ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN FÍSICO QUÍMICA DE LOS … · 2020. 3. 26. · gobierno de chile...

GOBIERNO DE CHILE MINISTERIO DE OBRAS PUBLICAS DIRECCIÓN GENERAL DE AGUAS DPTO. DE CONSERVACIÓN Y PROTECCIÓN DE REC. HÍDRICOS

REALIZADO POR:

CENTRO NACIONAL DEL MEDIO AMBIENTE

S.I.T. Nº 207 Tomo V de V.

SANTIAGO, MARZO 2010

ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN FÍSICO

QUÍMICA DE LOS SEDIMENTOS FLUVIALES Y SU RELACIÓN CON LA DISPONIBILIDAD DE

METALES EN AGUA

RESUMEN EJECUTIVO

ACCIÓN DE APOYO: “ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN FÍSICO QUÍMICA DE LOS SEDIMENTOS FLUVIALES Y SU RELACIÓN CON LA

DISPONIBILIDAD DE METALES EN AGUA”; RESUMEN EJECUTIVO. 2

GOBIERNO DE CHILE MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS DIRECCIÓN GENERAL DE AGUAS DPTO. DE CONSERVACIÓN Y PROTECCIÓN DE REC. HÍDRICOS

MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS

Ministro de Obras Públicas Ingeniero Civil Sr. Sergio Bitar Chacra

Director General de Aguas

Abogado Sr. Rodrigo Weisner Lazo

Jefe Departamento de Conservación y Protección de Recursos Hídricos, Dirección General de Aguas

Ingeniero Civil, MSc. Mesenia Atenas Vivanco

Inspector Fiscal Ingeniero Civil Srta. Mónica Musalem Jara

Ingeniero Ambiental Sr. Fernando Aguirre Zepeda

Ecóloga Paisajista Srta. Sonia Mena Jara

CENTRO NACIONAL DEL MEDIO AMBIENTE - CENMA Jefe de Proyecto

MCs. Biológicas c/m Ecología Sra. Ximena Molina Paredes

Ingeniero Ambiental Srta. Ximena Rodríguez Bustamante Dra. Adriana Aránguiz Acuña

UNIVERSIDAD DE CHILE Depto. Química ambiental, Lab. de Química Orgánica y Cromatografía, Fac. de Ciencias

MCs. Química Sra. Sylvia Copaja Castillo Químico Ambiental Srta. Roxana Tessada Sepúlveda

Dpto. de Ingeniería Civil, Fac. de Ciencias Físicas y Matemáticas

Dr. Yarko Niño Campos Ingeniero Civil Cristián Godoy

Grupo Asesor y Revisor

Universidad de Santiago de Chile (USACH) Depto. de Ciencias del Ambiente, Fac. Química y Biología.

Dra. María Angélica Rubio

Universidad de Chile Lab. de Limnología, Fac. de Ciencias

MSc. Irma Vila Pinto




INDICE GENERAL




INDICE DE CONTENIDOS

1. INTRODUCCIÓN 8 2. OBJETIVOS 11

2.1. Objetivo General 11 2.2. Objetivos específicos 11

3. METODOLOGIA 12 4. RESULTADOS GENERALES 15

4.1. Actividades antrópicas 15 4.2. Calidad de agua superficial 15 4.3. Metales pesados en sedimento 16 4.4. Relación porcentual de metales pesados solubles en sedimento y metales pesados solubles en agua 17

4.4.1. Relación sedimento-agua de Zn (Cinc) 17 4.4.2. Relación sedimento-agua de Cu (Cobre) 18 4.4.3. Relación sedimento-agua de Al (Aluminio) 18 4.4.4. Relación sedimento-agua de Mn (Manganeso) 19 4.4.5. Relación sedimento-agua de Fe (Hierro) 19

4.5. Relación metales totales en sedimentos y metales totales en agua 20

4.5.1. Cuenca del Río Choapa 20 4.5.2. Cuenca del Río Aconcagua 21 4.5.3. Cuenca del Río Cachapoal 21

4.6. Bioindicación 22

4.6.1. Bioensayos en sedimento 22 4.6.2. Biocriterio 22

5. INTEGRACIÓN DE RESULTADOS 27 6. OBSERVACIONES GENERALES 28 7. OTROS PRODUCTOS 30

7.1. Actividades de Formación Académica 30 7.2. Actividades de Difusión 30

Pág.




8. PROYECCIONES DEL ESTUDIO 31 8.1. Aspecto Hidrodinámico 31 8.2. Aspecto Química de sedimentos 31 8.3. Aspecto Bioensayos 31 8.4. Aspecto Bioindicadores 31

9. AGRADECIMIENTOS 32 10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 32




ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Diagrama de procesos interacción sedimento – agua 9 Figura 2. Esquema de procesos físicos que determinan el proceso de transferencia de metales entre los sedimentos del lecho y la columna de agua 10 Figura 3. Esquema resumen de los aspectos considerados en este estudio para la evaluación de la calidad del agua 11 Figura 4. Relación porcentual de Zn disuelto en agua y la fracción soluble de Zn en sedimentos 17 Figura 5. Relación porcentual de Cu disuelto en agua y la fracción soluble de Cu en sedimentos 18 Figura 6. Relación porcentual de Al disuelto en agua y la fracción soluble de Al en sedimentos 18 Figura 7. Relación porcentual de Mn disuelto en agua y la fracción soluble de Mn en sedimentos 19 Figura 8. Relación porcentual de Fe disuelto en agua y la fracción soluble de Fe en sedimentos 19 Figura 9. Relación de la concentración de metales totales en agua superficial respecto a metales totales en sedimento, Cuenca del Río Choapa 20 Figura 10. Relación de la concentración de metales totales en agua superficial respecto a metales totales en sedimento, Cuenca del Río Aconcagua 21 Figura 11 Relación de la concentración de metales totales en agua superficial respecto a metales totales en sedimento, Cuenca del Río Cachapoal 21 Figura 12. Mapa de calidad de agua superficial según Ch IBF, indicando fuentes antrópicas, Cuenca del Río Choapa 23 Figura 13. Calidad de agua superficial según Ch IBF, Cuenca del Río Choapa 24 Figura 14. Mapa de calidad de agua superficial según Ch IBF, indicando fuentes antrópicas, Cuenca del Río Aconcagua 25 Figura 15. Calidad de agua superficial según Ch IBF, Cuenca del Río Aconcagua 25 Figura 16. Mapa de calidad de agua superficial según Ch IBF, indicando fuentes antrópicas, Cuenca del Río Cachapoal 26 Figura 17. Calidad de agua superficial según Ch IBF, Cuenca del Río Cachapoal 26




ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Resumen de metodología aplicada en el estudio 12 Tabla 2. Lista de participantes del Panel de expertos 13

Pág.




