Condiciones Químicas, Físicas y Biológicas en sectores del ... · Sitio de Estudio Arsénico...

Condiciones Químicas, Físicas y Biológicas en sectores del Estero Salado con

diferente grado de influencia antropogénica

Paola Calle Delgado, Lorena Monserrate, Francisco Medina

Facultad de Ingenieria Maritima y Ciencias del Mar, Escuela Superior Politecnica del Litoral (ESPOL), Campus

Gustavo Galindo, Km 30.5 Via Perimetral, Guayaquil –Ecuador

email: pcalle@espol.edu.ec

El Golfo de Guayaquil• Estuario mas grande en la costa del Pacíficoen América del Sur

• Superficie 13,701 km2

• Es el sistema de manglares mas grande del Pacífico suroriental

Importancia Biológica, Ecológica y Económica

Problemática del Estero Salado

• Asentamientos urbanos

• Ríos que desembocan en el Golfo

• Descargas puntuales y no puntuales

Asentamientos Urbanos

• El desarrollo humano (urbanización), asociado al uso de tierra, ha ocasionado el detrimento de la calidad de agua y sedimento.

29/03/2011

Fuentes puntuales y no puntuales de contaminación

Foto: AGRIVINSA

Estación de Bombeo (Camaronera)

Puerto de Guayaquil

Urbanización Puerto Azul

Asentamientos urbanos ilegales

Objetivos

Determinar:a) las condiciones ambientales de cada sector del esterodurante las épocas seca y húmeda;b) si las concentraciones de los metales excedenlos valores ERL y posiblemente los ERM; y,c) si la distribución y abundancia de losorganismos bentónicos que viven en el Estero Saladoestá siendo afectada por el grado de contaminación.

METODOLOGIA: Estero Salado: Sección que atraviesa la ciudad de

Guayaquil

B = Barcelona; U = Urdesa; K = Kennedy

Por uso de suelo, % superficie no permeable e ind/ha¨= Urbano/Industrial

El sector de SAC:

•Área de 31,28km2

• densidad poblacional: 96 individuos por hectárea. • 83,21% cubiertas no permeables (carreteras, aceras y techos de casas, edificios e industrias); • 12,33% a cubiertas permeables (cerros de San Eduardo y de Bellavista); • 3,95% conforma el cuerpo de agua del Estero Salado, y• 0,51% a cubiertas de manglar.

Reserva Ecológica de Producción de Fauna Manglares el Salado (REPFMS)

Esteros:PH = Puerto Hondo; MC = Madre Costal; PS = Plano Seco

Por uso de suelo, % de superficie no permeable e ind/ha= suburbano

El sector de la RPFMS:

• área = 91,78km2

•,densidad poblacional = de 3 ind/ ha. • 31,77% cubiertas permeables (Cordillera Chongón Colonche, B.P. Cerro Blanco, entre otros)• 16,34% a cubiertas no permeables (carreteras y techos de urbanizaciones privadas);• 16,45% a camaroneras (localizadas al oeste y sur de la Reserva);• 29,70% a manglar; • 5,73% conforma el cuerpo de agua del Estero Salado (correspondiente a Puerto Hondo, Madre Costal, Plano Seco, estero Mongón, entre otros).

MetodologíaIn situ:

Temp., OD, pH, Sal. SH2

Colección de muestras para NH3, Metales, características físicas

Colección de muestras para bentos

En laboratorio:

Análisis de NH3

Procesamiento para análisis de metales

Procesamiento para análisis e identificación de bentos

RESULTADOS

Barcelona Kennedy Urdesa Puerto Hondo Madre Costal Plano Seco

VERANO 2008 3,60 0,83 0,65 7,33 5,36 6,70

INVIERNO 2009 2,39 0,22 0,25 2,87 2,73 0,32

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

mg

/l

Oxígeno disuelto (mg/l) por estación

TULAS 5 mg/l

p=0.005p=0.038

Oxígeno Disuelto medido en la columna del agua (fondo) n =3 para cada estacióndel Estero Salado y RPFMS por época del año;Barras de error = Desviación estándar.

