• Author / Uploaded
• Luciano Vasquez Heredia

• Categories
• Cobre
• Mercurio (Elemento)
• Cadmio
• Aluminio
• Agua

Citation preview

Determinación del contenido de plomo, cadmio y mercurio en las especies Anadara tuberculosa Y Anadara grandis, que se desarrollan en el Santuario Nacional los Manglares de Tumbes - 2006. Lead, cadmium and mercury in Anadara tuberculosa and Anadara grandis in the National Sanctuary Los Manglares de Tumbes 1

1

César Feijoó C , Luís Bermejo R , Gerardo Cruz C

1

Resumen El presente estudio tuvo como objetivo principal determinar el contenido de plomo, cadmio y mercurio en las especies de bivalvos Anadara tuberculosa y Anadara grandis que se desarrollan en el Santuario Nacional los Manglares de Tumbes (2006). Se delimitó el área total del santuario como área de investigación, la cual se dividió en 3 zonas, en las que se tomaron muestras de los bivalvos de interés, muestras de agua y de sedimentos (lodos). El muestreo de bivalvos fue dirigido y georeferenciado, definiéndose un total de 10 puntos por zona para el caso de las muestras biológicas (conchas); y al azar para el caso de las muestras de agua y de sedimentos respectivamente, de la cuales se tomó una muestra compuesta. Estos muestreos se realizaron en las estaciones lluviosa y seca. Finalmente

se

determinó

espectrofotométrico

con

el

contenido

ICP-MS

metálico

(inductively

utilizando

couple

plasma

un

método –

mass

spectrofotometry). Se encontró incidencia de plomo, cadmio y mercurio en las especies de bivalvos comerciales Anadara tuberculosa y Anadara grandis, mostrándose para el caso del cadmio y plomo valores que superan los limites máximos permisibles de 1 y 1,5 ppm respectivamente para el caso del codex alimentarus, siendo potencialmente peligrosas para la salud humana. Los sedimentos mostraron valores altos de cadmio, 11,57 ppm para la época seca y 7,90 ppm para la época lluviosa, superando ampliamente el valor guía del Departamento de Protección Ambiental de New Jersey de 1,2 ppm Las muestras de agua contienen plomo en concentraciones que se encuentran por debajo de los límites máximos permisibles establecidos en la ley general de aguas – Perú.

Palabras clave: plomo, cadmio, mercurio, Anadara tuberculosa, Anadara grandis, Manglares de Tumbes. Abstract The main objective of this study was to determinate the contents of lead, cadmium and mercury in Anadara tuberculosa and Anadara grandis that develop in the National Sanctuary Los Manglares de Tumbes (2006). Sanctuary was shared in 3 zones where samples of Anadara tuberculosa and Anadara grandis, water and sediment samples were taked. The determination of Cd, Pb and Hg were done through ICP-MS (inductively couple plasma – mass spectrophotometer), previous digest of bivalves samples and sediment samples, and dilution in the case of water samples. The results showed than Cd and Pb contents in bivalves samples were high and harmful to human health (up of the maximum levels permissible). The sediment samples showed high levels of Cd, 11,57 ppm in dry period and 7,90 in rainy period. These were up guide levels of the environmental protection department of New Jersey. The Pb levels in water samples were under maximum levels permissible stablished in the General water law

Keyword: Lead, cadmium, mercury, Anadara tuberculosa, Anadara grandis, Manglares de Tumbes.