1. INTRODUCCIÓN La calidad del agua es un término relativo que depende del uso final que se le dé al recurso en relación a las actividades desarrolladas en una cuenca hidrográfica. La cuenca se define como el espacio de drenaje y volúmenes de agua donde opera el flujo hídrico, el que se encuentra definido por sistemas topográficos y geológicos, los cuales determinan territorialmente una superficie de drenaje común donde interactúan los sistemas físicos, bióticos y socioeconómicos.

La calidad del agua en nuestro país ha ido decreciendo en gran parte por las actividades productivas que se desarrollan en las cuencas, tales como la deforestación, ruptura de tierras marginales, minería, pesquería, agricultura, extracción de áridos, esto debido a un desiquilibrio entre oferta y demanda y al inadecuado uso por parte de los usuarios. En nuestro país uno de los mayores impactos sobre los sistemas fluviales ha sido la contaminación por metales pesados, atribuido principalmente a la actividad minera y sus pasivos ambientales. El grado de impacto varía en función de las condiciones del sistema involucrado, de la naturaleza de los minerales, del proceso de extracción minera y de los factores medioambientales. En los ríos de la zona central, donde se ha desarrollado históricamente esta actividad, se han detectado altas concentraciones de metales totales en las aguas superficiales. Por ejemplo, asociado al material particulado se detectó arsénico, cobre, molibdeno en los ríos Maipo (RM), Aconcagua (V región) y Cachapoal (VI región), de origen natural y producto de vertidos mineros. Los metales pesados alteran la composición química del sistema afectando la calidad de las aguas superficiales y tienen efectos tóxicos sobre la biota que lo habita. Uno de los instrumentos de gestión que esta en proceso de desarrollo son las “Normas Secundarias de Calidad Ambiental para Aguas Continentales Superficiales” (en adelante NSCA), las que contemplan como uno de los objetivos principales el servir de protección y conservación de las comunidades acuáticas y para los usos prioritarios del agua. Sin embargo para aplicar esta normativa es primordial realizar una buena evaluación de la calidad del agua superficial, determinando los componentes físicos y químicos que la afectan. Para ello, se debe incorporar y evaluar al componente sedimento. Los sedimentos actúan como portadores y posibles fuentes de contaminación, comportándose como un reservorio de contaminantes (Figura 1). La movilización y disponibilidad de componentes es controlado por procesos físicos (hidrodinámicos), procesos químicos (oxido reducción, formación de complejos, volatilización, precipitación/disolución), estos cambios modifican el componente biológico, por lo que serviría de indicador. Los compuestos tóxicos como lo son los metales pesados pueden tener efectos adversos sobre la biota al ser transferidos a lo largo de la cadena trófica por bioacumulación, (Figura 1). Las formas metálicas químicas tóxicas son las iónicas y liposolubles, estas son fácilmente absorbidas, como también las partículas finas que son retenidas por la biota a la forma oxidada. Esta dinámica depende en gran medida del intercambio de masa en la interfase sedimento – agua.




Interfaz

Sumidero Fuente

Componente Químico disuelto o suspendido

Biota

ResuspensiónSedimentación

Bioacumulación Otros: Bioindicación

Fuente: modificado de Buffle & De Vitre, 1994.

Figura 1. Diagrama de procesos interacción sedimento – agua

La sedimentación del material particulado permite almacenar diferentes especies metálicas, influyendo en la composición del agua superficial. Entre los metales potencialmente más tóxicos están el Al, Sb, As, Cd, Cu, Cr, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Se, Zn, estos son transportados por el ciclo hidrológico a partir de fuentes de origen litogénico o geoquímico o de origen antropogénico. Estos son movilizados desde los sedimentos por cambios en las condiciones ambientales tales como pH, potencial redox, oxigeno disuelto o la presencia de quelatos orgánicos, detergentes. El movimiento del material particulado a través de la columna de agua, también puede provocar un flujo de especies químicas desde los sedimentos hacia la solución natural, influido por las condiciones hidrodinámicas del sistema. Estas permiten establecer las condiciones de transporte de las partículas en la zona de interfaz y sus posibles repercusiones en la columna de agua. La interacción entre el escurrimiento y el lecho en un cauce natural determina el comportamiento de los sedimentos. En la interfaz agua/lecho se realiza un intercambio constante de masa, calor, energía y momentum, a distintas escalas espaciales y temporales, influyendo en la calidad del agua, al adsorber los sedimentos contaminantes, tales como metales pesados, lo que es función de la turbulencia de la columna de agua en conjunto con otros parámetros químicos. En el caso de los metales pesados, los procesos químicos básicamente determinan la disponibilidad de los solutos para ser transferidos desde los sedimentos a la columna de agua, la turbulencia domina los flujos másicos en la interfaz sedimento/agua, y los procesos de depositación y erosión determinan la posibilidad de retener los contaminantes adsorbidos en las partículas de sedimento en el lecho, aumentando sus tiempos de residencia o, favoreciendo procesos de desorción. Es necesario estudiar las características hidráulicas y turbulentas de los sistemas en estudio, para evaluar tanto los procesos de intercambio de masa en la interfaz sedimento/agua, como los procesos de transporte de sedimento asociados. La Figura 2 muestra esquemáticamente los procesos físicos mencionados.




ADSORCION - DESORCION

TRANSPORTE, RESUSPENSION, SEDIMENTACIONDE PARTICULAS DE SEDIMENTO

TRANSFERENCIA DE MASADISUELTA

MEZCLA TURBULENTA

h v

τ

ds LECHO

COLUMNA DE AGUA

Obs.: v velocidad del flujo, h altura de escurrimiento, τ esfuerzo de corte de fondo, y ds tamaño del sedimento.

Figura 2. Esquema de procesos físicos que determinan el proceso de transferencia de metales

entre los sedimentos del lecho y la columna de agua Para mejorar metodologías de evaluación de la calidad del agua superficial continental, es necesario tener presente que su composición cambia en función del tiempo y del espacio. Hoy en día se evalúa la calidad del agua determinando los componentes físicos y químicos sólo de la columna de agua superficial, faltando los sedimentos que también la influencian directamente a través de la dinámica interfaz sedimento-agua. Conocer la calidad del agua evaluando los componentes físicos y químicos del sistema da una mirada instantánea de la condición del recurso. Las futuras NSCA, consideran el criterio biológico, como herramienta de aproximación para determinar impactos. La ventaja de incorporar variables biológicas, es que estas reflejan la historia acumulativa del lugar, generando una mirada integral en el tiempo. Este estudio fue realizado en cuencas de la zona central del país, que contaran con presencia de actividad minera y que a la vez estuviesen con proceso de NSCA en desarrollo. Con estos factores, se podría suponer una acumulación de metales pesados en los sedimentos de los ríos y a la biota como una variable respuesta ante cambios físicos y químicos del sistema, enfocado al desarrollo de un enfoque de integridad ecológica. Las cuencas seleccionadas para la ejecución del estudio fueron: Cuenca del río Choapa (IV región), Cuenca del río Aconcagua (V región) y Cuenca del río Cachapoal (VI región). Para la evaluación de la calidad del agua superficial se determinaron aspectos hidrodinámicos del sistema, químicos (principalmente enfocados a los metales pesados) incluyendo la matriz agua superficial y sedimentos, y entre los aspectos biológicos se determinó la toxicidad de la matriz sedimentos mediante bioensayos y biocriterio, utilizando macroinvertebrados bentónicos (Figura 3). Con este ejemplo se pretende contribuir a mejorar herramientas de evaluación de la calidad del agua superficial continental y aportar a la planificación del recurso hídrico de acuerdo a los futuros estándares de protección ambiental que se desarrollen en el país.