Barcelona Kennedy Urdesa Puerto Hondo Madre Costal Plano Seco

VERANO 2008 21,26 6,85 0,88 26,88 26,40 25,47

INVIERNO 2009 11,40 3,03 0,90 10,37 14,63 15,37

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

Salinidad (ups) por estación

p=0.0003p=0.0031

Salinidad medido en la columna del agua n =3 para cada estacióndel Estero Salado y RPFMS por época del año;Barras de error = Desviación estándar.

Barcelona Kennedy Urdesa Puerto Hondo Madre Costal Plano Seco

VERANO 2008 7,20 6,71 6,92 7,34 7,16 7,09

INVIERNO 2009 7,72 7,34 6,78 6,78 6,61 6,99

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

un

ida

de

spH por estación

TULAS 9,5 - 6,5

p=0.0018p=0.0305

pH medido en la columna del agua n =3 para cada estacióndel Estero Salado y RPFMS por época del año;Barras de error = Desviación estándar.

Barcelona Kennedy UrdesaPuerto Hondo

Madre Costal

Plano Seco

VERANO 2008 0,02 1,00 0,03 0,00 0,00 0,13

INVIERNO 2009 0,00 0,40 0,57 0,00 1,07 0,33

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

2,00

mg

/l

Sulfuro de Hidrógeno (SH2) por estación

TULAS 0,0002 mg/l

p=0.0273p=0.0305

SH2 en la columna del agua n =3 para cada estación del Estero Salado y RPFMS por época del año;Barras de error = Desviación estándar.

Diferencias entre SAC y RPFMS (Epoca Seca)

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

SAC-2008 RPFMS-2008

OD (%)

OD (%)

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

SAC-2008 RPFMS-2008

Sal. (ppm)

Sal. (ppm)

p=0.000487 p=0.000349

P= 0.0380

Diferencias entre SAC y RPFMS (Epoca Húmeda)

P= 0.0031

Porcentaje de arenas, limos y arcillas en el Estero Salado y RPFMS

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Puerto Hondo Madre Costal Plano Seco Barcelona Kennedy Urdesa

%

% Arenas

% Limos

% Arcillas

n =3 para cada estación del Estero Salado y RPFMS; Barras de error = Desviación estándar; (limos, p=0.0023; arcillas, p=0.0041)

Concentración de metales en el Estero Salado y RPFMS

1,11

29,99

46,07

2,76 1,040,44

20,60

5,191,18 1,20

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

Cadmio Cromo Plomo Mercurio Arsénico

SAC

RPFMS

Metales medidos en el sedimento n =3 para cada estación del Estero Salado y RPFMS; Barras de error = Desviación estándar; (Hg, p=0.03798; Pb, p=0.00049)

Concentración de Cadmio en el Estero Salado y RPFMS

0,44

2,19

0,69

0,490,40 0,43

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

Barcelona Kennedy Urdesa Puerto Hondo Madre Costal Plano Seco

TULAS Cd = 0.5 mg/kg

Concentración de Plomo en el Estero Salado y RPFMS

67,28

46,43

24,49

6,783,47 5,33

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

Barcelona Kennedy Urdesa Puerto Hondo Madre Costal Plano Seco

TULAS Pb = 25 mg/Kg

Concentración de Mercurio en el Estero Salado y RPFMS

2,83

4,58

0,87

2,30

0,40

0,83

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

Barcelona Kennedy Urdesa Puerto Hondo Madre Costal Plano Seco

TULAS 0.1 mg/kg

Distribución y abundancia de la macroinvertebrados bentónicos (época seca)

97%

1%

2%

SAC - 2008

NEMÁTODOS

OLIGOQUETOS

POLIQUETOS

MOLUSCOS

CRUSTÁCEOS

14%

44%

26%

6%

10%

RPFMS - 2008

NEMÁTODOS

OLIGOQUETOS

POLIQUETOS

MOLUSCOS

CRUSTÁCEOS

Riqueza 8 especies Riqueza 22 especies

Distribución y abundancia de la macroinvertebrados bentónicos (época húmeda)

Riqueza = 4 especies Riqueza = 12 especies

DISCUSIONConcentración de Oxígeno Disuelto (mg/l) en el Estero

Salado (SAC)

