descomposición de las algas, los hidrocarburos y sus derivados como grasas y aceites: los contaminantes persistentes y biacumulables como son los hidrocarburos halogenados o compuestos orgánicos persistentes, los pesticidas y bifenilos policlorados; los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) y los metales pesados, tales como hierro, manganeso, cinc plomo, cadmio, cromo, cobre y mercurio, así como los metaloides arsénico y selenio son contaminantes que se encuentran en los sedimentos. Existe una creciente conciencia de la gran importancia ambiental de las cargas de sedimentos en suspensión transportados por los ríos y arroyos, del sedimento fino asociado con el transporte de nutrientes y contaminantes, así como también determinar la fuente de los sedimentos [254], son conocidos los efectos de la erosión del suelo tradicionalmente asociados a la agricultura que son de largo plazo sobre la productividad del suelo y la agricultura sostenible. La erosión del suelo también conduce a un daño ambiental a través de la sedimentación, la contaminación y el aumento de las inundaciones [255]. La contaminación química de los sedimentos, está vinculada al tamaño de las partículas de los sedimentos y al volumen del carbono orgánico asociado en partículas de los sedimentos, que miden menos 63 micras (limo + arcilla). El fósforo y los metales suelen tener fuerte atracción a los lugares de intercambio de iones, que están asociados con las partículas de arcilla. Muchos contaminantes orgánicos persistentes, son bioacumulables, tóxicos, especialmente los compuestos clorados incluidos muchos plaguicidas que están fuertemente asociados con los sedimentos y en especial con el carbono orgánico transportado como parte de la carga de sedimentos de los ríos [256]. La contaminación ocasionada por los sedimentos no solo es en el orden químico sino también de carácter físico, entre efectos, esta el alto nivel de turbidez, que limita la
Capítulo 6 Sedimentos 119 penetración de luz en la columna de agua e impide el crecimiento de vegetación natural en el agua, por otra parte la turbidez encarece los procesos de potabilización. Los altos niveles de sedimentación en los ríos dan lugar a la perturbación física de las características hidráulicas del cauce, y puede tener graves efectos en la navegación, por la reducción de la profundidad, y favorecer las inundaciones, por la reducción de la capacidad del flujo de agua en la cuenca de drenaje. El desarrollo de la agricultura intensiva, la concentración poblacional a gran escala en las zonas urbanas y la creciente industrialización, las actividades de construcción, explotación forestal, la minería, las alteraciones hidrológicas, las maniobras de dragado y la erosión costera han contribuido a la contaminación global de los ecosistemas marinos. El desarrollo exponencial de las actividades humanas en el siglo pasado ha causado un impacto negativo en todos los compartimentos ambientales, en especial en los ambientes acuáticos [257]. En cuanto a contaminación por metales pesados, la gravedad radica en que son tóxicos, biodisponibles y no biodegradables en el medio ambiente y su absorción por organismos bentónicos depende en gran medida de su movilidad, concentración total y formas químicas. Una serie de índices se han desarrollado en la última década para evaluar la contaminación en metales pesados en los sedimentos y de su riesgo ecológico. El uso de índices ambientales pueden jugar un papel importante en el proceso de la comprensión de datos técnicos complejos a formas más comprensibles. Los índices ambientales pueden ayudar a los gestores ambientales en la prevención de la contaminación, identificar y clasificar los sitios degradados ambientalmente, evaluar del cumplimiento de las normas ambientales; y establecer los cambios temporales de las condiciones ambientales [258]. Dentro de los contaminantes tóxicos prioritarios enumerados por la Organización Mundial de la Salud se encuentran los metales pesados, su interés se centra en el arsénico, cadmio, plomo y mercurio, cromo, níquel como causa de posibles efectos carcinogénicos en los seres humanos, y en los contaminantes orgánicos persistentes.
Capítulo 6 Sedimentos 120 6.1.3 Gestión de Sedimentos Los problemas de sedimentación en las cuencas fluviales de muchos países están tomando gran importancia, los problemas incluyen la acelerada erosión del suelo, la sedimentación de lagos, ríos y embalses, y morfología de los ríos, los cuales se han agudizado por el cambio climático, en este contexto la gestión de sedimentos es un componente importante en la gestión integrada de las cuencas fluviales [259]. La eficacia de la planificación del uso de la tierra y la implementación de acciones de manejo integrado de cuencas hidrográficas focalizadas a la conservación del recurso agua, se vuelve muy importante, y se fortalece cuando la planificación y realización se estructuran desde las cuencas de escalas menores hacia las mayores. Existe actualmente una gran variedad de herramientas disponibles para los científicos y administradores que se pueden utilizar para la gestión de los sedimentos. Estas herramientas se pueden dividir en varios grupos: de medición y monitoreo para la recopilación de información sobre los procesos de contaminación de sedimentos, modelos matemáticos, sistemas de soporte de decisiones, evaluación del riesgo, análisis de costo-beneficio. La información obtenida de cada uno de estos tipos de herramientas son diferentes y complementarias, y cada tipo puede ser considerado parte de un proceso secuencial de toma de decisiones [260]. La selección de las estrategias de gestión de sedimentos, es un requisito clave para los países en desarrollo por los limitados recursos disponibles. Esta focalización, es sin embargo obstaculizada por la falta de información confiable sobre las fuentes de origen de sedimentos. Una estrategia útil, para mitigar la contaminación de fuentes no puntuales resultantes de las actividades agrícolas son las mejores prácticas de manejo, que tienen por objeto mejorar la calidad del agua mediante la reducción de sedimentos y aportes de nutrientes, sin disminuir la cantidad de agua. La toma de decisiones para la gestión de sedimentos en una tarea difícil y compleja, que se cuestiona por elevados costos de algunas opciones de remediación, por lo que al establecer un proyecto de gestión es importante saber por donde empezar. Los sedimentos son matrices complejas, a menudo contaminados con una gran cantidad de productos químicos, lo que requiere la evaluación integrada de características de calidad
Capítulo 6 Sedimentos 121 del sedimento. Por otra parte además de la calidad del sedimento, otros aspectos como: económicos o sociales pueden tener una influencia en la priorización de las áreas a ser gestionados y se debe plantear la selección de opciones para la gestión integrada de los sedimentos, la evaluación y el desarrollo de estrategias de costos de remediación eficaces y sostenibles, es una tarea muy compleja que se basa en una variedad de técnicas y tratamientos, que incorporan múltiples criterios técnicos, sociales, económicos y ambientales que deben ser considerados para la toma de decisiones [261]. La toma de decisiones para la gestión de los sedimentos requiere la consideración de los impactos temporales y espaciales, de varias alternativas de remediación, así como la consiguiente repercusión económica, social y política. El análisis multicriterio, para la toma de decisiones se está convirtiendo en un importante instrumento de gestión ambiental, que puede ser utilizado para apoyar la selección de alternativas de remediación adecuadas y priorización de las unidades de gestión en el espacio y en el tiempo [262]. 6.1.3.1 Dragado de sedimentos En muchas partes del mundo, se realiza la remoción de sedimentos en cursos de agua, bahías, lagos, accesos o canales y puertos, con la finalidad de aumentar la profundidad de un canal navegable o de un río, para incrementar o mantener la capacidad de transporte, evitar inundaciones, en el caso de canales permitir la navegación de naves de mayor calado, esta acción de limpieza, transporte y disposición en otros lugares deberá hacerse respetando las limitaciones ambientales, dado que las operaciones de dragado y descarga de sedimentos tienen el potencial de alterar las condiciones, físicas como la turbiedad, y también químicas, en las zonas de descargas del material dragado así como en áreas aledañas. Hasta hace pocos años, la práctica más común de eliminación de sedimentos provenientes del dragado de áreas portuarias y otros era el mar, como es el caso de los vertidos incontrolados de materiales de dragado en el mar mediterráneo [263], lo cual ha provocado una grave degradación de los ecosistemas naturales de la región, por la liberación de contaminantes como metales pesados e hidrocarburos, que han causado un impacto en los organismos bentónicos que son muy importantes en la cadena
Capítulo 6 Sedimentos 122 alimentaria marina, hay dos factores principales [264], que contribuyen a la acumulación de contaminantes en los sedimentos portuarios: los puertos y vías fluviales pueden ser un foco importante de contaminación y las actividades urbanas como aguas residuales urbanas e industriales. La eliminación de los materiales de dragado están generalmente controlados por un sistema de licencias en ciertos países, que requiere una de evaluación científica del material dragado y en el sitio de disposición prevista debe existir una evaluación de las características físico-químicas y toxicidad de ese material en relación con la protección del medio ambiente marino y la salud humana, este debe ser seguido con una consideración paralela de los servicios y las actividades humanas económicas y comerciales que podrían verse afectadas. La modificación de la morfología original y la construcción de infraestructuras originan zonas de baja energía hidrodinámica, donde los sedimentos y contaminantes asociados se acumulan [265]. En particular las actividades marítimas y dragado provocan la ruptura del equilibrio natural entre los sedimentos y el agua, lo que lleva a la removilización de los productos químicos que se encuentran en los sedimentos. Durante y después del dragado y la descarga del material dragado, los sedimentos del fondo son mecánicamente removidos y suspendidos en la columna de agua, los sedimentos de mayor peso, como gravas y arenas rápidamente se sedimentan, pero los sedimentos finos como arcillas y limos permanecen en suspensión, los sedimentos finos son transportados por las corrientes y el oleaje cubriendo grandes áreas, algunos estudios han reportado hasta 5 kilómetros cuadrados de la nube de sedimentos, generando turbidez que reduce la penetración de la luz necesaria para los procesos de fotosíntesis [266]. Para estimar los impactos generados por la turbidez sobre la calidad del agua y sobre algunas especies del ambiente es necesario medir los cambios de densidades en la columna de agua, el pH y la temperatura del agua. Entre los posibles impactos negativos generados durante y después del dragado y descarga del material dragado sobre los peces y otros organismos vivos tenemos: migración de peces, cambios en la demanda de oxígeno, recolonización de las áreas afectadas por especies oportunistas que se adaptan a las nuevas condiciones, interferencia con los procesos respiratorios de los peces,
Capítulo 6 Sedimentos 123 interferencia con los procesos migratorios de los peces, destrucción de hábitat acuático, ingestión y acumulación de contaminantes como pesticidas y metales pesados por parte de la biota. También se producen cambios químicos que son difíciles de estimar, monitorear y controlar debido a la naturaleza de los procesos y parámetros involucrados. Algunos de los parámetros que reflejan los cambios químicos sobre la calidad del agua, producto del dragado y la descarga son: la demanda de oxígeno, el aumento de nutrientes, presencia de trazas de metales pesados y pesticidas en la columna de agua, contaminantes orgánicos persistentes en general y la modificación de los niveles de salinidad. Dado que la deposición de material dragado afecta seriamente a las organismos a los biológicos, se han realizado numerosos estudios para evaluar su impacto y probable recuperación con el tiempo, en un estudio realizado se indica que la recuperación y recolonización de las comunidades bentónicas en aguas frías puede tomar años y las comunidades bentónicas no siempre son las mismas que originalmente habitaban las zonas [267]. A nivel mundial son millones de toneladas de sedimentos que se dragan en ríos, canales, puertos y cada vez son mayores las exigencias de los Convenios Internacionales de protección de ambientes acuáticos, lo cual ha implicado buscar soluciones a los sedimentos resultantes del dragado, sobre todo para aquellos que no representan peligro de contaminación, y hoy se les da uso productivo que constituye una buena opción de gestión de sedimentos, entre estos uso esta: el uso de sedimentos en carreteras mezclado con otros subproductos de industrias como la del acero [268-269]. Cantidades importantes de sedimentos dragados también podría estar valorizados para la construcción de diques y bancos de ríos, canales y lagos, para fines agrícolas, mejoras medioambientales, hormigones. las Directrices para la gestión de material dragado de los Convenios Internacionales de Protección del Medio Marino establecen en la evaluación de las opciones de gestión de material dragado, la obligatoriedad de valorar la posible aplicación de un uso productivo al material de dragado, aunque no existen Normas que regulen el uso de los productos de los dragados, existen recomendaciones que se deben considerar previamente a su uso.
Capítulo 6 Sedimentos 124 6.2 Legislación y regulaciones. La preocupación que existe a nivel mundial sobre el ecosistema marítimo, ha dado como resultado algunos convenios internacionales, con la finalidad de prevenir la contaminación del mar. Uno de los primeros convenios para la protección del medio marino de las actividades humanas, es el Convenio de Londres de 1972, que esta vigente desde 1975 al cual se han adherido muchos estados [270], la adhesión de Ecuador al convenio esta aun pendiente. La finalidad es promover el control efectivo de todas las fuentes de contaminación del medio marino y la adopción de todas las medidas posibles para impedir la contaminación del mar, por el vertido de desechos y otras materias. Con el motivo de modernizar el convenio de Londres, se aprobó el Protocolo relativo al Convenio de Londres en 1996, en vigor desde el 2006, en virtud del cual se prohiben todos los vertidos, a excepción de los desechos que puedan ser aceptables, recogidos en la denominada “lista de vertidos permitidos”, la cual incluye los siguiente: Materiales de dragado; Fangos cloacales; Desechos de pescado; Buques y plataformas; Materiales geológicos inorgánicos inertes (por ejemplo, desechos de minas); Materiales orgánicos de origen natural; Objetos voluminosos constituidos principalmente por hierro, acero y hormigón. Flujos de dióxido de carbono resultantes de los procesos de captura de dióxido de carbono para su secuestro. Otro convenio internacional, para la prevención de la contaminación de embarcaciones es, el convenio MARPOL 73/78 se aprobó en 1973 y entró en vigor el 2 de octubre de 1983. Su objetivo es preservar el ambiente marino mediante la completa eliminación de la polución por hidrocarburos y otras sustancias dañinas, así como la minimización de las posibles descargas accidentales, fue desarrollado por la Organización Marítima Internacional (OMI), organismo especializado de la ONU. Actualmente 119 países lo han ratificado y Ecuador es parte del convenio mediante, Reg. Oficial No. 229; 08 de Diciembre de 1976.