Figura 3. Esquema resumen de los aspectos considerados en este estudio para la evaluación de la calidad del agua

2. OBJETIVOS 2.1. Objetivo General Obtener una caracterización física y química de los sedimentos en cuencas con Normativa Secundaria de Calidad Ambiental (NSCA), y analizar la influencia de los sedimentos en la calidad del agua superficial, fundamentalmente en metales, estableciendo la relación sedimento-agua. 2.2. Objetivos específicos • Identificar las principales fuentes de contaminación en las áreas de estudio de las 3

cuencas. • Analizar y caracterizar la calidad del agua en las áreas definidas en las cuencas

seleccionadas. • Analizar y caracterizar en sus aspectos físicos y químicos los sedimentos de las áreas

definidas en las cuencas seleccionadas. • Establecer relaciones para metales en la matriz sedimento y en la matriz agua. • Evaluar la calidad del agua bajo enfoque de integridad ecológica. • Evaluar toxicológicamente el agua poral obtenida de sedimentos.

Biota Bioensayos en sedimento Bentos

Hidrodinámica Hidrología, Granulometría, Topografía

Química Agua superficial: metales pesados y otros indicadores. Sedimentos: caracterización y distribución de metales pesados.




3. METODOLOGIA Las campañas de terreno fueron realizadas con frecuencia estacional: campaña primavera (octubre/noviembre 2007; alto caudal), campaña verano (enero 2008), campaña otoño (mayo/junio 2008; bajo caudal) y campaña invierno (junio/julio 2008). Se consideraron seis estaciones de muestreo a lo largo del río, desde ritrón a potamón, para cada cuenca. Se evaluaron aspectos hidrodinámicos, químicos y biológicos en todas las estaciones de muestreo de las tres cuencas de estudio. Las especificaciones para cada aspecto considerado se indican en el capítulo “Introducción - Metodología” (S.I.T. N° 207, Tomo I de V). Para establecer los aspectos físicos que contribuyen a la presencia de metales en la columna de agua, se determinaron las características hidráulicas y la capacidad de transporte de sedimento e intercambio de masa en la interfaz sedimento/agua asociadas a los sitios seleccionados de los cauces en estudio. En cada uno de los cauces y sitios seleccionados se obtuvieron antecedentes sobre la granulometría de los sedimentos arrastrados por el cauce, características topográficas e hidrológicas. Se realizaron cálculos hidráulicos como velocidad de corte y se realizó un análisis del transporte y suspensión de sedimentos, como también análisis de intercambio de masa entre el lecho y la columna de agua. Las especificaciones se indican en el capítulo “Introducción - Metodología” de este estudio (S.I.T. N° 207, Tomo I de V). Para el aspecto químico se tomaron muestras de agua superficial y de sedimentos, para su posterior análisis. Todo se desarrollo bajo metodología estandarizada, que se resume en la Tabla 1. Las especificaciones se indican en el capítulo “Introducción - Metodología” de este estudio (S.I.T. N° 207, Tomo I de V).

Tabla 1. Resumen de metodología aplicada en el estudio

Matriz Actividad Componentes Mediciones in situ pH; CE; T º; O2

Agua superficial Determinaciones Laboratorio

Metales totales y disueltos cationes, aniones, sólidos suspendidos y sólidos disueltos, amonio, DBO5, N total, P total.

Mediciones in situ pH, potencial redox Determinaciones Laboratorio Metales totales y disueltos

Caracterización de Sedimentos pH, conductividad eléctrica, granulometría, cationes, aniones, materia orgánica, bicarbonatos, silicatos, fósforo disponible.

Sedimento Distribución de Metales pesados, método BCR.

Determinación concentración de metales por ICP-OES.

Fracciones Iones intercambiables y unidos a carbonatos. Unidos a óxidos de Fe-Mn. Ligados a materia orgánica y sulfuros. Unidos a fase residual.

Para la evaluación biológica se tomaron muestras de sedimentos para la ejecución de bioensayos y se recolectaron macroinvertebrados bentónicos para la bioindicación. Los bioensayos se realizaron en eluídos de sedimentos con Daphnia magna bajo los protocolos




ASTM (E 1706-05, 2005); EPA (2001) y Simpson (2005). Se establecieron ensayos de toxicidad aguda usando modelo Probit y ensayos de toxicidad crónica mediante análisis de tablas de vida. Para la bioindicación se recolectaron macroinvertebrados bentónicos bajo metodología estandarizada en cada estación de muestreo y en las tres cuencas. Se determinó la abundancia, taxonomía (a nivel de familia) y se aplicaron índices bajo el enfoque de biodiversidad y biótico. Con el índice biótico de familia (Ch IBF) se construyeron mapas de calidad de agua por cuenca. Las especificaciones se indican en el capítulo “Introducción - Metodología” de este estudio (S.I.T. N° 207, Tomo I de V). Los resultados del estudio fueron expuestos y discutidos en un Panel de expertos realizado el día 18 de marzo del 2009 (Tabla 2). Las observaciones de dicho Panel fueron utilizadas para la elaboración del Informe Final.