Introducción

Metales pesados como plomo, cadmio y mercurio son potencialmente tóxicos, sin embargo se utilizan ampliamente en actividades como minería, fundición de metales y otras actividades industriales en donde son utilizados de manera directa y en otras como la agricultura de manera indirecta. Estos metales por lo general pasan a formar parte de los efluentes líquidos, los cuales en muchas partes del mundo son todavía vertidos sin tratamiento alguno a cuerpos receptores como el mar, los ríos. lagos o manglares, los cuales en la mayoría de los casos son ecosistemas frágiles y de interés para la humanidad. Existen en el mundo estudios de la contaminación con metales pesados en organismos marinos y bivalvos dentro de ecosistemas marinos y manglares. Uno de ellos es el realizado por Campana (2005) el cual estudio la biodisponibilidad de los metales pesados en el Estuario del río Guadalete (Península Ibérica), determinando niveles elevados de Cu y Pb. Seguinot (2002) realiza un estudio de la concentración de metales en el area manglar de Mar Negro, Reserva Nacional de Investigación Estuarina (Guayama-Salinas), Puerto Rico, encontrando niveles elevados de Cu y Hg. Luque et al. (1996) realiza un estudio para determinar la distribución de Co, Cu, Fe, Mn, Ni y Pb en sedimentos de las marismas del Odiel (Huelva, SO. España) encontrando valores altos en el caso de la mayoría de metales a excepción del Ni. Otro estudio relacionado es el realizado por Gómez et al. (1998) quien determina cadmio, plomo y cobre en Anadara tuberculosa en el manglar de la Isla Taborcillo, Punta Chame, Republica de Panamá, encontrando que el metal más abundante en los tejidos de este bivalvo fue el plomo y el más escaso el cobre. La acumulación fue menor en la gónada glándula digestiva que en el tejido blando restante, mostrando el Cd y Cu un patrón estacional de acumulación, más no el Pb, el cual parece ser transferido al agua de mar por fuentes antrópicas. Cabe destacar que los resultados varían por estaciones, mostrando mayor concentraciones en épocas lluviosas. En cuanto a normatividad, la Unión Europea establece en el reglamento 221/2002 contenidos máximos en metales pesados en productos alimenticios, dentro de los que se encuentras los moluscos bivalvos con limites de plomo y cadmio de 1,5 ppm y 1,0 ppm respectivamente. El Codex alimentarius (2007) también a fijado limites

máximos permisibles en lo respecta a moluscos bivalvos para los casos de plomo y cadmio los cuales son 1,0 ppm para ambos casos. Para el caso de agua existe en el Perú la Ley General de Aguas (decreto ley 17752), el cual ha sido modificado a través del tiempo pero básicamente estable diversos limites según el tipo de uso que se lé dé al recurso definiéndose 6 clases desde aguas de abastecimiento domestico hasta aguas de preservación de fauna acuática, para este caso interesa la clase V y VI puesto que enmarca a aguas de zonas de pesca de moluscos bivalvos y aguas de zonas de preservación de fauna acuática y pesca recreativa o comercial respectivamente, pare el caso de la clase V los limites máximos para plomo, cadmio y mercurio son 0,01mg/l, 0,0002 mg/l, y 0,0001 mg/l respectivamente. Para el caso de la clase VI los límites para plomo, cadmio y mercurio son 0,03 mg/l, 0,004 mg/l y 0,0002 mg/l respectivamente. Para los sedimentos se han encontrado valores guía para la evaluación del sedimento del Departamento de Protección Ambiental de New Jersey citadas por Seguinot (2002), los cuales establecen para el caso de Cadmio 1,2 ppm, mercurio 0,15 ppm y plomo 47 ppm. En cuanto a las fuentes de metales pesados, Alloway (1995) afirma que la principal actividad generadora es la extracción de metales preciosos y el procesamiento subsiguiente para su purificación, siendo este el caso de la zona alta del Ecuador donde se desarrolla una actividad minera artesanal cuyos efluentes finalmente se vierten al río amarillo un afluente del río Puyango, perteneciente a la Cuenca alta del río Tumbes, cuyas aguas finalmente, en su desembocadura pasan a formar los Manglares de Tumbes. DIGESA, (2006)a realizó un estudio en el río Tumbes determinando concentraciones altas de Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb y Zn en los sedimentos. La agricultura constituye una muy importante fuente no puntual de metales, contribuyendo significativamente a su concentración en los suelos y fuentes de agua. Las más importantes fuentes relacionadas con la agricultura para los metales en estudio son; lodos de aguas residuales (Cd, Ni, Cu, Pb, Zn y otros), compost derivado de la basura (Cd, Cu, Ni), impurezas en fertilizantes (Cd, Cr, Mo, Pb, Zn), pesticidas (Hg, Pb, Ar, Mn, Zn), entre otros. (Alloway, 1995). La actividad acuícola, la actividad con mayor impacto directo sobre el manglar, vierte grandes cantidades de aguas residuales con una alta carga contaminante hacia los manglares, DIGESA, (2006)b ha demostrado por ejemplo la presencia en