Capítulo 6 Sedimentos 125 El convenio OSPAR, integrado por quince gobiernos y por la Comisión Europea, para la protección del medio marino del Atlántico Nororiental se firmó en 1992 y entró en vigor el 25 de marzo de 1998, tiene por objeto prevenir y eliminar la contaminación así como proteger el entorno marino del Nordeste Atlántico de las sustancias que provengan de fuentes terrestres o de actividades desarrolladas en alta mar, la lista OSPAR de sustancias preocupantes incluye sustancias peligrosas persistentes, bioacumulativas y tóxicas. (Centro Nacional de Referencia sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes CNRCOP) En el caso de España, en 1994 se adoptaron las Recomendaciones para la Gestión del Material Dragado en los Puertos Españoles (RGMD) del CEDEX (Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas) [271], esta orientada a controlar el vertido al mar de materiales de dragado, se establecen tres categorías, de acuerdo a los efectos químicos y/o bioquímica sobre la biota que pudieran producir. En la categoría I, están los materiales del dragado de fondos portuarios que no afecten a la flora y fauna marinas, La categoría II, que presentan moderadas concentraciones de contaminantes y que se verterán en el mar de manera controlada, la categoría III, que tienen elevadas concentraciones de contaminantes, que requieren de técnicas de gestión de aislamiento de las aguas. 6.2.1 Guías de calidad de los sedimentos En las dos ultimas décadas se han desarrollado, algunas Guías de Calidad de Sedimentos por sus siglas en ingles (SQG), como herramientas en la gestión de los sedimentos contaminados. Existen varias guías numéricas para la evaluación de los sedimentos, pero distintas guías utilizan distintos términos para referirse a la presencia de contaminantes en los sedimentos. Dado la resistencia a ciertas definiciones de términos como criterios, normas, por parte de los responsables de dragado en ciertos países y de la industria, por ejemplo la USEPA ya no utiliza los términos “normas” o "criterios" para referirse a los umbrales de sedimentos. Por el contrario, ahora se refieren a los criterios de calidad de sedimentos como "directrices", que no llevan el mismo mandato reglamentario. Otros han preferido el uso de términos como valores, indicadores, o niveles.
Capítulo 6 Sedimentos 126 Tradicionalmente la contaminación de los sedimentos, ha sido determinada mediante evaluación de las concentraciones químicas generales o de compuestos individuales, pero los datos químicos no proporcionan una base eficaz para la determinación de los efectos adversos sobre los seres vivos [272], y muy a menudo se los compara con valores de concentración de referencia, al momento son consideradas como una caracterización inicial de la contaminación, dado que existen opiniones que indican que los valores de contaminantes determinados de por si no constituyen criterios estrictos a ser considerados en la gestión de sedimentos, que puedan servir para el control y evaluación de la contaminación [273]. Para establecer la significación biológica de contaminantes en sedimentos consolidados se requiere información sobre la persistencia, toxicidad y bioacumulación [274], mientras que la biodiversidad y la funcionalidad de una comunidad biológica se puede determinar mediante la medición de la estructura de infauna y abundancia. Estas medidas son lentas, costosas y requieren un alto nivel de experiencia, por lo tanto las directrices de calidad de sedimento (SQGs), son ahora las más utilizados en los estuarios y ambientes marinos y están establecidas en muchas partes del mundo, incluidos los EE.UU., Canadá, Australia, los Países Bajos y Hong Kong [275]. Desde 1980 las SQGs comenzaron a incorporar los efectos biológicos en sus planteamientos, estos métodos se pueden clasificar como empíricos y teóricos; Los métodos que se clasifican como empíricos, están basados en la frecuencia de enfoques para establecer la relación entre la contaminación de los sedimentos y la respuesta tóxica, y los enfoques teóricos intentan explicar las diferencias en la biodisponibilidad a través de la partición de equilibrio (EqP) es decir, el uso del carbono orgánico o acidez volátil de sulfuros del sedimento y metales. La cuestión de la biodisponibilidad, sin embargo no esta bien encaminada por los SQG empíricos, dado que se basan en concentraciones de sedimentos totales. El enfoque EqP intenta abordar este problema de manera específica, este enfoque sugiere que las concentraciones en el agua intersticial representan la principal vía de exposición para los organismos acuáticos, y que las concentraciones químicas se pueden determinar a partir de un cálculo EqP, para compuestos no iónicos entre el carbono del sedimento y agua intersticial [276].
Capítulo 6 Sedimentos 127 Las guías de calidad de sedimentos (SQGs) son un componente fundamental de todos los marcos de evaluación de calidad de los sedimentos, sin embargo hay una serie de limitaciones de las SQGs que deben ser considerados, como el hecho de que la biodisponibilidad del sedimento se alteran fácilmente, por el muestreo y manipulación y no pueden reflejar las condiciones in situ. Las SQGs tienen diferentes tasas de resultados falsos positivos y falsos negativos en sus predicciones sobre si los sedimentos son tóxicos o no [277]. Un falso positivo se produce cuando el sedimento excede las SQG que indica que es tóxico, cuando de hecho no lo es. Un falso negativo es el opuesto; el sedimento esta por debajo de las SQGs, lo que sugiere que no es tóxico, pero es tóxico para los invertebrados bénticos. El uso de los SQGs sigue debatiéndose por la comunidad científica, que cuestiona el como y cuando, o si debieran ser utilizados para evaluar los resultados de los test biológicos. Aunque no se ha adoptado una decisión final, algunos expertos creen que los SQGs deben reflejar un rango numérico de valores o esquemas de clasificación basados en diferentes grados de contaminación, y reflejar la incertidumbre inherente al proceso de evaluación del sedimento [278]. Varios enfoques empíricos han sido publicados, los cuales están basados en los efectos de las concentraciones totales, en los macroinvertebrados bentónicos. En lugar de estar basado teóricamente. Estos enfoques, por lo general establecen dos umbrales, uno por debajo del cual raramente ocurren efectos por ejemplo el nivel más bajo de efecto (LED siglas en inglés), el nivel de umbral de efecto (TEL). Así como los rangos efectos bajos (ERL), el umbral mínimo de efecto (MET), y la concentración de efecto umbral (TEC), y el otro es sobre los probables efectos que ocurran; como: Nivel de efecto grave (SEL), nivel de probables efectos (PEL), efecto de rango medio (ERM), umbral de efecto tóxico (TET) y el efecto de la concentración probable (PEC) [279]. En la tabla No 26 se resumen algunas directrices sobre la presencia de metales pesados en los sedimentos.
Bibliografía 230 [197] N. Qin, W. He, X. Z. Kong, W. X. Liu, Q. S. He, B. Yang, H.L. Ouyang, Q. M. Wang, F. L. Xu, Ecological risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the water from a large Chinese lake based on multiple indicators, Ecological Indicators 24 (2013) 599-608. [198] M. K. Songa, H. S. Choia, Y. J. Kimc, Y. K. Parkb, J. C. Ryua, Identification of molecular signatures predicting the carcinogenicity of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs); Toxicology Letters 212 (2012)18-28. [199] B.A. Hatjian, J.W. Edwards, J.Harrison, F.M. Williams, P.G. Blain; Ambient, biological, and biological effect monitoring of exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), Toxicology Letters 77 (1995) 271-279. [200] M. Engraffa, C. Solereb, E.C. Kilian, M. Smithb, P. Mayer, I. Dahllöf; Aquatic toxicity of PAHs and PAH mixtures at saturation to benthic amphipods: Linking toxic effects to chemical activity; Aquatic Toxicology 102 (2011) 142-149. [201] J.M. Llobeta, R. Mart, V. Castell, J.L. Domingo; Significant decreasing trend in human dietary exposure to PCDD/PCDFs and PCBs in Catalonia, Spain; Toxicology Letters 178 (2008) 117-126. [202] G.H. Xing, S.C. Wu, M.H. Wong, Dietary exposure to PCBs based on food consumption survey and food basket analysis at Taizhou, China -The World’s major site for recycling transformers, Chemosphere 81 (2010) 1239-1244. [203] S. Safe, K. Washburn, T. Zacharewski and Timothy Phillips, Synthesis and Characterization of Hydroxylated Polychlorinated BIphenyls (PCBs) Identified in Human Serum, Chemosphere, 314 (1995) 3017-3023. [204] J.D. Fitzsimons, A Critical Review of the Effects of Contaminants on Early Life Stage (ELS) Mortality of Lake Trout in The Great Lakes, (1995) 267-276.
Bibliografía 231 [205] X.S. Miao, G.H. Balazsb, K.K. Shawn, Q.X. Murakawa, Congener-specific profile and toxicity assessment of PCBs in green turtles Chelonia mydas/ from the Hawaiian Islands; The Science of the Total Environment 281 (2001) 247-253. [206] Y. Masuda Behavior and toxic effects of PCBs and PCDFs in Yusho patients for 35 years on behalf of the Study Group for Yusho Journal of Dermatological Science Supplement 1 (2005) 11-20. [207] H. Hung, R. Kallenborn, K. Breivik, Y. Su, E. Brorström Lundén, K. Olafsdottir, J. M. Thorlacius, S Leppänen, R Bossi, H Skov, S Manø, G. W. Patton, G. Stern, E. Sverko, P. Fellin, Atmospheric monitoring of organic pollutants in the Arctic under the Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP): 1993–2006 Science of the Total Environment 408 (2010) 2854-2873. [208] X.P. Wang, T.D. Yao, Z.Y. Cong, X.L. Yan, S. Ch. Kang, Y. Zhang; Gradient distribution of persistent organic contaminants along northern slope of centralHimalayas, China; Science of the Total Environment 372 (2006) 193-202. [209] E.S. Choya, L.E. Kimpea, M.L. Malloryb, J.P. Smolc, J.M. Blais, Contamination of and Arctic terrestrial food web with marine-derived persistent organic pollutants transported by breeding seabirds; Environmental Pollution 158 (2010) 3431-3438. [210] T. Meyera, F. Wania; What environmental fate processes have the strongest influence on a completely persistent organic chemical’s accumulation in the Arctic?, Atmospheric Environment 41 (2007) 2757–2767. [211] Turgeon, M. . Rodriguez, M. Thériault, P. Levallois, Perception of drinking water in the Quebec City region (Canada): the influence of water quality and consumer location in the distribution system, Journal of Environmental Management 70 (2004) 363-373.
Bibliografía 232 [212] Informe Progress on Drinking Water and Sanitation Ginebra/Nueva York OMS/UNICEF 2012. [213] G. Kim, J. Hur, Mortality rates of pathogen indicator microorganisms discharged from point and non-point sources in an urban area, Journal of Environmental Sciences, 22(6) (2010) 929-933. [214] D. Schoenen, Role of disinfection in suppressing the spread of pathogens with drinking water: possibilities and limitation, Water Research 36 (2002) 3874-3888. [215] Microbial Aspects chapter 7 peg 117-149 Guidelines for Drinking-water Quality; FOURTH EDITION, World Health Organization 2011. [216] M.J. Lehtola, I.T. Miettinen, A. Hirvonen, T. Vartiainen, P.J. Martikainen, Estimates of microbial quality and concentration of copper in distributed drinking water are highly dependent on sampling strategy, Int. J. Hyg. Environ. Health 210 (2007) 725-732. [217] S. Völker, C. Schreiber, T Kistemann, Drinking water quality in household supply infrastructure-A survey of the current situation in Germany, International Journal of Hygiene and Environmental Health 213 (2010) 204–209. [218] O.A. Olaoye, A.A. Onilude, Assessment of microbiological quality of sachetpackaged drinking water in Western Nigeria and its public health significance, Public Health 123 (2009) 729–734. [219] C. Levantesi, L. Bonadonna, R. Briancesco, E. Grohmann, S. Toze, V. Tandoi Salmonella in surface and drinking water: Occurrence and water-mediated transmission, Food Research International 45 (2012) 587-602. [220] L.J. Cerda, G.C. Valdivia, J. Snow The cholera epidemic and the foundation of modern epidemiology, Rev. chil. Infectol. 24 (4) (2007) 331-334.