Tabla 2. Lista de participantes del Panel de expertos

Nombre Institución MSc. Irma Vila Pinto Fac Ciencias, U. de Chile Dra. Angélica Rubio Dr. Rodrigo Rocco

Dpto. de Química. Universidad de Santiago de Chile

Dr. Pablo Pasten Dr. Gonzalo Pizarro

Dpto. Ingeniería Hidráulica y Ambiental, Pontificia Universidad Católica de Chile

Mariela Arévalo Elizabeth Lazcano

Claudia Galleguillos

Dpto. Control de la Contaminación, CONAMA

MCs. Ximena Molina Ximena Rodríguez

Dra. Adriana Aránguiz Sylvia Copaja

Dr. Yarko Niño Cristián Godoy

Equipo ejecutor: CENMA,

Fac. Ingeniería y Fac. de Ciencias

U. de Chile

Mesenia Atenas Fernando Aguirre

Sonia Mena

Equipo Dpto. de Conservación y Protección de Recursos Hídricos, DGA

La información y resultados obtenidos del estudio se estructuraron de la siguiente forma: a) S.I.T. N° 207, Tomo I de V: Introducción y Metodología, en el cual: se exponen antecedentes de cada aspecto considerado y se describe detalladamente la metodología aplicada en las tres cuencas en estudio. b) Resultados, desarrollado en tres capítulos: S.I.T. N° 207, Tomo II de V: Cuenca del Río Choapa, S.I.T. N° 207, Tomo III de V: Cuenca del Río Aconcagua y S.I.T. N° 207, Tomo IV de V: Cuenca del Río Cachapoal. En cada libro se describen detalladamente los resultados por cuenca y según cada aspecto considerado en el proyecto, con sus correspondientes anexos y referencias.




c) S.I.T. N° 207, Tomo V de V: Resumen ejecutivo, en el cual se expone un resumen de los resultados principales de los diversos aspectos considerados en el estudio (aspectos físico, químico y biológico) e incorpora un análisis de las tres cuencas en su conjunto. Se enfatiza en el aspecto químico de sedimentos, describiendo la relación sedimento-agua de metales. Se resume la información en un diagrama que integra los resultados obtenidos y destaca los patrones generales detectados.




4. RESULTADOS GENERALES 4.1. Actividades antrópicas Las principales actividades potencialmente contaminantes en las cuencas correspondieron a los asentamientos humanos, minería (principalmente cuprífera) y agricultura. La actividad minera está presente en todos los tramos en estudio, concentrándose principalmente en la zona ritrónica del río y representada preponderantemente en la estación 2 (E2), en cada cuenca de estudio. Esta actividad se extiende hacia la parte media de la cuenca en menor escala. Se destaca un alto número de pasivos ambientales mineros, tales como relaves que se incorporan al río en situaciones de alto caudal (cuenca de Choapa). La minería paralizada está representada por sobre un 48 % y la activa por al menos un 33%. Las minas son de cobre, oro y cuarzo. En segundo lugar destacó la agricultura presente en forma creciente a partir de los tramos medios del río. En Choapa, sector de Salamanca, se dan los cultivos intensivos por la disponibilidad de agua, la cual ha ido incrementando por la construcción, presente y futura, de embalses. Cachapoal y Aconcagua presentaron la mayor diversidad de industrias, entre las que están los rubros manufacturero, industrias de alimentos, industria avícola, de papel y cartón, vinos y servicio de saneamiento, productos químicos industriales y frigoríficos. La población urbana ha ido incrementando, para Choapa representa el 60% y se concentra en la comuna de Salamanca e Illapel, para Cachapoal consta de un 76% y se concentra en las comunas de Rancagua, Rengo y Machalí. 4.2. Calidad de agua superficial Las actividades antrópicas se reflejaron en la calidad del agua superficial. Los metales pesados fueron detectados en altas concentraciones, siendo mayor aún en las campañas de las épocas de menor caudal (verano y otoño). Los metales pesados de mayor relevancia presente fueron manganeso, molibdeno, plomo, hierro, aluminio, y cobre. Este último fue el más destacado, especialmente en la Estación E2 de las cuencas. También las cuencas presentaron contaminación orgánica representada por altas concentraciones de DBO5 a partir de los tramos medios y aumentando hacia la zona potámica. Las concentraciones de nitrógeno y fósforo detectadas representaron valores que indicarían eutrofización en las tres cuencas, atribuible fundamentalmente a las actividades agrícolas y ganaderas, las cuales se incrementan aguas abajo de las cuencas. En Choapa se observaron pozos negros en todo el tramo del río, y en Aconcagua es importante destacar la actividad de extracción de áridos presente desde la confluencia con el río Colorado, que aparte de alterar la morfológica del plano de inundación aporta gran cantidad de material particulado al río, entre esos el fósforo. La disponibilidad de metales pesados depende tanto de las condiciones hidrodinámicas del sistema como de la química. Los iones disueltos en el sedimento y la degradación de la materia orgánica modifican el pH, que en general se presentó entre 6,2 a 8,6. Las conductividades eléctricas (CE) tendieron a aumentar hacia los tramos medios del río y la materia orgánica fue mayor en las estaciones potámicas. Respecto a los cationes, el más abundante fue calcio y entre los aniones fue siempre el sulfato el ión en mayor concentración, seguido de carbonato al cual se le atribuye la condición levemente alcalina del pH detectado. Facilitado por la hidrodinámica del sistema, estas sales solubles podrían




presentar mayor probabilidad de pasar fácilmente a la columna de agua, presentándose aguas superficiales cálcicas y sulfatadas. El calcio y el sulfato se destacaron en las zonas potámicas y en la Estación E2, afectada directamente por minería, siendo su mayor concentración en épocas de bajo caudal, al igual que los metales. Los iones tienen una gran influencia sobre la toxicidad de los metales pesados, debido a la formación de compuestos insolubles como carbonatos o a la adsorción sobre carbonato de calcio. 4.3. Metales pesados en sedimento Se consideran dos fracciones de metales: la primera son los metales pesados totales que son la parte asociada a origen litogénico, el cual se mantiene en forma residual; y los metales pesados solubles, que son los fácilmente intercambiables. Estos pasan a la columna de agua y están asociados a carbonatos. Estos últimos son los que revisten mayor peligrosidad para la biota. En épocas de menor caudal (verano y otoño) las concentraciones de metales fueron mayores en los sedimentos, similar a lo sucedido para aguas superficiales, incluso en Aconcagua el potencial redox disminuye en esta época. El mayor porcentaje de metales pesados solubles en general fueron Zn, Cu y Mn lo que significa que estos presentaron una alta probabilidad de ser traspasados a la columna de agua desde los sedimentos. El grado de remoción es función de la estabilidad de los sedimentos, lo que depende de las condiciones hidrodinámicas del sistema y de los cambios químicos que presenten. En la zona ritrónica (estación E1) los metales fueron preferentemente de origen litogénico, como por ejemplo el hierro. Los cambios químicos, tales como variaciones de potencial redox de oxidante (estación más ritrónica) a reductor (otras estaciones de muestreo), favorecen la liberación de metales pesados a la forma soluble. Esto podría ser el caso de la estación E2, caracterizada por una alta influencia minera y para las estaciones potámicas de menor pendiente, donde destacaron el Zn, Cu, Al y Mn. En las estaciones ritrónicas los procesos físicos serían los preponderantes, dado por la hidrodinámica del sistema y en la zona potámica serían más relevantes los procesos químicos. Las pendientes de fondo disminuyeron desde 3-5 % en el sector alto hasta un máximo de 1% en los tramos medios a bajos del río, influyendo en la disminución de la velocidad media del flujo y en el esfuerzo de corte sobre el fondo. A partir de los tramos medios aumentaron los anchos de escurrimientos, se observó un comportamiento trenzado del río y se presentaron zonas sin capacidad de movilizar sedimentos como gasto sólido. Se observaron velocidades entre 1 a 0,64 m/s desdel sector alto al bajo. La capacidad del flujo de resuspender material disminuye, el material particulado fino se mantiene en suspensión y se presentó la desorción de masa adsorbida en el sedimento fino (< 1mm). El sector alto del río presenta una mayor turbulencia comparado con el sector bajo (entre 0,02 a 0,019 mm/s), lo que influye en una mayor transferencia de masa hacia la columna de agua y en menores tiempos de mezcla vertical (menores a 1 minutos), en el ritrón respecto al potamón. En general se deduce que en la cuenca hidrográfica se presenta relativamente una buena dilución de las concentraciones descargadas desde los sedimentos y una rápida exposición de toda la columna de agua a las sustancias disueltas. En la capacidad de reservorio de los sedimentos, la componente hidrológica es fundamental, la concentración