los esteros de cloranfenicol, un antibiótico utilizado en esta actividad. Esta actividad además utiliza alimentos balanceados y otros agentes químicos con potenciales impurezas como metales pesados. La forma de alimentación de los bivalvos los hace vulnerables a los contaminantes que se encuentran en el sedimento, según la DIZTUM (1991) los bivalvos filtran su alimento, principalmente organismos vegetales microscópicos llamados fitoplancton. En los juveniles y adultos, los ctenidios, o branquias, están bien desarrollados y ejercen la doble función de alimentación y respiración. Los ctenidios están cubiertos de cilios -diminutos filamentos vibradores- cuyos latidos concertados, y a menudo coordinados, inducen una corriente de agua. Cuando descansan o se encuentran en un sustrato, el animal absorbe el agua a través de la abertura o sifón inhalante, que pasa por las branquias y luego vuelve al medio a través de la abertura o sifón exhalante. Las branquias recogen plancton y lo pegan a la mucosa. Gracias al latido de los cilios, los filamentos de mucosa cargados de alimento pasan por unos surcos especiales en las branquias hacia el interior hasta los palpos labiales que dirigen el alimento a la boca y lo introducen. El alimento óptimo de los bivalvos sigue siendo una incógnita pero indudablemente el fitoplancton constituye la parte principal de la dieta; otras fuentes de alimentación pueden ser importantes, como las finas partículas de materia orgánica muerta (detritus) con bacterias asociadas y materia orgánica disuelta. Es en esta coyuntura se desarrolla la presente investigación, la cual tiene como objetivo principal la determinación del contenido de tres de los metales más importantes plomo, cadmio y mercurio en dos de las especies de moluscos de mayor trascendencia económica para Tumbes: Anadara tuberculosa y Anadara grandis.

Material y Método

El área de estudio, constituida por el Santuario Nacional Manglares de Tumbes, se dividió en tres zonas (Zonas 01, 02 y 03), dentro de las cuales se definieron diez puntos de muestreo, aplicando un muestreo dirigido. Los criterios utilizados para la división del area y la selección de los puntos específicos de muestreo fueron los siguientes:  Accesibilidad geográfica al punto, dado que el único acceso al área es a través de los canales de marea y para ello se necesita trasladarse en bote y conocer las rutas y los periodos de mareas;  Ubicación de los bancos de bivalvos, dado que las conchas negras son preferentemente de terrenos fangosos, mientras que las conchas pata de burro son preferentemente de terrenos arenosos. Los terrenos ubicados al sur del área de estudio son fangosos, mientras que al norte en dirección al mar, los suelos tienen un gran contenido de arena, por lo que en las tres áreas se encontrarían las dos especies a analizar.  Experiencia de los guardaparques y de los extractores locales, en el sentido del conocimiento del terreno, ubicación de los bancos y conocimiento de los peligros existentes dentro del área.  Presencia de zonas de puntos de descarga de efluentes, las cuales se encuentran concentradas en la zona 03

Figura 1: Delimitación Nacional Los Manglares de Tumbes

En cada zona donde se extrajeron individuos dos especies de bivalvos Anadara tuberculosa y Anadara grandis, utilizando la técnica conocida comúnmente como “patear” o “conchar” y en tiempo de marea baja. El tamaño de muestra fue heterogéneo, considerando la escasez de muestra, diferencia de edades de las mismas y las restricciones de captura dentro de esta zona. En general las muestras estaban compuestas de 10 individuos. Se realizo también un muestro compuesto de agua y sedimentos en cada una de las zonas. Finalmente la frecuencia de muestreo fue estacional, tomándose muestras en época seca en época lluviosa. A las muestras se les asignó un código alfanumérico, en las cuales las primeras letras se utilizaron para identificar los tipos de muestras: CPB para la concha pata de burro, CN concha negra, ML para el sedimento y MA para las muestras de agua;

luego se colocó un numero del 1 al 10 para identificar el orden de las muestras; finalmente la letra A o B según sea época lluviosa o seca respectivamente.