Bibliografía 233 [221] L. Fewtrell and J. Bartram, Excreta-related infections and the role of sanitation in the control of transmission; Richard Carr; World Health Organization (WHO). Water Quality: Guidelines, Standards and Health. Edited by Published by IWA Publishing, London, UK Page. 89-113. [222] EPA, Basic Information about E. coli 0157:H7 in Drinking Water (http://water.epa.gov/drink/contaminants/basicinformation/ecoli.cfm) [223] Chapter 7, microbial Aspects, Guidelines for Drinking-water Quality; 3Th EDIT, World Health Organization (2006) 105-126. [224] J. Passerat, N. Koffi Ouattara, Jean-Marie Mouchel, V. Rocher, P. Servais, Impact of and intense combined sewer overflow event on the microbiological water quality of the Seine River, water research 45 (2011) 893-903. [225] A. K.T. Kirschner, G.G. Kavka, B. Velimiro, R.T. L. Machd, R. Sommer, A.H. Farnleitner, Microbiological water quality along the Danube River, Integrating data from two whole-river surveys and a transnational monitoring network, water research 43 (2009) 3673-3684. [226] G. Won, T.R. Kline, J.T. Le Jeune, Spatial-temporal variations of microbial water quality in surface reservoirs and canals used for irrigation, Agricultural Water Management 116 (2013) 73-78. [227] A. Wales and J. Bartram, Water Quality; Guidelines, Standards and Health, (OMS) Assessment of risk and risk management for water-related infectious disease, Edited by Lorna Fewtrell Centre for Research into Environment and Health, World Health Organization, Geneva, Switzerland (2001). [228] Enfermedades comunes relacionadas con el agua y el saneamiento.http://www.unicef.org/spanish/wash/index_wes_related.html
Bibliografía 234 [229] J.F. Schijven, P.F.M. Teunis, S.A. Rutjes, M. Bouwknegt, A.M. de Roda, QMRAspot: A tool for Quantitative Microbial Risk Assessment from surface water to potable water Husman; water research 45 (2011) 5564-5576. [230] Comité de Microbiología Clínica Sociedad Chilena de Infectología, Laboratorio de Referencia de Bacteriología, Instituto de Salud Pública, Instituto de Ciencias Biomédicas, Facultad de Medicina, Universidad de Chile, Síndrome diarreico agudo: Recomendaciones para eldiagnóstico microbiológico, rev. chil. Infectol 19-2 (2002) 1-7. [231] N.J. Ashbolt, Willie O.K. Grabow and Mario Snozzi, Indicators of microbial water quality, World Health Organization (WHO). Water Quality: Guidelines, Standards and Health. Edited by and Jamie Bartram, UK (2001) 290-300. [232] N. J. Ashbolt, Microbial contamination of drinking water and disease outcomes in developing regions, Toxicology 198 (2004) 229-238. [233] Y. Solarte, M. Peña, C. Madera, Colomb, Transmisión de protozoarios patógenos a través del agua para consumo humano, Med. 37-1 (2006) 1-9 [234] J. D. Plummer, S. C. Long Monitoring source water for microbial contamination: Evaluation of water quality measures; ; Water Research 41 (2007) 3716-3728. [235] A.K.T. Kirschner, G.G. Kavka, B. Velimiro, L. Robert, Machd, R. Sommer, H. Andreas, FarnleitnerMicrobiological water quality along the Danube River: Integrating data from two whole-river surveys and a transnational monitoring network, ; water research 43 (2009) 3673-3684). [236] H. Cabrera, M. Garcés y P. Paredes, Proyecto de Desarrollo de Capacidades para el Uso Seguro de Aguas Servidas en Agricultura (FAO, WHO, UNEP, UNUINWEH, UNW-DPC, IWMI e ICID), Producción de Aguas Servidas, Tratamiento y Uso en el Ecuador, , Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca, Ministerio de Salud, Pública, Quito Ecuador, EMAPAG-EP, Guayaquil, Ecuador
Bibliografía 235 [237] M. García Flores, J.A. Maza Álvarez, Origen y Propiedades de los Sedimentos, del manual de Ingenieros de Ríos, : Elaborado por la Comisión Nacional del Agua por el Instituto de Ingeniería UNAM 7 (1996) 56-73. [238] Ch. Ted Yang, R. Marsooli, and M. Taghi Aalami, Evaluation of total load sediment transport formulas using ANN, International Journal of Sediment Research 24 (2009) 274-286. [239] B. Wu, D.S. van Maren, and L. Li, Predictability of sediment transport in the Yellow River using selected transport formulas, International Journal of Sediment Research 23 (2008) 283-298. [240] E. Ruiz, A. Echeandía, F. Romero Relaciones entre Agua y Sedimento en Ríos de origen Torrencial, Limnética, 10 (1) (1994) 101-107. [241] Juan P. Martín Vide, Ediciones de la Universitat Poltecnica de Cataluña; Ingeniería de Ríos, segunda edición, (2006) 61-62. [242] A. Kontas, E. Can, Sediment concentrations of heavy metals in the Homa Lagoon (Eastern Aegean Sea): Assessment of contamination and ecological risks, Esin Uluturhan), Marine Pollution Bulletin 62 (2011) 1989–1997. [243] L. Zhang, X. Ye, H. Feng, Y. Jing, Heavy metal contamination in western Xiamen Bay sediments and its vicinity, China, Marine Pollution Bulletin 54 (2007) 974982. [244] L. Zhu, J. Xu, F. Wang, Ben Lee, An assessment of selected heavy metal contamination in the surface sediments from the South China Sea before 1998, Journal of Geochemical Exploration 108 (2011) 1-14.
Bibliografía 236 [245] S. Silva, P. Pestana, A. Rodrigues, V. Quintino, Sediment disturbance off the Tagus Estuary, Western Portugal: chronic contamination, sewage outfall operation and runoff events, Marine Pollution Bulletin 49 (2004) 154-162. [246] E. Garnacho, J.M. Bayona, J. Albaigés, Assessment of the Mediterranean sediments contamination by persistent organic pollutants, Anna Gómez Gutiérrez, Environmental Pollution 148 (2007) 396-408. [247] L. Placidina da Luz, P.J. Sanches Filho, E.E. Hasse de Sousa, T. Kerstner, E. Bastos Caramão, Evaluation of surface sediment contamination by polycyclic aromatic hydrocarbons in colony Z3-(Patos Lagoon, Brazil), Microchemical Journal 96 (2010) 161-166. [248] W.I Zheng, J. Lichwa, T. Yan, Impact of different land uses on polycyclic aromatic hydrocarbon contamination in coastal stream sediments, Chemosphere 84 (2011) 376-382. [249] S. Sakan, D. or evi , G. Devi , D. Reli , I. An elkovi , . uri ic, A study of trace element contamination in river sediments in Serbia using microwaveassisted aqua regia digestion and multivariate statistical analysis, Microchemical Journal 99 (2011) 492-502. [250] A.I. Tuikka, C. Schmittb, S. H ss, N. Bandow, P.C. Von der Ohe, D. de Zwart, Toxicity assessment of sediments from three European river basins using a sediment contact test battery, Ecotoxicology and Environmental Safety 74 (2011) 123-131. [251] R. Llansó, B. Betts, Programas de Gestión de Sedimentos Contaminados: ejemplo de aplicación en el Estado de Washington (EE. UU); Ediciones Madrid; Instituto Geológico y minero de España (2001) 10-20. [252] Stanley E. Manahan; Introducción a la Química Ambiental; Editorial Reverte, S.A. Barcelona; primera edición (2007) 293-294.
Bibliografía 237 [253] http://www.epa.gov/triexplorer [254] W.A. House, F.H. Denison, Total phosphorus content of river sediments in relationship to calcium, iron and organic matter concentrations, The Science of the Total Environment 282 (2002) 341-351. [255] Prevención de la Contaminación del agua por agricultura y Actividades Afines, Anales de la Consulta de Expertos por la FAO; 1993. Chile paginas 65-70. [256] D.E. Walling, Tracing suspended sediment sources in catchments and river systems, Science of the Total Environment 344 (2005) 159-184. [257] Z.H. Shi, L. Ai, N.F. Fang, H.D. Zhu, Modeling the impacts of integrated small watershed management on soil erosion and sediment delivery: A case study in the Three Gorges Area, China, Journal of Hydrology 438–439 (2012) 156-167. [258] Ch.Ch. Hung, G.Ch. Gong, H.Y. Chen, Relationships between pesticides and organic carbon fractions in sediments of the Danshui River estuary and adjacent coastal areas of Taiwan, Environmental Pollution 148 (2007) 546-554. [259] E. Tessier, C. Garnier, J.U. Mullot, V. Lenoble, M. Arnaud, M. Raynaud, S. Mounier, Study of the spatial and historical distribution of sediment inorganic contamination in the Toulon bay (France), Marine Pollution Bulletin 62 (2011) 2075-2086. [260] Y. Yang, F. Chen, L Shang, J. Liu, S Wu, M. Kang, Comprehensive assessment of heavy metal contamination in sediment of the Pearl River Estuary and adjacent shelf, Marine Pollution Bulletin 64 (2012) 1947-1955. [261] D. E. Walling, Organización de las naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura, Gestión de Sedimentos y sus problemas en las Cuencas de los Ríos Asiáticos-Actas del Taller llevado a cabo en Hyderabad, 349 (2009) 2-5.
Bibliografía 238 [262] A. Collins, M. Eismas, H. Glindemann, S. Hoornstra, H. Kothe, J. Quinton, K. Taylor; B. Westrichn, S. White and H. Wilkinson, Outcomes Sediment Management at the River Basin Scale WP2 Outcomes; Philip N. Owens, S. Apitz, R. Batalla, JSS-J Soils & Sediments 4 (4) (2004) 219-222. [263] M. Alvarez Guerra, J.R. Viguri, N. Voulvoulis, A multicriteria-based methodology for site prioritisation in sediment management, Environment International 35 (2009) 920-930. [264] L. Canis, N. Voulvoulis, J.R. Viguri, I. Linkov, Prioritization of sediment management alternatives using stochastic multicriteria acceptability análisis, Science of the Total Environment 408 (2010) 4354-4367. [265] V. Kapsimalis, I. Panagiotopoulos, T. Kanellopoulos, I. Hatzianestis, P. Antoniou, C. Anagnostou, A multi-criteria approach for the dumping of dredged material in the Thermaikos Gulf, Northern Greece, Journal of Environmental Management 91 (2010) 2455-2465. [266] M.C. Casado-Martínez, J.M. Forja, T.A. DelValls, A multivariate assessment of sediment contamination in dredged materials from Spanish ports, Journal of Hazardous Materials 163 (2009) 1353-1359. [267] N. Montero, M.J. Belzunce-Segarra, J-L. Gonzalez, I. Menchaca, J.M. Garmendia, N. Etxebarria, O. Nieto, J. Franco, Application of Toxicity Identificación Evaluación (TIE) procedures for the characterization and management of dredged harbor sediments, Marine Pollution Bulletin 71 (2013) 259-268. [268] R.C. Newell, L. J. Seiderer, D.R. Hitchcock, The Impact of Dredging Works in Coastal Waters: A Review of the Sensitivity to Disturbance and Subsequent Recovery of Biological Resources on the Sea Bed, Oceanography and Marine Biology: an Annual Review 36 (1998) 127-78.