de metales pesados en las épocas de estiaje (verano y otoño) fue mayor en comparación con épocas de alto caudal (primavera). Por otro lado, los cambios químicos causados por ejemplo por el aumento de materia orgánica aguas abajo, provoca cambios de pH y potencial redox que son determinantes en las especies metálicas existentes. 4.4. Relación porcentual de metales pesados solubles en sedimento y metales pesados solubles en agua Los sedimentos se pueden comportar como un reservorio de las descargas en las aguas superficiales y de las deposiciones atmosféricas, y a la vez como fuente de elementos hacia la columna de agua si las condiciones químicas e hidrodinámicas del sistema lo permiten. Para comprender la relación sedimentos-agua se considerará la relación porcentual de metales pesados solubles en sedimento respecto a los metales pesados disueltos en agua. Se seleccionaron los metales pesados de mayor concentración presentes en todas las estaciones y en las campañas. Estos metales fueron Zn, Cu Al, Mn y Fe. 4.4.1. Relación sedimento-agua de Zn (Cinc)

Figura 4. Relación porcentual de Zn disuelto en agua y la fracción soluble de Zn en sedimentos

Se destaca la concentración de Zn en Choapa, en especial para verano y otoño por sobre un 30% en todas las estaciones. Para Aconcagua las concentraciones más altas resultaron para las estaciones E1 y E2 (invierno; entre 65 y 29%, respectivamente), sin embargo para Cachapoal los porcentajes fueron bajos, lo más alto fue para otoño donde ocurrió un evento de crecida considerable. Esto permitiría afirmar que se estaría removiendo una cantidad de Zn desde los sedimentos hacia la columna de agua. Cuando las concentraciones superan el 100 % (Choapa en primavera y verano), es posible que existan otras fuentes, como por ejemplo contaminación difusa por actividades antrópicas y/o procesos naturales, como meteorización en zonas ritrónicas.

Aconcagua Cachapoal Choapa

Porcentaje Zn disuelto en agua vs Zn soluble en sedimento

0

20

40

60

80

100

120

E1 E2 E3 E4 E5 E6

estaciones de muestreo

conc

entr

ació

n Zn

(%)




4.4.2. Relación sedimento-agua de Cu (Cobre)

Figura 5. Relación porcentual de Cu disuelto en agua y la fracción soluble de Cu en sedimentos

El Cu disuelto en agua con relación a los sedimentos es alto en Choapa, en especial en las estaciones a partir del tramo medio hacia abajo (E4, E5 y E6), para la campaña de verano y otoño estos superan el 100%. Los porcentajes de este elemento para Aconcagua y Cachapoal fueron bajos en comparación con Choapa. Importante son los relaves que existen a partir de los tramos medios en Choapa, que en crecidas del río significan aportes importantes de metales pesados a las aguas superficiales acumulándose en los sectores de menor pendiente, que para este caso se observaron a partir de los tramos medios del río. 4.4.3. Relación sedimento-agua de Al (Aluminio)

Figura 6. Relación porcentual de Al disuelto en agua y la fracción soluble de Al en sedimentos En la cuenca del río Aconcagua el porcentaje de la fracción disuelta de Al en el agua con relación al del sedimento fue alto, superando el 100 % especialmente en primavera y otoño, esto mismo fue considerado bajo para Choapa. Destaca la concentración para el río Cachapoal, lo que estaría influenciado por el evento de crecida que removió gran parte del sedimento superficial.

Porcentaje Cu disuelto en agua vs Cu soluble en sedimento

0

20

40

60

80

100

120

E1 E2 E3 E4 E5 E6


conc

entr

ació

n co

bre

(%)


Porcentaje Al disuelto en agua vs Al soluble en sedimento

0

20

40

60

80

100

120

E1 E2 E3 E4 E5 E6


conc

entr

ació

n A

l (%

)





4.4.4. Relación sedimento-agua de Mn (Manganeso)

Figura 7. Relación porcentual de Mn disuelto en agua y la fracción soluble de Mn en sedimentos

El porcentaje de Mn disuelto en agua con relación al Mn soluble en sedimento fue alto, donde destacó la estación E2 con un 56%. En Aconcagua y Choapa la concentración fue baja, excepto para esta última en que la E2 presentó una concentración superior al 40%. 4.4.5. Relación sedimento-agua de Fe (Hierro)

Figura 8. Relación porcentual de Fe disuelto en agua y la fracción soluble de Fe en sedimentos En la cuenca del río Choapa el porcentaje de Fe disuelto en agua con relación al Fe soluble en sedimento fue alto en las estaciones a partir del tramo medio (E3, E5 y E6). Para Aconcagua se presentó por sobre un 20 % para todas las estaciones, a excepción de las más ritrónicas y para Cachapoal el hierro se destacó a lo largo de todo el tramo a excepción de E2. En general las estaciones potámicas superaron el 100%, donde la probabilidad de acumulación de los sedimentos por la pendiente del tramo es mayor y la capacidad de arrastre fue menor, representado por el gasto sólido.