Figura 2: Ubicación de las zonas y puntos de muestreo

Las muestras de bivalvos se transportaron a laboratorio donde se abrieron con ayuda de un cuchillo de plástico extrayéndose el tejido blando, el cual se secó en una estufa a 60 ºC durante 24 horas, posteriormente estas muestras se trituraron en un mortero de porcelana hasta pulverizar, se tamizaron en una malla ASMT – 100 de tamaño nominal de poro 150 um y del material pasante de las diez muestras se obtuvo una muestra compuesta para cada zona, repitiéndose en las épocas seca y lluviosa.

Figura 3: Secado de muestras de bivalvos

Para el caso de las muestras de sedimentos, se transportaron en doble bolsa de polietileno de 2 Kg, se secaron a temperatura ambiente por 7 días extendidas totalmente sobre papel, se trituraron en un mortero de porcelana, y finalmente se tamizaron en una en una malla ASMT – 100. Del material pasante se pesó 100 gramos y se procedió a empacar en doble bolsa de polietileno completamente herméticas, selladas y codificadas. Las muestras de agua se colocaron en frascos de polietileno de alta densidad (250 mL) sellados herméticamente con su respectivo código. Las muestras fueron enviadas a los laboratorios ACME (Acme Analytical Laboratories) de Canadá, donde se les realizó el análisis de metales pesados aplicando un método instrumental con equipo de inductively couple plasma – mass spectrofotomet (ICP – MS), previa preparación de las mismas. Las muestras de conchas (CPB y CN) correspondieron al grupo de análisis 1F, en el cual se tomó 0,5 gramos, los que se trataron con 3 mL de una solución de ácido clorhídrico, ácido nítrico y agua (en una proporción 2-2-2) a 95 ºC durante una hora, y luego fueron diluidas hasta 10 mL. Las muestras de sedimentos correspondieron al grupo 1DX, en el cual el procedimiento de preparación fue el mismo que el anterior. Las muestras de agua (MA) correspondieron al grupo 2C – MS, en el cual fueron diluidas con agua bidestilada hasta 0.1 % previo al análisis.

Resultado

En la tabla 1 se muestra los resultados de los contenidos de plomo cadmio y mercurio para las muestras de conchas negras, conchas pata de burro y sedimentos tomadas en la época lluviosa y seca y diferenciando las 3 zonas de muestreo dentro del Santuario Manglares de Tumbes. Los niveles encontrados de mercurio en las muestras de bivalvos fueron menores de 0,1 ppm, mientras que los contenidos de plomo en las conchas tanto negras como pata de burro en las dos épocas muestran valores entre 3 y 7 ppm. El cadmio muestra valores cercanos a la unidad, sin embargo hay una muestra de conchas negras que se encuentra alrededor de 25 ppm (CN3-A). Las muestras de agua del Santuario Manglares de Tumbes mostraron en general valores por debajo de los límites de detección en las dos épocas de monitoreo, menor de 5 ppb para el plomo, menor de 10 ppb para el cadmio y del mismo modo para el mercurio; sin embargo en los sedimentos los valores de plomo son de entre 0,1 y 0,2 ppm, los de cadmio son de 5,3 a 11,5 ppm en época lluviosa y de 4,2 a 14,8 ppm en época seca, mientras que para el mercurio los valores no superan a 0,04 ppm en los dos periodos. Tabla 1.Contenido de metales en la diversas muestras según zona y época del año (ppm)

Época lluvia Código de muestras CN1-A CN2-A CN3-A CPB1-A CPB2-A CPB3-A ML1-A ML2-A ML3-A

Época seca

Plomo

Cadmio

Mercurio

4,83 5,40 3,63 4,78 7,10 4,25 0,1 0,2 0,1

1,31 0,88 25,25 0,80 1,05 10,25 6,9 11,5 5,3

0,07 0,02 0,07 0,06 0,03 0,05 0,02 0,02 0,01

Código de muestras CN1-B CN2-B CN3-B CPB1-B CPB2-B CPB3-B ML1-B ML2-B ML3-B

Plomo

Cadmio

3,9 5,23 5,95 6,2 5,94 5,33 0,2 0,2