1,79

2,33

0,74

1,7

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

Solorzano, 1998 Solorzano, 1998 Lahmeyer, 1997 Calle, en prep

TULAS (5 mg/l)

Sitio de Estudio Arsénico Cadmio Mercurio Plomo Cobre Cromo Niquel Zinc Referencia

Estero Salado

˂0.002-2,67 0.3-2,85 0,44-6.22

13,82-152,9

13,31-41,62 Este estudio

Estero Salado

0,001-0,003 0,20-4,90 65,0-799 Solorzano, 1989

Estero Salado 2,89 112 250 550

Lahmeyer Simentaciones, 1997

RPFMS˂0.002-2,83 0,03-0.78 0,35-2,29

2,33-15,06

9,24-29,72 Este estudio

Canal de Acceso -Posorja 0,78 0,11-0,29

9,87-24,67

12,33-48,60

14,80-24,74

64,32-123,50 Inocar, 2008

Canal de Acceso -Posorja 0,05-0,74 <0,05

<0,02-3,04

6,99-15,98

18,92-51,96

CEMA-ESPOL, 2009

TULAS 0,5 0,1 25 30 20 60Ministerio de Ambiente, 2002

ERL 8,2 1,2 0,15 46,7 34 81 20,9 150 Long et al., 1995

ERM 70 9,6 0,71 218 270 370 51,6 410 Long et al., 1995

Rangos de concentración de metales detectados en nuestras de sedimentos (mg/kg peso seco) en

el Golfo de Guayaquil

Estaciones mERMq

Barcelona 0,742-1,087

Kennedy 0,840-1,845

Urdesa 0,165-0.366

Puerto Hondo 0,224-1,115

Madre Costal 0,123-0,174

Plano Seco 0,174-0,356

68% de probabilidad de afectar fauna bentónica (Thompson & Lowe, 2004)

˃0,146

Reducción del número de especies bentónicas (Long et al, 2004)

˃0,2

Conclusiones• Fluctuación alta de OD, Salinidad en SAC

en ambas épocas del año

• Diferencias significativas de OD en la RPFMS (época seca – época húmeda)

• Diferencias significativas entre SAC y RPFMS para OD, Salinidad, Temperatura, pH, Hg, Pb y abundancia del bentos.

• El Estero Salado afectado altamente por el desarrollo urbano (crecimiento poblacional e industrial), altas concentraciones de Hg y Pb, exceden criterios de calidad.

•La RPFMS afectada por el desarrollo urbano, concentración alta de mercurio y bajas concentraciones de OD en ep.húmeda

•Solo una estación de la RPFMS presentó valores de mERMq (0.144) considerados de incidencia baja para el bentos

•Ambos sectores estudiados presentan impactos negativos a la fauna bentónica en mayor grado para SAC con una riqueza de tan solo 4 especies.

• Los oligoquetos (familia Tubificidae) fueron dominantes en ambos sectores y épocas del año. Especies tolerantes a bajas condiciones (hipoxia y anoxia) de oxígeno disuelto.

• Capitella capitata, e individuos de la familia Tubificidae son organismos indicadores de nivel de anoxia, y especies de los géneros Nheptys y Nereis pueden ser organismos tolerantes a nivel de hipoxia.

Falta por hacer:

• Análisis de contaminantes orgánicos PCBs, Pesticidas, PAHs.

• Análisis de bioconcentración de contaminantes orgánicos e inorgánicos.

• Muestreos en otros sectores del Golfo de Guayaquil

• Futuros trabajos para entender las rutas de transporte y exposición de estos contaminantes en el ambiente

Recomendaciones/Manejo

• Detener los asentamientos urbanos ilegales

• Implementar el sistema de alcantarillado y posterior plantas de tratamiento en toda la ciudad

• Conocer y controlar las descargas industriales

AGRADECIMIENTOS

•Al Centro de InvestigaciónCientífica y Tecnológica por financiar este proyecto

•Al Ministerio de Ambientepor proveer los permisos deInvestigación

•A los integrantes del Laboratorio de Ecotoxicología de la ESPOL:

•Alejandra Ibarra

• Blga. Madeleine Calle y• Blga. Karina González •Estudiantes de la Carrera Biología

•Escuela Superior Politécnica del Litoral