Porcentaje Mn disuelto en agua vs. Mn soluble en sedimento

0

10

20

30

40

50

60

Mn (%) E1 E2 E3 E4 E5 E6


conc

entr

ació

n M

n (%

)Aconcagua Cachapoal Choapa


Porcentaje Fe disuelto en agua vs, Fe soluble en sedimento

0

20

40

60

80

100

120

E1 E2 E3 E4 E5 E6estaciones de muestreo

conc

entr

ació

n Fe

(%)




0

0,5

1

1,5

2

2,5

E1 E2 E3 E4 E5 E6


conc

entr

ació

n m

etal

es to

tale

s (%

)

ZnCuAlMnFe

4.5. Relación metales totales en sedimentos y metales totales en agua Los metales pesados totales en sedimentos corresponden a las diferentes especies químicas, es decir, metales con posibilidad de solubilizarse, intercambiables o ligados a carbonatos, metales adsorbidos por óxidos, metales ligados o complejados con la materia orgánica y metales residuales. Estos pueden ser transferidos a la columna de agua en dos formas: solubles o como material suspendido, de manera que los metales totales en agua corresponderán a aquellos elementos correspondientes a la fracción soluble y a aquellos elementos no solubles, pero presentes en el material en suspensión.

METALES DISUELTOS EN AGUA (fracción soluble, transferida desde sedimento)

SEDIMENTOS AGUA (metales totales) (metales totales) MATERIAL EN SUSPENSIÓN

(contiene diversas formas químicas de metales pesados desde el sedimento)

Los metales pesados totales mayoritarios en todas las estaciones fueron Zn, Cu Al, Mn y Fe, tanto en sedimento como en agua superficial (campaña de verano). Se consideró el porcentaje de metales pesados en el agua con relación al contenido de metales pesados totales en el sedimento para las cuencas en estudio. A continuación se muestran los resultados obtenidos en cada cuenca. 4.5.1. Cuenca del Río Choapa El elemento mayoritario en todas las estaciones fue el Zn, el cual presentaría la mayor posibilidad de ser transferido a la columna de agua dada su solubilidad y forma química como ión de acuerdo al pH del agua y del sedimento. En segundo lugar le sigue el Cu, en especial en la estación E1, junto con Mn y Al. Un indicador de carácter litogénico del metal es su abundancia en estaciones ritrónicas donde tanto la pendiente del sistema, la capacidad de arrastre y la velocidad de corte fue mayor (Figura 9).

Figura 9. Relación de la concentración de metales totales en agua superficial respecto a metales totales en sedimento, Cuenca del Río Choapa




0

20

40

60

80

100

120

140

E1 E2 E3 E4 E5 E6


conc

entr

ació

n m

etal

es to

tale

s (%

)

ZnCuAlMnFe

0

20

40

60

80

100

120

E1 E2 E3 E4 E5 E6


conc

entr

ació

n m

etal

es to

tale

s (%

)

Zn

Cu

Al

Mn

Fe

4.5.2. Cuenca del Río Aconcagua En general los elementos que se encontraron en mayor porcentaje en el agua superficial con respecto a su concentración en sedimento fueron Zn, Cu, Mn y Al, siendo estos metales los que tienen mayor probabilidad de ser traspasados a la columna de agua. Destaca la mayor concentración de los elementos en la E2 (por sobre un 100%) a excepción de Al. Sin embargo, Fe se presentó en bajas concentraciones (menor a 15%) por lo que los sedimentos no serían la fuente más importante de este metal para las aguas superficiales en comparación con los otros elementos (Figura 10).

Figura 10. Relación de la concentración de metales totales en agua superficial respecto a metales totales en sedimento, Cuenca del Río Aconcagua

4.5.3. Cuenca del Río Cachapoal Se observa en la figura que la mayor concentración de los elementos se encontró en la estación E1, lo que indica la fuente litogénica y probablemente presente en el material en suspensión de este elemento. Para las estaciones de menor altura se encontraron mayoritariamente Zn y Mn, favorecido por su solubilidad de acuerdo al pH del río. El Hierro se observó en porcentajes muy bajos, inferiores al 20% en todas las estaciones, esto indica la escasa transferencia de este elemento desde los sedimentos hacia la columna de agua (Figura 11).

Figura 11 Relación de la concentración de metales totales en agua superficial respecto a metales

totales en sedimento, Cuenca del Río Cachapoal




Las diferencias entre las concentraciones por campañas y estaciones se deberían preferentemente a factores hidrodinámicos del sistema y a las características químicas del elemento (pH, Eh, etc.). Los metales pueden estar en el agua solubilizados y en la materia en suspensión bajo diversas formas químicas, por lo cual estos deben ser incorporados a los planes de vigilancia de la calidad del agua superficial pues presentan riesgo tanto para la biota (por su toxicidad) como para el riego. 4.6. Bioindicación 4.6.1. Bioensayos en sedimento De todas las estaciones de muestreo y considerando las tres cuencas, la más perturbada fue la estación E2 (estación con actividad minera) predominando una alta concentración de metales pesados, acentuado en las campañas de estiaje. Esto se reflejó en las respuestas de toxicidad positiva con bioensayos. Los ensayos agudos realizados con sedimentos recolectados en otoño con el crustáceo D. magna indicaron una respuesta significativa a LC50. Sin embargo para la campaña de invierno, tanto la estación E2 como las estaciones más potámicas, presentaron respuesta positiva para los ensayos crónicos y negativa para los agudos. Se observó una disminución en la tasa de crecimiento poblacional relativo al control, un efecto negativo sobre el parámetro fecundidad y un retraso de la primera madurez. Esto sugiere que al no registrar un LC50 significativo, se requiere realizar bioensayos de tipo crónico. 4.6.2. Biocriterio Las cuencas presentaron grados crecientes de perturbación desde ritrón a potamón, las condiciones hidrológicas y químicas afectaron la estabilidad de sedimentos, influyendo en la calidad de las aguas superficiales. Se observaron diferencias en los parámetros comunitarios, como por ejemplo en la biodiversidad. En general la estación más diversa y de mayor riqueza se presentó en la zona media del río, donde disminuye la pendiente de fondo y la velocidad de flujo, el río presenta mayor estabilidad. El desarrollo lateral es mayor en este tramo, el río cambia su morfología y se aprecia una mayor heterogeneidad de hábitat lo que contribuiría a una mayor biodiversidad. Por otro lado los tramos medios presentaron mayor enriquecimiento de nutrientes. En las estaciones más ritrónicas se presentaron familias típicas de aguas limpias, tales como Hidrobiosidae, Gripopterigidae, Leptophlebiidae, las que no se observaron para los sitios potámicos pues son sitios más perturbados por sustancias orgánicas. En estos últimos sitios fue frecuente la presencia de las familias Planariidae, Phisidae, Hydrophysichidae. Para la estación E2 (impactada por minería) destacó la abundancia de la familia Chironomidae. Hay que destacar que para Choapa la riqueza en la estación E2 fue mayor que lo esperado, esto probablemente podría atribuirse al desarrollo de ribera considerable de esta estación, que aumenta la capacidad de resiliencia del sistema. Esto no se presentó en las otras dos estaciones mineras de Aconcagua y Cachapoal. La familia Chironomidae se presentó en los distintos cauces, es una familia diversa y compleja de estudiar, los especialistas son escasos y para Chile no hay estudios ecológicos, de tal manera que sería conveniente especificar sub familia o morfotipo para su descripción taxonómica. El índice biótico Ch IBF fluctuó entre valores que indicaron aguas de buena