Bibliografía 239 [269] M. Valent Raymond, Response of benthic infauna and epifauna to ocean disposal of red clay dredged material in the New York Bight: A study using sedimentprofile imaging, surface imaging and traditional methods, Journal of Marine Systems 62 (2006) 173-188. [270] M. Miraoui, R. Zentar, Nor-Edine Abriak, Road material basis in dredged sediment and basic oxygen furnace steel slag, Construction and Building Materials 30 (2012) 309-319. [271] V. Dubois, N. E. Abriak, Mechanical behaviour and environmental impacts of a test road built with marine dredged sediments, Resources, Conservation and Recycling 52 (2008) 947-954. [272] Organización Marítima Internacional, Impreso en el Reino Unido por Bookcraft (Bath) Ltda. 2002. [273] Recommendations for the management of dredged meterial in the port of Spain, Ministerio de Obras Públicas, Traansporte y Medio Ambiente-CEDEX (Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas); Madrid 1994. [274] S. McCready, F. Gavin, E.R. Long, Metallic and organic contaminants in sediments of Sydney Harbour, Australia and vicinity-A chemical dataset for evaluating sediment quality guidelines, Environment International 32 (2006) 455465. [275] C. Casado Martínez, Caracterización de material de dragado optimizando un método integrado de evaluación de la calidad ambiental, Universidad de Cádiz (2006) 20 [276] J. Bellas, O. Nieto, R. Beiras, Integrative assessment of coastal pollution: Development and evaluation of sediment quality criteria from chemical
Tablas y Anexos 246
Tablas y Anexos 247 Tabla No. 1: Datos de temperatura del río Daule en las estaciones de estudio. Tabla No. 2: Datos del potencial de hidrógeno del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Potencial de Hidrógeno (Unidades de pH) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 6,72 6,81 6,96 7,10 7,18 8,06 6,66 07/07/11 6,66 6,61 6,82 6,26 6,78 7,17 6,75 08/03/11 6,52 6,84 6,64 6,65 7,59 7,11 6,89 09/08/11 6,23 6,34 6,21 6,37 6,52 7,22 7,41 09/16/11 6,12 6,69 6,07 6,38 7,02 7,67 7,07 09/27/11 6,19 6,39 6,12 6,50 7,10 5,98 5,90 10/13/11 5,89 6,10 6,12 6,21 6,23 6,34 6,41 10/29/11 6,51 6,33 6,62 6,84 7,72 7,10 7,22 11/10/11 6,57 6,71 6,99 7,04 7,67 8,15 7,80 11/22/11 6,28 6,33 6,31 5,96 5,89 6,52 6,46 12/20/11 6,41 6,62 6,70 6,70 6,68 7,79 7,79 01/17/12 6,87 7,17 7,14 7,08 7,62 7,04 7,43 03/16/12 6,27 6,32 6,66 6,76 6,64 6,84 7,23 04/25/12 6,33 6,98 6,60 6,85 6,55 6,65 6,66 05/08/12 6,37 6,05 6,33 6,56 6,00 5,87 5,90 06/07/12 6,52 6,51 6,90 6,46 6,48 6,61 6,90 Fecha/ Estación Temperatura (°C) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 26,40 26,40 27,40 27,00 27,80 28,60 28,70 07/07/11 26,10 26,10 27,80 27,70 27,80 27,50 28,50 08/03/11 26,30 26,30 27,30 27,20 27,20 27,40 27,40 09/08/11 26,40 26,40 27,80 27,70 28,40 28,60 28,20 09/16/11 26,00 25,90 27,00 26,80 27,70 27,70 27,60 09/27/11 27,30 27,40 27,40 27,90 28,20 28,40 28,60 10/13/11 27,30 27,40 28,40 28,40 28,60 28,40 28,60 10/29/11 26,10 26,00 27,50 27,20 27,50 27,30 27,30 11/10/11 25,50 25,50 26,90 26,60 27,70 28,20 28,50 11/22/11 25,50 25,50 26,40 26,70 26,90 26,90 27,10 12/20/11 25,80 26,00 27,30 27,80 28,40 28,20 27,90 01/17/12 25,40 25,40 26,10 26,10 26,40 26,30 26,50 03/16/12 26,00 26,00 27,20 26,90 27,20 28,00 28,50 04/25/12 26,10 26,10 26,70 27,00 27,80 27,80 28,00 05/08/12 26,30 26,30 27,30 27,00 27,50 28,00 27,70 06/07/12 26,00 26,00 27,00 27,40 28,20 28,30 29,00
Tablas y Anexos 248 Tabla No. 3: Datos de la conductividad de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Tabla No. 4: Datos de oxígeno disuelto de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Oxígeno Disuelto (mg.L-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 3,36 3,43 6,20 6,37 7,38 8,12 8,40 07/07/11 3,18 3,37 5,66 5,89 7,11 6,59 8,69 08/03/11 6,40 6,62 7,14 7,56 8,13 8,44 7,43 09/08/11 2,85 3,01 5,28 5,93 6,03 7,42 9,50 09/16/11 2,99 2,85 5,85 6,38 8,26 8,32 7,55 09/27/11 2,65 2,66 3,10 6,38 6,96 8,88 8,07 10/13/11 2,98 2,85 6,46 7,15 9,45 9,23 6,48 10/29/11 2,60 2,56 4,90 5,94 8,98 9,23 7,70 11/10/11 2,33 2,27 5,16 6,25 8,79 9,29 8,50 11/22/11 1,90 1,86 4,76 5,40 5,87 8,98 8,03 12/20/11 1,85 1,95 4,15 5,08 6,32 8,92 9,58 01/17/12 2,13 2,12 2,93 4,95 5,50 6,48 5,90 03/16/12 4,42 4,05 4,30 4,81 5,89 5,65 6,06 04/25/12 3,32 3,56 3,94 4,91 5,82 6,40 5,14 05/08/12 2,88 3,13 3,67 4,85 5,37 6,47 6,04 06/07/12 3,23 3,54 3,87 4,89 5,98 6,01 6,21 Fecha/ Estación Conductividad (µs.cm-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 93,80 93,90 140,20 143,80 157,10 170,70 178,40 07/07/11 92,00 92,00 125,40 129,20 137,40 180,00 182,60 08/03/11 93,70 93,70 125,20 126,70 135,00 142,20 143,00 09/08/11 95,20 95,30 102,40 104,40 130,20 123,90 126,50 09/16/11 95,30 95,30 101,60 103,10 116,20 117,60 124,40 09/27/11 98,25 98,30 105,05 115,50 118,90 112,35 127,00 10/13/11 89,00 89,30 93,10 93,20 102,00 109,00 293,80 10/29/11 87,80 87,80 89,10 91,20 101,60 104,60 133,00 11/10/11 88,15 88,50 91,20 93,00 104,20 106,70 135,50 11/22/11 86,20 86,20 89,20 90,80 105,00 112,00 105,40 12/20/11 84,30 84,30 83,70 85,60 91,90 88,50 93,80 01/17/12 90,80 90,99 118,50 118,35 117,00 121,50 126,90 03/16/12 84,73 88,50 142,10 147,58 150,00 178,10 220,60 04/25/12 83,95 87,80 129,70 130,80 97,35 138,40 193,10 05/08/12 88,30 88,40 140,50 131,90 111,60 134,55 286,50 06/07/12 75,00 74,00 148,00 147,20 140,00 151,00 160,00
Tablas y Anexos 249 Tabla No. 5: Datos de la concentración de cloruros de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Cloruros (mg.L-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 2,24 2,00 2,89 2,21 2,78 2,54 3,03 07/07/11 2,02 2,34 2,01 2,45 2,37 2,45 3,30 08/03/11 2,12 2,02 2,12 2,32 2,48 2,54 3,86 09/08/11 2,18 2,56 2,34 2,31 2,43 2,74 3,56 09/16/11 2,26 2,31 2,25 2,45 2,18 2,94 3,48 09/27/11 2,09 1,97 2,12 2,56 2,45 2,76 3,23 10/13/11 1,79 2,13 2,32 2,46 2,31 2,72 3,78 10/29/11 2,06 2,31 2,82 2,43 2,45 2,76 3,94 11/10/11 1,83 2,27 2,05 2,52 2,14 2,98 4,12 11/22/11 1,95 2,19 2,24 2,37 2,03 2,78 3,79 12/20/11 1,85 2,34 2,09 2,42 2,28 2,65 3,93 01/17/12 2,25 2,34 2,31 2,39 2,56 2,97 4,36 03/16/12 1,98 2,13 2,10 2,48 2,31 2,85 3,96 04/25/12 1,96 3,20 2,65 2,41 2,63 2,72 3,28 05/08/12 2,94 2,94 1,98 1,98 2,94 3,21 3,78 06/07/12 1,68 1,52 1,97 1,85 2,07 2,24 3,38 Tabla No. 6: Datos del contenido de carbono orgánico total de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Carbón Orgánico Total (mg.L-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 2,37 2,17 2,45 2,76 1,98 2,62 2,39 07/07/11 2,91 3,38 2,90 2,21 3,67 3,64 2,86 08/03/11 3,23 3,63 3,35 3,25 2,98 3,12 3,05 09/08/11 3,16 2,98 3,02 2,78 3,25 3,44 3,36 09/16/11 2,30 2,35 3,41 3,15 3,31 2,65 3,38 09/27/11 2,43 2,87 3,42 3,27 3,47 3,89 3,35 10/13/11 2,35 2,63 2,65 2,92 3,50 3,54 2,62 10/29/11 2,86 2,85 3,38 2,82 3,42 2,73 3,65 11/10/11 3,04 3,43 3,25 3,03 2,47 2,78 2,59 11/22/11 3,02 2,30 3,03 3,24 2,49 2,15 3,31 12/20/11 1,86 1,98 1,93 1,82 1,76 1,83 2,06 01/17/12 2,99 2,76 3,28 3,12 2,89 2,64 2,76 03/16/12 2,72 3,26 3,14 3,06 2,97 2,33 3,26 04/25/12 2,06 2,84 3,12 2,65 2,72 3,05 2,96 05/08/12 2,52 2,86 2,45 2,69 3,21 3,56 3,21 06/07/12 2,44 2,89 3,37 2,96 3,28 3,56 3,14
Tablas y Anexos 250 Tabla No. 7: Datos de la Demanda Bioquímica de Oxígeno de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Demanda Bioquímica de Oxígeno (mg O2.L-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 12,00 10,00 14,00 12,00 23,00 23,00 28,00 07/07/11 37,00 12,00 17,00 28,00 28,00 25,00 35,00 08/03/11 25,00 10,00 9,00 21,00 34,00 29,00 37,00 09/08/11 7,00 12,00 15,00 15,00 26,00 26,00 32,00 09/16/11 20,00 18,00 21,00 20,00 17,00 28,00 29,00 09/27/11 21,00 6,00 6,00 1,00 6,00 12,00 14,00 10/13/11 37,00 34,00 25,00 26,00 34,00 40,00 42,00 10/29/11 48,00 39,00 39,00 45,00 46,00 51,00 57,00 11/10/11 12,00 21,00 21,00 15,00 23,00 23,00 34,00 11/22/11 32,00 34,00 35,00 42,00 31,00 37,00 37,00 12/20/11 31,00 17,00 28,00 20,00 37,00 21,00 35,00 01/17/12 34,00 25,00 21,00 20,00 25,00 21,00 35,00 03/16/12 28,00 18,00 25,00 28,00 31,00 35,00 40,00 04/25/12 57,00 51,00 48,00 45,00 50,00 54,00 51,00 05/08/12 60,00 57,00 43,00 39,00 46,00 31,00 40,00 06/07/12 14,00 21,00 20,00 19,00 13,00 13,00 19,00 Tabla No. 8: Datos del contenido de fosfatos de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Fosfatos (mg PO43.L-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 0,17 0,19 0,37 0,38 0,33 0,41 0,37 07/07/11 0,21 0,22 0,35 0,38 0,35 0,41 0,62 08/03/11 0,14 0,17 0,32 0,33 0,39 0,47 0,54 09/08/11 0,17 0,21 0,28 0,32 0,25 0,42 0,40 09/16/11 0,18 0,19 0,28 0,30 0,35 0,44 0,60 09/27/11 0,29 0,21 0,33 0,27 0,33 0,47 0,47 10/13/11 0,22 0,21 0,26 0,29 0,36 0,32 0,50 10/29/11 0,39 0,19 0,24 0,25 0,32 0,32 0,51 11/10/11 0,12 0,10 0,21 0,14 0,61 0,35 0,43 11/22/11 0,19 0,20 0,27 0,27 0,08 0,27 0,36 12/20/11 0,08 0,02 0,08 0,07 0,00 0,05 0,15 01/17/12 0,65 0,65 0,50 0,80 1,00 0,43 0,85 03/16/12 0,56 0,80 0,72 1,18 1,11 1,85 1,07 04/25/12 0,33 0,36 0,59 0,72 0,25 0,95 1,07 05/08/12 0,45 0,46 0,59 0,44 0,98 0,49 1,00 06/07/12 0,05 0,07 0,24 0,23 0,14 0,26 0,22