calidad en estaciones menos perturbadas a aguas de regular a mala calidad correspondientes a las zonas más bajas de la cuenca. 4.6.3. Aplicación del Índice Biótico de Familia Ch IBF: Mapas de calidad de aguas Se elaboraron mapas de calidad según el índice biótico Ch IBF (basado en Figueroa et al, 2003) para cada cuenca en estudio. Se muestran los mapas correspondientes a las campañas de primavera y verano. 4.6.3.1. Cuenca del Río Choapa Se observó según el mapa de calidad de aguas que estas van desde buena calidad en la estación E1 (correspondiente a ritrón) hasta aguas de regular calidad a regularmente mala en estación más potámica, donde se observaron valores altos de DBO5 que refleja contaminación orgánica (Figura 12 y 13).

Figura 12. Mapa de calidad de agua superficial según Ch IBF, indicando fuentes antrópicas, Cuenca del Río Choapa




Se indica la campaña de primavera (P) y verano (V).

Figura 13. Calidad de agua superficial según Ch IBF, Cuenca del Río Choapa

012345678

E1 E2 E3 E4 E5 E6Estaciones de muestreo

Valo

r de

tole

ranc

ia




4.6.3.2. Cuenca del Río Aconcagua El Ch IBF mostró respuesta variable. Las primeras estaciones mostraron perturbación para luego recuperarse y depurarse de la E2, y disminuyó su calidad a la altura de San Felipe, parte media a potámica del río (Figura 14 y 15). El río presentó alta DBO5 a lo largo de todo el tramo.

Figura 14. Mapa de calidad de agua superficial según Ch IBF, indicando fuentes antrópicas, Cuenca del Río Aconcagua

Se indica la campaña de primavera (P) y verano (V).

Figura 15. Calidad de agua superficial según Ch IBF, Cuenca del Río Aconcagua

p

p

pp

ppv v v

v

v

012345678

E1 E2 E3 E4 E5 E6

Estaciones de Muestreo

Valo

r de

Tole

ranc

ia




4.6.3.3. Cuenca del Río Cachapoal Se observó aguas de buena calidad en la parte ritrónica (E1) la que va disminuyendo aguas abajo de la cuenca, llegando a ser de muy mala calidad en el potamón (Figura 16 y 17). El río presentó a lo largo de todo su tramo altos valores de DBO5 e incluso alteraciones de pH y bajos niveles de oxígeno disuelto en la última estación de muestreo.

Figura 16. Mapa de calidad de agua superficial según Ch IBF, indicando fuentes antrópicas, Cuenca del Río Cachapoal

Figura 17. Calidad de agua superficial según Ch IBF, Cuenca del Río Cachapoal Se indica la campaña de primavera (P) y verano (V).

PP

P P

V

VV

P P

V

V

V

0

1

2

3

45

6

7

8

9

E1 E2 E3 E4 E5 E6

Estaciones de Muestreo

Valo

r de

Tole

ranc

ia

*




5. INTEGRACIÓN DE RESULTADOS A continuación se presenta la integración de los resultados obtenidos en las cuencas de estudio, basado en patrones generales observados por zona del río (Z) y aspectos considerados en el estudio. Los aspectos son los hidrodinámicos (I); Químico y relación sedimento agua (II) y Biológico (III).

Z Alta Media Baja

I Pendiente Alta (3 a 5%). Capacidad transporte sólidos: Alta

Capacidad transferencia masa Alta a media (0.1 a 0.12 mm/s).

Tiempos mezcla bajos (< 1 min)

Pendiente Media (1 a 2%).

Capacidad transporte sólidos: Alta

Capacidad transferencia masa Alta a media (0.06 a 0.08 mm/s).

Tiempo mezcla bajo (1 min. aprox.).

Pendiente Baja (




6. OBSERVACIONES GENERALES Las principales fuentes de contaminación en las tres cuencas en estudio fueron esencialmente la minería, presente fundamentalmente en los tramos altos de las cuencas y la agricultura, presente desde los tramos medios y bajos de las cuencas. Otra fuente de contaminación esta relacionada a los asentamientos humanos que se encuentran presentes en las cuencas, los que debido a las características de ruralidad (pozos negros), no cuentan con tratamiento de aguas servidas, generando contaminación de tipo orgánica. Las condiciones hidrodinámicas dominan la dinámica de los sedimentos en la zona ritrónica de los ríos, que es más inestable físicamente. Esta zona se caracteriza por ser una zona de mayor pendiente, con mayor velocidad media del flujo y alta capacidad de movilizar sedimentos hacia aguas abajo. Es una zona turbulenta, con una mayor capacidad de transferencia de masa hacia la columna de agua y con menores tiempos de mezcla vertical comparados con los del sector bajo. En los sectores potámicos la pendiente y velocidad media del flujo disminuyen, por lo tanto la capacidad de transporte de sedimentos es menor. Dado esto, la zona potámica es una zona de acumulación de sedimentos. En esta zona predomina la actividad de extracción de áridos debido a la acumulación de material. Los procesos químicos dominan la dinámica de los sedimentos, acentuándose hacia la zona potámica. Los cambios químicos tales como variaciones de potencial redox, incremento de materia orgánica, disminución de pH, favorecen la liberación de metales pesados a la forma soluble, actuando los sedimentos como fuente. El mayor porcentaje de metales pesados solubles en general fueron Zn, Cu y Mn, lo que significa que estos presentaron una alta probabilidad de ser traspasados desde los sedimentos a la columna de agua. El grado de remoción es función de la estabilidad de los sedimentos, lo que depende de las condiciones hidrodinámicas del sistema y de los cambios químicos que se presenten. En general, la cuenca hidrográfica presentaría buena dilución de las concentraciones movilizadas desde los sedimentos, con una rápida exposición de toda la columna de agua a las sustancias disueltas. La calidad del agua superficial estaría influenciada por la dinámica de los sedimentos, siendo reflejado en la concentración de metales observados en estaciones donde predomina la actividad minera y en estaciones potámicas donde la materia orgánica se acumula y el potencial redox de los sedimentos es reductor, solubilizando metales pesados. La biota refleja la calidad de las aguas superficiales tanto en la presencia de familias típicas de ambientes contaminados, como en la baja la biodiversidad. El índice biótico aplicado indica aguas de regular a mala calidad.




La evaluación toxicológica mediante bioensayos agudos fue positiva para estaciones con altas concentraciones de metales pesados. Los bioensayos crónicos resultaron positivos para estaciones que presentaron alta DBO5, principalmente en zonas potámicas del río. En general, los metales pesados en sedimentos entregan información importante para la evaluación de la calidad de las aguas superficiales continentales. Para su monitoreo de sedimentos, se sugiere el análisis de metales totales y metales totales solubles al menos una vez al año. La época sugerida para su monitoreo es la de estiaje, que para los ríos de la zona central de Chile corresponde a la época de otoño.




7. OTROS PRODUCTOS 7.1. Actividades de Formación Académica a) Tesis Postgrado Roxana Tessada, Magíster en Química, Fac. de Ciencias, U. de Chile b)Seminarios de Título Pregrado - Guisela Díaz, Titulo de Químico Ambiental, Fac. de Ciencias, U. de Chile. - Karina Aguilera, Titulo de Biólogo Ambiental, Fac. de Ciencias, U. de Chile. - Caroline Carvacho, Titulo de Biólogo Ambiental, Fac. de Ciencias, U. de Chile. c) Unidades Investigación, Carrera Química Ambiental. Fac. de Ciencias, U. de Chile Alumnos: 1.- Luciano Bahamondes 3.- Sebastián Gallardo 5.- Ximena Guzmán 2.- Tamara Fuenzalida 4.- Karina Olivares 6.- Elizabeth Sepúlveda d) Alumnos en Práctica - Romina Manríquez, Estudiante Ingeniería de Ejecución Ambiental, USACH. - Esteban Martínez, Estudiante Ingeniería Ambiental, Fac. de Ecología y Recursos Naturales, UNAB 7.2. Actividades de Difusión a) Congresos Científicos Congreso Iberoamericano de Química 2008. “Caracterización física y química de sedimentos fluviales y su relación con la disponibilidad de metales en agua” Copaja S.; Molina X.; Tessada R.; Fuenzalida T., Gallardo S., Guzmán X. y K. Ortega. Congreso Iberoamericano de Química, Cuzco, Perú. V Congreso Sociedad Chilena de Limnología 2008. “Evaluación de la calidad del agua: caso estudio hoya hidrográfica del río Cachapoal, VI región” Molina X., Carvacho C., Pardo R., Rodríguez X., Copaja S., Tessada R., Vila I. y Olmedo M.I. 2008. “Evaluación de la calidad del agua utilizando macroinvertebrados bentónicos en la hoya hidrográfica del río Choapa, IV región”. Karina Aguilera, Molina X., Vila I. b) Seminarios 2008. Seminario Calidad Agua “Biocriterio y caracterización química de los sedimentos fluviales: caso de estudio en cuenca hidrográfica del Choapa”. INIA Centro Experimental Choapa. 01 Octubre, Illapel. X. Molina y S. Copaja.




8. PROYECCIONES DEL ESTUDIO A continuación se da una propuesta de estudios futuros para los diferentes temas y aspectos desarrollados en el estudio: 8.1. Aspecto Hidrodinámico - Generar estudios que permitan validar las metodologías de cálculo de tasas de transporte de sedimento de fondo usando datos de campo. Estos permitirán mejorar diseños y análisis de sistemas fluviales. - Generar modelos matemáticos/numéricos, que consideren tanto la disponibilidad de metales en los sedimentos del lecho y en las aguas intersticiales, como también los procesos físicos de transporte inducidos por el flujo (fondo y suspensión). Esto permitirá mejorar la evaluación de perturbaciones mineras de largo plazo, identificando áreas de mayor riesgo (tiempo y concentración de metales en aguas insterticiales y columna de agua). 8.2. Aspecto Química de sedimentos - Analizar el agua de poro del sedimento, para determinar la remoción de elementos hacia la columna de agua. - Realizar monitoreos en las estaciones de mayor riesgo, donde la concentración del elemento en la columna de agua es mayor a la detectada en los sedimentos. - Desarrollar un proceso normativo para metales pesados en agua y sedimentos. 8.3. Aspecto Bioensayos - Aplicar el uso de bioensayos usando batería multitrófica. - Usar bioensayos estandarizados estableciendo intercalibración entre laboratorios. - Promover uso de Bioensayos de toxicidad crónica mediante un enfoque poblacional. 8.4. Aspecto Bioindicadores - Desarrollar monitoreos biológicos bajo enfoque integral considerando variación espacial y temporal.

- Incrementar la información de la dinámica de las comunidades acuáticas, lo que permitirá avanzar en la comprensión proceso-funcional del sistema fluvial. - Incrementar la base de dato de monitoreos integrales para potenciar la generación de información. Esto permitiría alimentar análisis de evaluaciones de impacto de tóxicos sobre el medio ambiente.




9. AGRADECIMIENTOS Para la ejecución del estudio, se agradece la colaboración de: - DGA Illapel, Sr. Luis Astudillo, Encargado de Hidrología. - INIA – Intihuasi, IV región, Illapel. Sr. Francisco Meza, Investigador Gestión y Calidad de Aguas y Sr. Felipe Suckel, Investigador Calidad de Aguas Cuenca del Choapa. - Junta de vigilancia del Río Cachapoal, Primera Sección, Sr. Robert Hilliart, Gerente y Sr. Rodrigo Pérez, Técnico Agrícola.




10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASTM (2005). Standard Test Methods for Measuring the Toxicity of Sediments-Associated Contaminants with Freshwater Invertebrates. E1706-05. ASTM International, West Conshohocken. Buffle, J. & R. R. De Vitre (1994). Chemical and Biological Regulation of Acuatic Systems. Lewis Publishers. CONAMA (2004). Guía para el establecimiento de las Normas Secundarias de Calidad Ambiental para Aguas Continentales Superficiales y Marinas. DGA (2010). Análisis de la composición físico química de sedimentos fluviales y su relación con la disponibilidad de metales en agua. Introducción – Metodología, S.I.T. Nº 207, Tomo I de V, Ejecutado por CENMA. Figueroa R., Valdovinos C., Araya E. & Parra O. (2003). Macroinvertebrados bentónicos como indicadores de calidad del agua de ríos del sur de Chile. Rev. Chil. Hist. Nat. 76 (2): 275-285. Simpson, SL, Batley, GE, Chariton, AA, Stauber, JL, King, CK, Chapman, JC, Hyne, RV, Gale, SA, Roach, Ac and Maher, WA (2005). “Handbook for Sediment Quality Assessment” (CSIRO: Bangor, NSW). U.S. EPA (2001). Methods for Collection, Storage and Manipulation of Sediments for Chemical and Toxicological Analyses: Technical Manual. EPA 823-B-01-002. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Water, Washington, DC.

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