Tablas y Anexos 251 Tabla No. 9: Datos del contenido de sulfatos de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Sulfatos (mg.L-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 3,91 5,63 10,39 12,32 8,94 11,45 18,34 07/07/11 3,59 3,84 22,92 25,40 12,86 21,03 16,44 08/03/11 3,72 3,79 19,79 18,93 12,03 19,32 20,24 09/08/11 3,52 3,18 17,56 19,82 17,35 25,87 32,65 09/16/11 3,59 3,24 21,04 19,48 19,45 23,56 35,76 09/27/11 2,89 3,03 6,96 14,98 21,03 26,56 34,79 10/13/11 2,96 3,04 9,65 16,47 19,42 27,52 29,87 10/29/11 2,46 3,05 18,57 18,05 12,43 19,80 17,51 11/10/11 3,57 3,46 17,63 17,52 14,53 18,78 18,16 11/22/11 3,86 4,17 22,18 19,45 18,43 21,45 36,98 12/20/11 4,34 4,02 13,94 18,45 16,42 27,59 32,14 01/17/12 5,69 5,20 16,45 23,56 19,56 23,58 35,32 03/16/12 3,27 3,38 11,75 40,25 6,72 13,15 36,84 04/25/12 6,42 5,96 12,50 12,23 6,57 13,54 19,90 05/08/12 3,79 3,89 22,92 25,42 12,86 21,03 16,53 06/07/12 3,77 3,98 19,80 19,68 12,03 19,24 20,24 Tabla No. 10: Datos de turbidez de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Turbidez (NTU) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 52,40 50,30 126,00 102,00 99,50 314,00 263,00 07/07/11 22,10 32,90 87,20 63,00 102,40 236,00 311,00 08/03/11 32,60 34,50 39,00 49,80 62,60 65,30 69,40 09/08/11 26,80 28,30 68,90 73,10 74,20 102,40 93,40 09/16/11 41,40 39,80 43,00 47,70 48,30 40,20 48,30 09/27/11 13,70 10,20 31,00 36,40 49,00 62,50 73,90 10/13/11 15,00 14,20 17,00 20,00 22,30 66,00 151,00 10/29/11 33,70 28,80 26,70 33,70 35,10 194,60 333,00 11/10/11 23,40 23,80 29,00 84,50 306,00 265,80 294,00 11/22/11 123,00 94,30 67,90 46,10 79,60 249,00 461,00 12/20/11 148,50 176,90 138,80 190,50 212,30 348,40 395,20 01/17/12 60,70 64,80 60,70 136,00 126,00 327,40 342,20 03/16/12 87,60 93,40 165,70 149,50 180,40 283,50 198,40 04/25/12 102,30 129,60 112,50 148,30 187,30 256,90 356,40 05/08/12 118,00 127,00 277,00 261,00 306,00 273,00 289,00 06/07/12 17,40 23,60 29,34 32,40 39,80 45,30 49,50
Tablas y Anexos 252 Tabla No. 11: Datos de amonio de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Amonio (mg N-NH3.L-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 0,44 0,37 0,42 0,41 0,37 0,58 0,88 07/07/11 0,19 0,25 0,25 0,26 0,26 0,54 0,90 08/03/11 0,17 0,11 0,26 0,23 0,30 0,51 0,68 09/08/11 1,68 1,77 1,84 1,70 1,71 1,77 2,19 09/16/11 1,80 1,62 1,49 1,44 1,92 1,81 2,29 09/27/11 0,33 0,33 0,40 0,31 0,37 0,65 0,70 10/13/11 0,22 0,32 0,26 0,12 0,30 0,35 1,03 10/29/11 0,42 0,37 0,36 0,25 0,44 0,65 0,95 11/10/11 0,24 0,21 0,20 0,25 0,23 0,42 0,81 11/22/11 0,37 0,30 0,33 0,24 0,26 0,41 0,75 12/20/11 0,26 0,33 0,27 0,27 0,19 0,35 0,61 01/17/12 0,93 1,47 1,08 1,62 0,50 1,29 1,76 03/16/12 1,58 2,16 0,19 1,00 2,09 1,38 1,75 04/25/12 0,61 0,51 0,81 0,75 1,09 1,62 1,68 05/08/12 1,17 1,27 1,74 1,84 1,86 0,38 2,12 06/07/12 0,29 0,65 0,26 0,34 0,38 0,33 0,61 Tabla No. 12: Datos del contenido de nitratos de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Nitratos (mg N-NO3-.L-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 0,12 0,23 0,31 0,21 0,22 0,30 0,38 07/07/11 0,14 0,11 0,24 0,29 0,30 0,37 0,23 08/03/11 0,12 0,19 0,18 0,14 0,12 0,21 0,22 09/08/11 0,56 0,38 0,43 0,47 0,47 0,33 0,33 09/16/11 0,30 0,29 0,32 0,33 0,35 0,26 0,19 09/27/11 0,20 0,16 0,40 0,19 0,24 0,25 0,24 10/13/11 0,13 0,17 0,19 0,17 0,19 0,08 0,20 10/29/11 0,21 0,17 0,29 0,30 0,26 0,18 0,27 11/10/11 0,20 0,16 0,24 0,29 0,25 0,12 0,19 11/22/11 0,13 0,12 0,40 0,30 0,34 0,27 0,21 12/20/11 0,10 0,10 0,27 0,26 0,29 0,25 0,27 01/17/12 1,07 1,09 1,02 0,84 0,91 0,95 0,74 03/16/12 0,39 0,35 0,41 0,40 0,47 0,40 0,28 04/25/12 0,28 0,29 0,09 0,45 0,37 0,33 0,43 05/08/12 0,37 0,34 0,76 0,67 0,32 0,44 0,26 06/07/12 0,32 0,25 0,30 0,45 0,33 0,43 0,45
Tablas y Anexos 253 Tabla No. 13: Datos del contenido de nitritos de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Nitritos (mg N-NO2-.L-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 0,02 0,03 0,03 0,03 0,02 0,02 0,08 07/07/11 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,07 0,16 08/03/11 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,07 0,11 09/08/11 0,03 0,03 0,04 0,04 0,04 0,08 0,08 09/16/11 0,03 0,03 0,04 0,04 0,04 0,09 0,15 09/27/11 0,02 0,01 0,01 0,02 0,02 0,01 0,01 10/13/11 0,02 0,02 0,03 0,01 0,03 0,02 0,04 10/29/11 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,02 0,07 11/10/11 0,02 0,00 0,02 0,01 0,02 0,03 0,11 11/22/11 0,02 0,02 0,04 0,02 0,02 0,02 0,06 12/20/11 0,01 0,06 0,02 0,02 0,02 0,02 0,07 01/17/12 0,65 0,65 0,50 0,28 0,36 0,43 0,33 03/16/12 0,34 0,31 0,72 0,18 0,11 0,15 0,41 04/25/12 0,00 0,01 0,06 0,09 0,09 0,19 0,09 05/08/12 0,15 0,16 0,59 0,44 0,26 0,49 0,32 06/07/12 0,04 0,05 0,04 0,03 0,04 0,04 0,04 Tabla No. 14: Datos de alcalinidad de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Alcalinidad (mg HCO3-.L-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 45,34 48,78 52,34 59,34 63,34 65,18 64,36 07/07/11 32,15 36,78 43,77 49,56 53,24 62,21 64,34 08/03/11 39,43 37,67 42,12 53,56 47,89 58,54 61,26 09/08/11 43,45 39,45 54,67 56,94 58,48 60,19 64,24 09/16/11 48,24 45,78 52,12 54,87 59,34 60,23 64,37 09/27/11 37,54 34,67 48,54 57,45 59,34 59,98 63,27 10/13/11 45,34 45,89 61,74 52,56 57,23 58,35 64,36 10/29/11 39,95 43,45 42,14 48,54 59,36 62,14 62,56 11/10/11 34,87 39,40 52,67 62,46 58,45 61,25 64,73 11/22/11 39,32 45,34 45,34 62,12 57,34 62,23 68,45 12/20/11 39,67 42,05 56,87 60,12 56,78 58,57 63,23 01/17/12 41,07 54,29 45,67 56,34 53,14 59,63 62,97 03/16/12 47,25 42,00 64,75 64,75 50,75 68,25 61,25 04/25/12 44,62 33,80 56,26 41,04 48,50 60,14 59,10 05/08/12 39,02 43,75 61,25 63,00 56,00 61,14 54,25 06/07/12 47,25 42,00 64,75 64,75 50,75 68,25 61,25
Tablas y Anexos 254 Tabla No. 15: Datos de sólidos suspendidos de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Sólidos Suspendidos Totales (mg.L-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 33,00 28,00 26,00 24,00 24,00 70,00 74,00 07/07/11 13,00 13,00 13,00 13,00 20,00 69,00 67,00 08/03/11 24,00 16,00 21,00 17,00 56,00 91,00 72,00 09/08/11 11,00 7,00 18,00 15,00 17,00 48,00 56,00 09/16/11 16,00 11,00 4,00 12,00 35,00 127,00 128,00 09/27/11 12,00 12,00 20,00 15,00 16,00 154,00 82,00 10/13/11 16,00 14,00 18,00 19,00 34,00 84,00 124,00 10/29/11 7,00 9,00 12,00 14,00 52,00 82,00 83,00 11/10/11 10,00 8,00 10,00 10,00 18,00 89,00 68,00 11/22/11 42,00 30,00 22,00 26,00 18,00 78,00 87,00 12/20/11 16,00 18,00 16,00 20,00 24,00 34,00 80,00 01/17/12 196,00 212,00 237,00 114,00 188,00 204,00 170,00 03/16/12 162,00 143,00 436,00 114,00 489,00 564,00 223,00 04/25/12 30,00 52,00 162,00 152,00 100,00 171,00 217,00 05/08/12 124,00 176,00 346,00 432,00 164,00 314,00 144,00 06/07/12 23,00 67,00 22,00 28,00 222,00 65,00 89,00 Tabla No. 16: Datos de sólidos disueltos totales de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Sólidos Disueltos Totales (mg.L-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 70,29 68,73 87,82 98,49 108,13 116,07 122,17 07/07/11 53,39 64,48 92,34 95,96 99,91 116,99 118,85 08/03/11 67,15 62,45 87,94 95,21 97,01 112,54 117,30 09/08/11 64,36 70,10 74,07 68,61 95,19 84,37 83,17 09/16/11 74,72 71,63 79,40 76,42 79,97 80,42 89,49 09/27/11 65,39 63,27 81,20 87,61 91,96 90,47 87,49 10/13/11 70,71 71,41 73,12 71,94 82,14 83,71 148,50 10/29/11 68,84 79,29 69,57 76,22 70,26 76,65 82,13 11/10/11 62,93 66,60 63,40 67,17 68,24 71,32 83,11 11/22/11 63,87 64,82 65,81 64,70 81,78 82,46 81,99 12/20/11 67,8 69,81 73,82 72,10 76,21 78,24 81,36 01/17/12 72,06 69,34 84,83 88,55 85,77 97,45 95,42 03/16/12 65,73 67,12 103,67 106,00 88,70 114,13 129,80 04/25/12 75,67 65,27 97,20 80,85 79,76 106,00 118,51 05/08/12 64,14 70,35 102,92 101,45 97,01 106,07 105,14 06/07/12 61,06 68,27 102,87 100,35 94,80 109,40 114,05
Tablas y Anexos 255 Tabla No. 17: Datos de sólidos totales de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Sólidos Totales (mg.L-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 06/23/11 103,30 96,70 112,90 122,40 132,10 186,04 196,15 07/07/11 73,40 77,40 105,30 108,46 119,41 185,69 185,40 08/03/11 91,20 78,05 108,44 112,18 153,10 203,44 139,20 09/08/11 75,20 77,10 92,10 83,57 112,14 132,14 139,10 09/16/11 91,10 82,60 83,30 87,34 114,67 207,40 217,29 09/27/11 77,30 74,06 101,10 102,10 87,84 243,79 181,35 10/13/11 86,70 85,04 90,90 90,84 116,10 167,52 272,24 10/29/11 75,80 79,21 80,80 90,13 122,13 158,46 165,10 11/10/11 72,90 73,60 73,10 76,89 86,01 160,30 241,10 11/22/11 105,80 94,89 97,63 90,54 99,64 160,34 168,67 12/20/11 83,89 87,31 89,50 92,10 95,10 112,14 171,28 01/17/12 268,10 280,89 321,47 201,76 273,46 301,16 265,40 03/16/12 225,73 209,90 539,49 219,87 577,60 678,02 332,01 04/25/12 105,67 117,13 259,16 232,56 179,36 276,90 335,24 05/08/12 188,10 245,89 448,47 533,40 260,89 420,10 249,10 06/07/12 83,06 134,67 123,77 128,24 316.12 174,31 202,97 Tabla No. 18: Datos de contenido de arsénico de las aguas del río Daule en las estaciones de estudio. Fecha/ Estación Arsénico (µg.L-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 11/10/11 1,60 1,70 1,50 1,70 2,60 2,60 1,80 11/22/11 1,30 1,40 1,50 1,80 1,90 1,90 2,00 12/20/11 0,50 0,80 1,00 1,00 1,60 0,90 1,50 01/17/12 0,90 0,80 1,30 0,90 1,10 1,40 1,50 03/16/12 1,90 2,60 2,00 3,10 3,00 0,40 2,50 04/25/12 0,30 0,40 0,60 0,60 0,40 0,60 0,40 05/08/12 0,20 0,60 0,90 1,10 1,00 1,10 1,20 05/23/12 0,20 0,20 1,00 0,60 0,40 0,50 0,50 05/29/12 0,30 1,10 1,70 1,40 1,60 1,60 1,50 05/31/12 0,50 0,70 1,20 1,40 1,40 0,70 1,30 06/05/12 0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,80 1,00 06/07/12 0,40 0,10 1,20 0,00 0,00 0,20 0,00 06/13/12 0,80 0,80 1,40 0,90 1,30 1,10 1,20 06/19/12 1,00 1,30 1,70 2,10 1,20 1,80 1,30 06/26/12 0,70 0,40 0,00 0,40 1,40 0,80 1,10 07/28/12 0,00 0,30 2,20 1,20 0,70 0,40 0,60
Tablas y Anexos 262
Tablas y Anexos 263 Tabla No. 29: Datos de coliformes totales en las aguas del río Daule en las estaciones de estudio Fecha/ Estación Coliformes Totales (NMP.100ml-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 09/06/11 4,30E+03 4,30E+03 4,30E+03 4,30E+03 9,30E+03 9,30E+03 9,30E+03 06/23/2011 2,30E+03 9,30E+03 2,40E+04 4,30E+03 1,10E+05 9,30E+03 2,40E+04 07/07/11 4,30E+03 2,40E+04 4,80E+04 9,30E+03 2,40E+04 2,40E+04 1,10E+05 03/08/11 3,00E+02 1,10E+06 4,80E+05 2,40E+05 4,80E+05 2,40E+05 2,40E+05 08/09/11 4,00E+02 9,30E+03 2,30E+03 3,90E+03 2,30E+03 2,40E+04 1,10E+05 09/16/2011 4,30E+03 4,30E+03 1,50E+04 1,50E+04 1,50E+04 2,30E+03 4,80E+04 10/13/2011 4,00E+02 3,00E+02 1,50E+04 1,20E+04 2,40E+04 1,50E+04 4,80E+05 10/11/11 4,30E+03 7,50E+03 4,30E+03 1,50E+03 9,30E+03 4,30E+03 4,80E+04 11/22/2011 1,50E+04 4,80E+04 4,30E+03 9,30E+03 4,80E+04 2,10E+03 1,50E+04 12/20/2011 4,00E+02 4,30E+03 3,00E+02 9,00E+02 1,50E+03 2,10E+03 2,40E+04 01/17/2012 4,80E+05 4,80E+04 4,80E+05 9,30E+03 7,50E+03 4,30E+03 9,30E+03 04/25/2012 2,30E+03 2,30E+03 4,30E+03 2,30E+03 4,80E+04 9,30E+03 3,90E+03 08/05/12 1,50E+04 9,30E+03 4,80E+04 4,80E+04 4,80E+04 4,80E+04 3,90E+03 Tabla No. 30: Datos de coliformes fecales en las aguas del río Daule en las estaciones de estudio Fecha/ Estación Coliformes Fecales (NMP.100ml-1) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 09/06/11 2,30E+03 9,00E+02 9,00E+02 2,30E+03 2,30E+03 4,30E+03 4,30E+03 06/23/2011 3,00E+02 7,00E+02 4,00E+02 4,00E+02 4,30E+03 7,00E+02 2,10E+03 07/07/11 1,10E+03 1,50E+03 9,00E+02 2,30E+03 9,30E+03 2,30E+03 9,30E+03 03/08/11 3,00E+02 1,50E+03 4,30E+03 1,50E+03 2,30E+03 7,00E+02 4,50E+03 08/09/11 3,00E+02 2,30E+03 9,00E+02 9,00E+02 4,00E+02 3,00E+02 4,80E+04 09/16/2011 9,00E+02 7,00E+02 3,00E+02 9,00E+02 4,00E+02 4,00E+02 4,30E+03 10/13/2011 3,00E+02 3,00E+02 9,30E+03 7,50E+03 4,30E+03 4,30E+03 1,10E+05 10/11/11 4,00E+02 2,30E+03 2,30E+03 4,00E+02 4,30E+03 2,30E+03 2,40E+04 11/22/2011 2,30E+03 9,00E+02 2,30E+03 2,30E+03 2,00E+03 1,50E+03 2,30E+03 12/20/2011 3,00E+02 1,50E+03 3,00E+02 4,00E+02 4,00E+02 1,50E+03 1,40E+03 01/17/2012 2,40E+05 7,50E+03 2,40E+05 4,30E+03 2,30E+03 2,30E+03 4,30E+03 04/25/2012 9,00E+02 7,00E+02 2,30E+03 9,00E+02 9,30E+03 9,00E+02 2,30E+03 08/05/12 2,30E+03 9,30E+03 1,50E+04 4,30E+03 4,30E+03 9,30E+03 2,10E+03
Tablas y Anexos 264
Tablas y Anexos 265 Tablas de datos de concentraciones de compuestos orgánicos persistentes
Tablas y Anexos 266
Tablas y Anexos 267 Tabla No. 31: Contenido de hidrocarburos aromáticos policíclicos en las aguas del río Daule03-06-2011 Contenido de HAP's Individual (μg.L-1) Estaciones/Muestreo (03-06-2011) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucía Daule Nobol Puente Lucía Acenafteno - - 0,005 - - - - Benzo(a)Antraceno - 0,009 - - - - - Benzo(a)Pirileno - - - - - - - Benzo(a)Pireno - - - - - - - Criseno 0,012 0,011 - - - - - Dibenzo(ah)Antracenono - - - - 0,014 - - Fluoranteno - - 0,028 - - - - Fluoreno - - 0,052 - 0,019 - - Indeno (1,2,3-cd) Pireno - - - - - - - Antraceno - - - - - - - Naftaleno 0,186 - 0,215 - 0,209 - - Fenantreno 0,078 - 0,382 0,014 0,140 - 0,094 Pireno - - 0,040 - 0,028 - - Tabla No. 32: Contenido de hidrocarburos aromáticos policíclicos en las aguas del río Daule-14-07-2011 Contenido de HAP's Individual (μg.L-1) Estaciones/Muestreo (14-07-2011) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucía Daule Nobol Puente Lucía Acenafteno - - - - - 0,024 - Benzo(a)Antraceno 0,013 - - - 0,011 0,01 - Benzo(a)Pirileno - - - - - - - Benzo(a)Pireno - - - - - - - Criseno - - 0,013 0,013 0,012 0,014 - Dibenzo(ah)Antracenono - - 0 - - - - Fluoranteno 0,017 0,017 0,025 0,025 0,028 0,024 - Fluoreno - 0,024 0,018 0,022 0,019 0,037 - Indeno (1,2,3-cd) Pireno - - - - - - - Antraceno 0,000 0,000 0,000 - - - - Naftaleno 0,189 0,067 0,051 0,052 0,101 0,124 - Fenantreno 0,218 0,197 0,174 0,238 0,165 0,182 - Pireno 0,031 0,032 0,034 0,033 0,042 0,034 -
Tablas y Anexos 268 Tabla No. 33: Contenido de hidrocarburos aromáticos policíclicos en las aguas del río Daule-03-08-2011. Contenido de HAP's Individual (μg.L-1) Estaciones/Muestreo (03-08-2011) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucía Daule Nobol Puente Lucía Acenafteno - - - - - - 0,001 Benzo(a)Antraceno 0,011 0,009 - 0,009 0,018 - 0,014 Benzo(a)Pirileno - - - - - - - Benzo(a)Pireno - - - - - - - Criseno 0,01 0,013 - 0,014 - - 0,012 Dibenzo(ah)Antracenono - - - - - - - Fluoranteno 0,01 0,014 0,006 0,014 0,011 - 0,008 Fluoreno 0,009 0,013 - 0,010 0,015 - - Indeno (1,2,3-cd) Pireno - - - - - - - Antraceno - - - - - - - Naftaleno 0,072 0,086 0,277 0,052 0,072 0,064 0,085 Fenantreno 0,068 0,101 0,053 0,091 0,089 0,050 0,069 Pireno - 0,017 0,012 0,016 0,011 - 0,013 Tabla No. 34: Contenido de hidrocarburos aromáticos policíclicos en las aguas del río Daule-08-09-2011. Contenido de HAP's Individual (μg.L-1) Estaciones/Muestreo (08-09-2011) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucía Daule Nobol Puente Lucía Acenafteno 0,003 - 0,009 - - - - Benzo(a)Antraceno 0,012 - 0,010 - 0,028 - - Benzo(a)Pirileno - - 0,031 - - - - Benzo(a)Pireno - - 0,016 - - - - Criseno 0,013 - 0,014 - 0,012 - - Dibenzo(ah)Antracenono - - - - - - - Fluoranteno 0,016 - 0,024 - 0,015 - - Fluoreno 0,048 - 0,077 - 0,029 - - Indeno (1,2,3-cd) Pireno 0,005 - 0,556 - - - - Antraceno - - - - - - - Naftaleno 0,081 - 0,090 - 0,076 - - Fenantreno 0,298 0,040 - 0,042 0,242 0,004 0,004 Pireno 0,028 - 0,034 - 0,028 - -
Tablas y Anexos 269 Tabla No. 35: Contenido de hidrocarburos aromáticos policíclicos en las aguas del río Daule-16-09-2011. Contenido de HAP's Individual (μg.L-1) Estaciones/Muestreo (16-09-2011) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucía Daule Nobol Puente Lucía Acenafteno - - - - - - - Benzo(a)Antraceno 0,013 - 0,009 0,014 - - - Benzo(a)Pirileno - - - - - - - Benzo(a)Pireno - - 0,014 0,017 - - - Criseno 0,01 0,015 0,013 0,013 - 0,001 - Dibenzo(ah)Antracenono - - - - - - - Fluoranteno 0,013 0,02 0,022 - - - - Fluoreno - 0,021 - - - - - Indeno (1,2,3-cd) Pireno - - - 0,011 - - - Antraceno - - - - - - - Naftaleno - 0,054 0,032 0,081 - - - Fenantreno 0,109 0,186 0,085 0,101 0,004 0,003 - Pireno 0,019 0,027 0,024 0,03 - - - Tabla No. 36: Contenido de hidrocarburos aromáticos policíclicos en las aguas del río Daule-27-09-2011. Contenido de HAP's Individual Estaciones/Muestreo (27-09-2011) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucía Daule Nobol Puente Lucía Acenafteno - - - - - - - Benzo(a)Antraceno - - - - - - - Benzo(a)Pirileno - - - - - - - Benzo(a)Pireno - - - - - - - Criseno - - - - - - - Dibenzo(ah)Antracenono - - - - - - - Fluoranteno 1,560 1,375 1,362 1,447 1,425 1,266 5,046 Fluoreno - - - - - - - Indeno (1,2,3-cd) Pireno - - - - - - - Antraceno - - - - - - - Naftaleno - - - - - - - Fenantreno 15,849 9,105 13,227 23,642 19,253 - 25,682 Pireno 6,486 5,427 6,370 7,879 6,492 5,629 7,041
Tablas y Anexos 270 Tabla No. 37: Contenido de hidrocarburos aromáticos policíclicos en las aguas del río Daule-13-10-2011. Contenido de HAP's Individual (μg.L-1) Estaciones/Muestreo (13-10-2011) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucía Daule Nobol Puente Lucía Acenafteno - - - - - - - Benzo(a)Antraceno - - - - - - - Benzo(a)Pirileno - - - - - - - Benzo(a)Pireno - - - - - - - Criseno - - - - - - - Dibenzo(ah)Antracenono - - - - - - - Fluoranteno 0,856 0,905 1,168 - 1,543 0,936 0,923 Fluoreno - - - - - - - Indeno (1,2,3-cd) Pireno - - - - - - - Antraceno - - - - - - - Naftaleno - - - - - - - Fenantreno - - - - 18,359 - - Pireno 1,844 2,084 2,348 2,002 7,325 1,559 1,775 Tabla No. 38: Contenido de hidrocarburos aromáticos policíclicos en las aguas del río Daule-29-09-2011. Contenido de HAP's Individual Estaciones/Muestreo (29-09-2011) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucía Daule Nobol Puente Lucía Acenafteno - - - - - - - Benzo(a)Antraceno - - - - - - - Benzo(a)Pirileno - - - - - - - Benzo(a)Pireno - - - - - - - Criseno - - - - - - - Dibenzo(ah)Antracenono - - - - - - - Fluoranteno 11,275 1,425 12,235 7,065 - 1,573 - Fluoreno - - - - - - - Indeno (1,2,3-cd) Pireno - - - - - - - Antraceno - - - - - - - Naftaleno - - - - - - - Fenantreno - 22,411 45,331 - - 24,507 1,673 Pireno 16,561 7,687 17,999 12,081 11,721 6,186 1,452
Tablas y Anexos 271 Tabla No. 39: Contenido de hidrocarburos aromáticos policíclicos en las aguas del río Daule-10-11-2011. Contenido de HAP's Individual (μg.L-1) Estaciones/Muestreo (10-11-2011) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucía Daule Nobol Puente Lucía Acenafteno - - - - - - - Benzo(a)Antraceno - - - - - - - Benzo(a)Pirileno - - - - - - - Benzo(a)Pireno - - - - - - - Criseno - - - - - - - Dibenzo(ah)Antracenono - - - - - - - Fluoranteno 5,573 - 1,599 1,560 - - 4,854 Fluoreno - - - - - 2,125 - Indeno (1,2,3-cd) Pireno - - - - - - - Antraceno - - - - - - - Naftaleno - - - - - - - Fenantreno 29,143 - 18,434 - - 74,027 18,267 Pireno 9,308 - 7,016 6,739 - 14,622 6,779 Tabla No. 40: Contenido de hidrocarburos aromáticos policíclicos en las aguas del río Daule-20-12-2011. Contenido de HAP's Individual (μg.L-1) Estaciones/Muestreo (20-12-2011) Balzar 1 Balzar 2 Palestina Santa Lucía Daule Nobol Puente Lucía Acenafteno - - - - - - - Benzo(a)Antraceno - - - - - - - Benzo(a)Pirileno - - - - - - - Benzo(a)Pireno - - - - - - - Criseno - - - - - - - Dibenzo(ah)Antracenono - - - - - - - Fluoranteno - - - - - - - Fluoreno - - - - - - - Indeno (1,2,3-cd) Pireno - - - - - - - Antraceno - - - 5,763 5,972 7,682 - Naftaleno - - - - - - - Fenantreno 1,807 1,389 4,121 5,771 5,977 7,636 1,685 Pireno 1,986 1,884 - - - - -
Tablas y Anexos 278 Tabla No. 48: Contenido de mercurio en sedimentos del río Daule. Fecha/ Estación Mercurio (mg.Kg-1) Balzar Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 12/21/11 0,11 0,03 0,15 0,21 0,08 0,14 01/17/12 0,26 0,19 0,19 0,17 0,08 0,19 02/09/12 0,08 0,2 0,07 0,13 0,13 0,12 03/19/12 0,07 0,09 0,16 0,09 0,47 0,25 04/25/12 0,15 0,19 0,07 0,19 0,16 0,06 05/08/12 0,05 0,21 0,24 0,23 0,09 0,17 Tabla No. 49: Contenido de níquel en sedimentos del río Daule. Fecha/ Estación Níquel (mg.Kg-1) Balzar Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 12/21/11 12,90 12,35 18,32 12,45 0,00 28,87 01/17/12 11,52 13,69 8,92 14,76 9,22 13,88 02/09/12 13,41 32,69 0,00 25,00 66,38 0,00 03/19/12 17,35 24,96 17,88 25,00 13,10 24,30 04/25/12 12,45 18,11 20,14 18,25 16,38 40,83 05/08/12 11,30 37,78 18,32 23,30 0,00 20,08
Tablas y Anexos 279 Tablas de datos de caudales del río Daule
Tablas y Anexos 280
Tablas y Anexos 281 Tabla No. 50: Caudales medios mensuales del río Daule (1964-1988) AÑO CAUDALES MEDIOS MENSUALES (m3/s) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre 1964 278,66 521,59 1120,43 1320,77 193,66 89,75 52,77 36,49 26,21 23,61 18,81 16,30 1969 51,62 52,79 419,84 870,20 661,35 417,04 106,97 29,83 17,95 12,49 10,86 11,80 1973 956,46 1019,94 971,21 1331,61 749,39 211,94 117,16 64,50 38,85 27,76 20,06 17,84 1974 32,86 417,83 475,30 123,51 203,41 54,36 25,16 15,62 10,37 9,54 7,46 20,26 1978 78,37 453,83 510,54 646,92 326,92 95,40 42,54 25,67 18,31 13,31 11,09 10,70 1980 19,18 190,01 154,14 682,87 305,97 92,28 33,71 19,03 10,76 9,14 7,69 8,14 1982 66,79 307,94 150,07 162,64 115,15 36,56 17,80 9,59 7,21 57,07 469,86 871,57 1983 1444,51 1216,95 1343,48 1446,10 1076,16 883,57 782,67 416,45 365,99 157,22 98,41 97,66 1988 154,77 643,39 420,43 151,67 422,20 33,99 49,59 56,12 - - - -
Tablas y Anexos 282 Tabla No. 51: Caudales medios mensuales del río Daule (1989-2010) AÑO CAUDALES MEDIOS MENSUALES (m3/s) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre 1989 106,63 649,33 630,57 0,00 404,39 396,72 427,22 115,25 55,57 51,63 51,68 84,56 1990 100,01 122,06 93,54 126,84 82,85 54,87 43,46 40,67 37,41 41,92 40,79 52,78 1991 43,51 177,37 177,49 114,67 63,53 44,73 44,83 39,90 34,51 30,99 30,77 47,06 1994 144,39 384,72 391,02 646,65 621,32 258,66 111,67 80,79 68,23 59,34 50,63 82,28 1995 284,98 690,44 284,93 315,32 183,86 143,45 94,99 84,66 68,43 68,89 55,47 61,17 1998 1..439,11 1.339,73 1.769,99 1.910,76 1.454,06 1.117,29 448,72 294,39 251,23 227,75 186,28 145,89 1999 135,11 604,58 863,86 1089,99 798,16 392,24 298,66 201,54 167,59 0,00 261,28 288,75 2001 581,21 587,99 675,27 1.266,53 490,61 195,11 118,13 99,13 98,25 135,81 158,98 93,66 2002 96,67 413,93 853,52 860,89 547,96 216,82 157,41 129,10 114,18 118,90 169,35 202,59 2003 266,83 471,98 362,54 175,45 133,23 107,78 98,70 94,13 89,46 89,78 137,13 137,75 2004 145,63 227,78 224,63 205,07 116,12 106,48 93,76 89,37 86,67 86,71 118,11 132,04 2005 131,35 119,73 172,58 410,96 142,31 101,57 93,51 89,18 90,18 97,45 113,46 144,25 2007 152,50 143,46 329,02 410,49 156,71 117,82 103,67 100,68 91,25 101,98 97,13 126,16 2008 267,11 744,72 879,78 502,59 368,41 146,51 127,53 125,61 112,12 106,93 125,62 223,02 2010 169,59 542,04 830,42 872,30 475,24 146,58 116,89 92,34 73,51 82,02 147,39 -
Tablas y Anexos 283 Tabla No. 52: Toxicidad de los sedimentos del río Daule. Fecha Toxicidad Parámetro Luminosidad Inicial Balzar1 Balzar2 Palestina Santa Lucía Daule Nobol Puente Lucía 06/28/12 Luminosidad/Estación 14.781 15.425 16.909 14.930 15.590 17.490 16.450 15.570 TOC --- 2,56 2,23 2,78 3,04 2,89 3,36 2,75 % I --- 4,36 14,4 1,01 5,47 18,33 11,29 5,34 07/10/12 Luminosidad/Estación 5.782 7.057 6.973 6.160 6.345 6.490 6.378 7.100 TOC --- 2,02 2,22 2,78 2,45 2,3 2,44 2,56 % I --- 22,05 20,6 9,24 9,74 12,24 10,31 22,79 07/21/12 Luminosidad/Estación 25.492 27.495 26.810 27.562 28.932 27.673 26.233 26.490 TOC --- 1,86 1,97 1,98 2,79 1,85 1,89 2,04 % I --- 7,86 5,17 8,12 13,49 8,56 2,9 3,91 08/17/12 Luminosidad/Estación 15.435 18.967 16.932 17.452 17.345 18.398 17.924 17.219 TOC --- 2,12 2,17 1,97 2,31 2,67 2,45 2,41 % I --- 22,88 9,49 13,07 12,37 19,2 16,13 11,56 08/23/12 Luminosidad/Estación 32.724 35.489 36.782 36.461 33.423 34.677 33.419 34.457 TOC --- 1,93 2,17 2,28 2,42 2,42 2,15 2,14 % I --- 8,45 12,4 11,42 2,14 5,97 2,12 5,3 09/04/12 Luminosidad/Estación 19.458 22.765 23.465 21.984 22.457 20.451 21.458 23.126 TOC --- 2,01 2,14 1,96 1,89 2,14 2,17 2,56 % I --- 17 20,59 12,98 15,41 5,1 10,28 18,85
Tablas y Anexos 284 Tabla No. 53: Toxicidad de los sedimentos del río Daule. Fecha/ Estación Incremento de la Luminiscencia (% I) Balzar Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 12/15/11 1,17 27,31 7,19 3,15 25,14 51,33 12/21/11 1,91 9,32 8,42 9,41 6,91 20,00 01/17/12 5,93 9,95 8,42 6,43 4,06 11,91 02/09/12 12,89 4,05 8,84 0,41 7,21 13,28 03/10/12 10,26 47,92 16,41 31,06 11,52 42,77 04/25/12 15,40 6,19 14,96 22,46 13,64 19,74 05/08/12 6,36 4,91 0,39 5,16 13,24 21,56 Tabla No. 54: Materia orgánica de los sedimentos del río Daule. Fecha/ Estación Materia Orgánica (%) Balzar Palestina Santa Lucia Daule Nobol Puente Lucia 12/15/11 2,95 4,21 4,46 3,67 5,12 3,67 12/21/11 3,82 5,03 4,37 5,08 3,72 6,96 01/17/12 4,65 3,91 3,78 2,07 4,76 5,34 02/09/12 3,96 4,81 6,18 3,88 6,44 2,78 03/10/12 4,74 3,78 4,52 2,74 5,32 7,82 04/25/12 6,8 2,19 3,6 4,76 2,79 4,68 05/08/12 5,18 3,89 4,59 4,72 3,76 6,18
Tablas y Anexos 285 ANEXO 1 De los equipos específicos, equipos auxiliares y reactivos.
Tablas y Anexos 286
Tablas y Anexos 287 Equipos específicos: Espectrómetro de masa Modelo Saturno 2000. Equipo de absorción atómica marca Varían, modelo AA240Z, horno de grafito GTA 120, corrector de fondo Zeeman. Equipo determinador de Carbono orgánico, TOC-VCSN; Shimadzu. Espectrofotómetro UV-VIS, AquaMate Plus UV/VIS, Thermo Scientific. Turbidímetro; HACH 2100 AN. Digestor de microondas, START D, Milestone. Determinador de toxicidad; OPTOCOMP 1, MGM Instruments. Inc. Sonda multiparamétrica, para determinación de oxígeno disuelto, conductividad, pH y temperatura in situ. Orion 5 Star; Thermo Scientific. Equipos auxiliares: Equipo de pH; Orion 3 Star; Thermo Scientific. Equipo de ultrasonido; FS60D; Fisher Scientific. Bombas de vacío. Purificador de agua milli-Q; Millipore. Vortex (agitador vibrador).
Tablas y Anexos 294 Lavar el filtro con Na2SO4 anhidro, con 5 ml de diclorometano, para tener la certeza que todo el extracto pase a la fase orgánica. Rotaevaporar la fase orgánica, para lo cual la muestra es transferida al rotaevaporador, y con vacío destilar a una temperatura de 40 °C, hasta que queden unos tres mililitros. Llevar a sequedad la fase orgánica con un flujo de gas nitrógeno. Agregar 1 ml de hexano a fin de disolver los compuestos orgánicos y llevar a un vial de cromatografía. De un volumen de 500 ml de muestra se llega a 1 ml de extracto, concentrándolo 500 veces, lo cual va a permitir el determinar cantidades a nivel de trazas. Parámetros de trabajo espectrómetro de masa Modelo Saturno 2000 procedimientos para la determinación de los compuestos orgánicos. Automuestreador. Volumen de inyección, 5 L. Penetración de la aguja en el vial, 90%. Velocidad de toma de muestra, 2 Ll.s-1. Velocidad de inyección 4 L.s-1. Tiempo de residencia de la aguja en el inyector 3,50 minutos. Técnica utilizada, tipo sándwich.
Tablas y Anexos 295 Condiciones de temperatura del inyector y relación splits para cada grupo de compuestos orgánicos. Condiciones de operación del inyector y Split en pesticidas organoclorados y bifenilos Tiempo (min) Temperatura (°C) Ratio temperatura Duración (min) Split Ratio Split 0 70 - 0,01 On 20 0,01 70 - 1,49 On 5 1,50 280 200 2,45 Off Off 5,00 280 - 27,55 On 50 32,55 Regreso a las condiciones iniciales Condiciones de operación del inyector y Split en pesticidas organofosforados Tiempo (min) Temperatura (°C) Ratio temperatura Duración (min) Split Ratio Split 0 70 - 0,01 On 20 0,01 70 - 1,49 On 5 1,50 280 200 2,45 Off Off 5,00 250 - 42,55 On 50 47,55 Regreso a las condiciones iniciales Condiciones del horno de la Columna, para los diferentes compuestos orgánicos. Condiciones del horno para Haps Temperatura (°C) Velocidad °C/min) Duración (min) Total (min) 80 - 3 3 100 25 3 6,8 200 8 2 21,3 260 8 2 30,80 280 2 2 42,80 300 25 3 48,60 Condiciones del horno para organofosforados Temperatura (°C) Velocidad °C/min) Duración (min) Total (min) 50 - 5 5 100 25 3 10 200 8 2 34 260 8 2 34 280 2 2 46 300 30 5 51,67 Condiciones de operación del inyector y Split para la determinación HAPs Tiempo (min) Temperatura (°C) Ratio temperatura Duración (min) Split Ratio Split 0 280 - 0,01 On 15 0,01 280 - 3,24 Off Off 3,25 280 - 0,25 On 50 3,50 280 - 40,15 On 50 43,65 Regreso a las condiciones iniciales
Tablas y Anexos 296 Condiciones del horno para organoclorados y PCBs Temperatura (°C) Velocidad °C/min) Duración (min) Total (min) 50 - 5 5 180 25 1 11,20 260 5 2 29,20 305 30 5 35,70 Parámetros instrumentales para el análisis de pesticidas, bifenilos policlorados y compuestos aromáticos policíclicos por GC/MS Compuesto T.R. Ión Precursor (m/z) I.C. (m/z) E.S.L (m/z) Amplitud (V) Aldrin 17,79 263 191 90 97 Azinphos Ethyl 34,47 132 104 60 61 Azinphos Methyl 33,43 132 104 60 61 Benfuracarb 27,48 190 102+144 83 50 Bromophos Ethyl 27,67 359 303 140 79 Bromophos Methyl 26.51 331 331 150 99 Cadusafos 13,54 213 131+151+185 84 54 Carbophenothion 30,69 342 199+296 150 71 Carbofuran 14,32 164 149 70 54 Chlofenvinphos A 26,83 267 159+203 100 83 Chlofenvinphos B 27,16 267 159+203 100 83 Chlorpyrifos 25,77 314 182 172 98 Chlorpyrifos Methyl 24,19 286 208 85 73 Diazinon 22,66 304 162+179 110 66 Dichlorfenthion 23,93 279 223 110 83 Dichlorvos 13,90 185 93 58 51 Dieldrin 21,09 277 204 100 93 Endosulfan-Alpha 20,19 339 195+267 125 62 Endosulfan-Beta 22,23 339 267 125 61 Endosulfan-Sulfate 23,50 387 254+289 71 36 Endrin 21,82 281 243+245 100 86 Ethion 29,95 231 203 100 62 Ethoprophos 13,08 158 130 60 37 Etrimpos 23,15 292 181 70 45 Fenamiphos 20,37 303 195 95 56 Fenchlorphos 24,78 285 240 110 98 Fenophos 22,64 246 137 48 19 HCH-Alpha 14,01 219 181:183 100 70 HCH-Beta 14,65 219 181:183 100 70
Tablas y Anexos 297 Compuesto T.R. Ión Precursor (m/z) I.C. (m/z) E.S.L (m/z) Amplitud (V) HCH-Delta 15,59 219 181:183 100 70 HCH-Gamma 14,82 219 181:183 100 70 Heptachlor 16,73 272 237 75 59 Heptachloro-endo-epoxide 19,14 353 252:254+289 75 50 1,2-Dichloro-4-Isocyanatobenzene 10,42 187 124 70 70 T.R. –tiempo de retención, E.S.L.- nivel de energía de almacenamiento, I.C.-Ión de cuantificación. Compuesto T.R. Ión Precursor (m/z) I.C. (m/z) E.S.L (m/z) Amplitud (V) Malathion 25,56 173 99+145 75 41 Methacrifos 18,44 208 180 85 52 Methoxychlor 23,53 227 169 90 83 Methidathion 27,86 145 85 70 44 Pyrimiphos Ethyl 26,43 318 182 120 85 Pyrimiphos Methyl 25,15 290 151 85 64 Propetamphos 22,48 138 110 55 47 Propyzamide 14,87 254 226 85 70 Sulfotep 21,05 322 266 75 40 Tetrachorvinphos 27,90 331 109 80 64 4,4´-DDD 22,33 235 165 75 63 4,4´-DDE 20,88 318 246 100 79 4,4´-DDT 23,59 235 199 75 63 Parámetros Instrumentales para PCBs por CG/MS Compuesto T.R (min.) Ión Precursor (m/z) I.C. (m/z) E.S.L. (m/z) Amplitud (V) PCB 28 16,32 253 186 133 1,12 PCB 31 16,32 258 186 133 1,12 PCB 52 17,28 292 220+222 157 1,06 PCB 77 21,24 292 220+222 120 1,10 PCB 101 19,95 326 291 145 1,20 PCB 105 22,88 326 256 145 1,20 PCB 118 22,05 326 254+256 145 1,06 PCB 126 24,01 326 256 145 1,13 PCB 128 24,52 360 290 206 1,25
Tablas y Anexos 298 Compuesto T.R (min.) Ión Precursor (m/z) I.C. (m/z) E.S.L. (m/z) Amplitud (V) PCB 138 23,62 360 290 206 1,55 PCB 153 22,71 360 290 206 1,60 PCB 156 25,34 360 290 206 1,25 PCB 169 26,65 360 290 206 1,30 PCB 170 26,83 394 324 231 1,55 PCB 180 25,89 396 326 231 1,56 Parámetros para la distribución de los analitos en segmentos, método de análisis de PCBs, pesticidas organoclorados y otros Segmento Compuestos Rango de Trabajo (m/z) Intervalo de tiempo (min.) Número µscan Tiempo por Scan (s) 1 - - 0-10,00 - - 2 1,2-dichloroisocyanato-benzene 70-225 10-12,30 3 0,49 3 Ethoprophos 65-225 12,30-13,40 3 0,50 4 Cadusafos 65-250 13,40-13,89 3 0,51 5 HCH-alfa, Beta, Gamma 65-300 13,89-15,30 2 0,40 Carbofuran Propyzamide 6 HCH-Delta 65-275 15,30-16,05 3 0,52 7 PCB 28 y 31 100-300 16,05-16,56 3 0,52 8 Heptachlor 75-325 16,56-17,00 3 0,54 9 PCB 52 100-340 17,00-17,60 3 0,54 10 Aldrin 100-315 17,60-18,81 3 0,52 11 Heptachlor-endoepoxide 100-400 18,81-19,69 3 0,57 12 PCB 101 100-400 19,69-20,70 2 0,42 Endosulfan-alpha Fenamiphos 13 4,4-DDE 120-360 20,70-21,55 2 0,41 Dieldrin PCB 77
Tablas y Anexos 299 Distribución de los analitos en segmentos, método de análisis de PCBs, pesticidas organoclorados y otros Segmento Compuestos Rango de Trabajo (m/z) Intervalo de tiempo (min.) Número µscan Tiempo por Scan (s) 14 Endrin 120-390 21,55-22,50 2 0,42 PCB 118 Endosulfan-Beta 4,4´-DDD 15 PCB 153 140-410 22,50-23,25 2 0,41 PCB 105 16 Endosulfan sulfate 120-430 2,25-23,95 2 0,43 44-DDT PCB 138 17 PCB 126 170-410 23,95-24,90 2 0,41 PCB 128 18 PCB 156 120-440 24,90-26,30 2 0,43 Methoxychlor PCB 180 19 PCB 169 200-440 26,30-27,20 2 0,41 PCB 170 20 Benfuracarb 80-240 27,20-28,00 3 0,50
Tablas y Anexos 300 Distribución de los analitos en segmentos, método de análisis de pesticidas organofosforados Segmento Compuestos Rango de Trabajo (m/z) Intervalo de tiempo (min.) Número µscan Tiempo por Scan (s) 1 - - 0-13,50 - - 2 Dichlorvos 65-235 13,50-16,40 2 0,38 3 Methacriphos 65-235 16,40-19,40 1 0,26 4 Sulfotep 120-375 19,40-21,95 2 0,41 5 Propetamphos 65-350 21,95-22,77 1 0,28 Fonofos Diazinon 6 Etrimfos 100-340 22,77-23,75 2 0,41 7 Dichlofenotion 100-340 23,75-24,55 1 0,28 Chlorpyriphos 8 Fenchlorphos 100-340 24,55-25,40 1 0,28 Pyrimiphos Methyl 9 Malathion 65-365 25,40-26,15 2 0,43 Chlorpyriphos Ethyl 10 Pyrimiphos Ethyl 120-385 26,15-26,20 1 0,28 Bromophos Methyl 11 Chlorfenvinphos A y B 100-310 26,60-27,35 2 0,40 12 Bromophos Ethyl 70-400 27,35-29,00 1 0,29 Methidathion Tetrachlorvinphos 13 Ethion 100-280 29,00-30,50 1 0,27 14 Carbophenthion 120-400 30,50-31,80 2 0,42 15 Azinphos Methyl y Azinphos Ethyl 65-80 31,80-35,75 2 0,36 Pirymiphos Methyl
Tablas y Anexos 301 Distribución de los compuestos en segmentos en el método de HAPs Segmento Compuestos Rango de Trabajo (m/z) Intervalo de tiempo (min.) Número µscan Tiempo por Scan (s) 1 - - 0-8,50 - - 2 Naphthalene 65-150 8,50-10,50 2 0,35 3 Acenaphthylene 100-200 10,50-14,85 2 0,37 4 Acenaphthene 100-200 14,85-16,20 2 0,36 5 Fluorene 100-215 16,20-19,10 2 0,37 6 Phenanthene 100-215 19,10-22,00 2 0,41 Anthracene 7 Fluoranthene 120-250 22,00-28,00 2 0,37 Pyrene 8 Benzo(a)Anthracene 175-275 28,00-31,50 2 0,38 Chrysene 9 Benzo(a)Fluoranthene 140-300 31,50-37,00 2 0,38 Benzo(k)Fluoranthene Benzo(a)Pyrene 10 Indeno(1,2,3-c,d)Pyrene 200-325 37,00-44,00 2 0,37 Dibenzo(a,h)Anthracene Benzo(g,h,i)Perylene
Tablas y Anexos 302
Tablas y Anexos 303 ANEXO 3 De los procedimientos, técnicas y condiciones de operación de los análisis en las muestras de agua
Tablas y Anexos 310 El ensayo se basa en la diferencia entre la luminiscencia emitida por las bacterias Vibrio fischeri en condiciones favorables y la luminiscencia resultante después de exponer las bacterias a las disoluciones problema. El equipo utilizado para estos bioensayos es el OPTOCOMP de MGM Instruments. Todas las muestras tomadas en las diferentes estaciones, deben ser ajustadas a un pH entre 7 y 8.5 para no afectar el estado de la muestra y ocasionar resultados erróneos. Las suspensiones de bacterias utilizadas para las medidas de toxicidad se preparan a partir de las bacterias liofilizadas que han sido conservadas en congelación entre -18º C y -20º, por esta razón es necesario reconstituirlas con una disolución salina (NaCl no tóxica al 2% en peso) antes de su uso. Previamente se lleva el termobloque o Peltier a 15°C y se lo mantiene a esa temperatura durante todo el ensayo. Los datos de la muestra patrón y el blanco construyen la curva de calibración mediante el programa del OPTOCOMP. En el Peltier se disponen todos los tubos de ensayos que serán utilizados para la medición completa: 3 para las muestras patrón, 3 para los blancos y 1 tubos por cada muestra problema y 2 tubos para las réplicas de la disoluciones preparadas con la suspensión de bacterias y la muestra problema. Una vez alcanzada la temperatura, se prepara 1 mL de cada muestra-problema, tomando 900 μL de la alícuota (t=0, t= n) y 100 μL de una disolución de NaCl al 20% en peso. Las muestras se agitan ligeramente con un agitador Vortex. Todas las disoluciones preparadas (muestras problema) se llevan al Peltier y se las mantiene durante 15 minutos (15°C).
Tablas y Anexos 311 Mientras tanto se prepara una cantidad suficiente de suspensión de bacterias con una disolución salina al 2% en peso (100 μL por cada tubo de ensayo) y se la reserva en el Peltier por 15 minutos. Luego se inicia una secuencia de preparación de muestras problema y medición de la bioluminiscencia que debe mantenerse para reducir los errores en vista de que el ensayo es muy sensible. 1. Tomar 100 μL de la suspensión de bacterias y llevarla a cada uno de los 3 tubos de ensayos que se constituyen como muestras patrón (mayor luminiscencia) y otros 100 μL a cada una de las réplicas. 2. Llevar 100 μL de la disolución salina al 2% en peso a cada uno de los 3 tubos de blanco. Agregar otros 100 μL de disolución salina en cada tubo de los blancos y en cada tubo de los patrones (suspensión de las bacterias) 3. Luego se toma cada vez 100 μL de la muestra problema y se la agrega a cada uno de los dos tubos de las réplicas de la respectiva muestra problema. 4. Cada adición de bacterias, disolución salina, muestra problema y lectura debe hacerse con un intervalo de 15 segundos. 5. La medición se realiza en el mismo orden con el que se prepararon las muestras. 6. Finalmente se mide la luminiscencia de las bacterias siguiendo el protocolo del equipo. Los datos se reportan como porcentaje de disminución de luminiscencia vs concentración o COT.
Tablas y Anexos 312
Tablas y Anexos 313 ANEXO 5 De los procedimientos para la determinación de parámetros en las muestras de sedimento
Tablas y Anexos 314
Tablas y Anexos 315 Determinación de la materia orgánica en sedimentos. Tratamiento de la muestra de sedimento Secar del sedimento, al ambiente por siete días. Tamizar del sedimento, en un sistema vibrador provisto de una columna de tamices ASTM de mallas 230, 140, 100 y 50. Procedimiento de la determinación de materia orgánica en sedimentos. Pesar el sedimento entre 0,5 y 0,7 g. Eliminar la humedad, por calentamiento en la estufa a 100°C por 24 horas hasta peso constante. Proceder a la ignición a 550°C, por tres horas. Expresar el resultado en porcentajes. Metodología para la determinación de los compuestos orgánicos persistentes. Procedimiento: Pesar un gramo de sedimento en tubo de ensayo previamente lavado con jabón neutro. Agregar unos 10 ml de hexano Poner en el vortex para su agitación por 5 minutos.
Tablas y Anexos 316 Luego llevar a ultrasonido por 5 minutos. Tomar un embudo de vidrio con su filtro, al cual se la agregado unos 10 g de Na2SO4 anhidro, para se separarlo de las partículas de sedimentos y eliminar la posible humedad. El filtrado, llevarlo a un embudo corazón. Rotaevaporar la muestra a 40°C y al vacío, hasta que queden unos tres mililitros. Llevar a sequedad con un flujo de gas nitrógeno. Agregar 1 ml de hexano para disolver los compuestos orgánicos y llevar a un vial de cromatografía. Metodología para la determinación de metales pesados en sedimento. Procedimiento: Pesar el vaso de TFM en la balaza y tarar y luego agregar el sedimento cuyo peso debe estar en el rango de 0,2 g que indica el procedimiento, con una incertidumbre de 0,0001 g. Realizar la digestión ácida, en HNO3 y HCl y concentrados, en una relación de 3:1. Digerir en el equipo de microondas por 20 minutos a la temperatura de 220°C y 45 bar de presión. Enfriar y filtrar. El filtrado se lo diluye con agua milli-Q.
Tablas y Anexos 317 Y se procede a realizar la lectura mediante absorción atómica de llama. Parámetros instrumentales para la determinación de metales pesados en sedimentos. Elemento Intensidad de lámpara (mA) (nm) Estándar 1 mg.L-1 Estándar 2 mg.L-1 Estándar 3 mg.L-1 Estándar 4 mg.L-1 Pb 10 217,0 2,0 4,0 8,0 12,0 Cd 8 228,8 0,1 0,2 0,4 1,0 Cr 25 357,9 1,0 2,0 3,0 4,0 Cu 15 324,8 1,0 2,0 3,0 4,0 Ni 25 232,0 0,2 0,4 0,8 1,0 Zn 15 213,9 0,2 0,4 1,0 2,0 Tabla 30, parámetros instrumentales para la determinación de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, en sedimentos
Tablas y Anexos 318
Tablas y Anexos 319 ANEXO 6 Limites máximos permisibles para consumo humano y uso doméstico (TEXTO UNIFICADO DE LA LEGISLACIÓN SECUNDARIA DEL MINISTERIO DEL AMBIENTE)