Compuestos químicos y agroquímicos
encontrados en el Estuario de Jobos en
Salinas José A. Dumas y Rafael
MontalvoEstación Experimental
AgrícolaUniversidad de Puerto Rico
¿ Qué esta sucediendo en el Estuario de
Jobos ?
¿ Como llegan los compuestos químicos al
estuario ?
¿ Cuál es el impacto de estos compuestos
en el ambiente ?
Disueltos en el agua o por deposición aerea
Razones para el estudio:
El estuario de Jobos es como un sumidero donde llegan compuestos tóxicos que son fijados o biodegradados en el mismo
El impacto de los tóxicos se ha visto afectado por la excesiva extracción de agua subterránea que ha cambiado drasticamente las condiciones del estuario
Este filtro natural se ha visto afectado por altos niveles de salinidad que han provocado la mortandad del mangle, ademas esto ha alterarado los niveles de tóxicos disueltos.
Objetivos
Determinar la calidad del agua subterránea e intersticial en la la Reserva y el Bosque de Aguirre en Jobos
Determinar la variación temporal y distribución de los contaminates detectados en las zonas
Determinar la calidad del suelo
Método
Muestreo mensual de las aguas subteráneas e intersticiales durante el periodo de abril 2002 a abril 2003 en cuatro zonas seleccionadas en la bahía de Jobos.
Muestreo del suelo de las zonas seleccionadas para determinar su calidad.
Zonas de muestreos
S1
S2
S3S4
Bosque Aguirre
Las Mareas
Aguirre
Planificación del muestreo
Medidas para asegurar calidad de los análisis
Limpieza escrupulosa del equipo usado para el muestreo
Utilización de blancos de viaje y blancos de campo
Corridas de blanco del sistema Utilización de estandares para
verificar sensitividad del equipo Corrida de replicas.
Muestreos de pozos
Se purgó el pozo por aprox. 5 min. antes de tomar las muestras
Los envases se llenaban para evitar el “headspace”
Rotulación inmediata de las muestras y almacenamiento apropiado.
Muestreo de agua intersticial
Muestreo directo del piezómetro por medio de una manga de Teflón ajustada a un envase y una bomba de vacio portátil.
Las muestreas se trataban de llenar para evitar el “headspace”
Rotulación inmediata de las muestras
Muestreo de suelos
Se tomaron de 6 a 7 puntos al azar por zona en una profundidad de 0 a 12 pulgadas mediante el uso de una barrena
Las muestras fueron colocadas en bolsas plásticas y transportadas al laboratorio para su análisis.
Análisis realizados
Aguas y suelos Compuestos orgánicos (analizados por
GC/MS) Nitratos, amonia y nitrito (US EPA 353.2) Orto-fosfato (US EPA 365.1) Pb, Zn, Cu y Fe (totales y extraibles para
las muestras de suelos) Carbono orgánico, conductividad y pH
Hallazgos de los muestreos de suelos y aguas subterráneas e
intersticiales en la Bahía de Jobos
Análisis de los suelos
Razones para estudiar la calidad del suelo
Los suelos son el filtro de los contaminates antes de que estos alcancen las aguas intersticiales y subterráneas
Las características químico físicas del suelo son las que determinan el impacto de los contaminantes en las aguas
Análisis de suelos
Lugar pHM.O. (%)
P(mg/kg)
Arena (%)
Limo(%)
Arcilla (%)
Bosque Aguirre
7.7 (±0.3)
10.7 (±4.0)
139 (±77) 30 (±19) 57 (±13) 13 (±6)
Mangle muerto 8.0 (±0.2) 14.0(±8.5) 42 (±14) 22 (±9) 58 (±7) 20 (±6)
Las Mareas 8.3 (±0.1) 2.3 (±1.3) 44 (±16) 24 (±14) 63 (±24) 13 (±10)
Rueda sorgo 8.4 (±0.5) 3.3 (±0.6) 24 (±4) 36 (±8) 23 (±11) 41 (±8)
A pH básicos aquellos compuestos ionizables, tales como las bases ametrina y atrazina estan en su forma neutral que es la forma principal envuelta en la adsorción a la materia orgánica del suelo.
M.O. – un alto contenido de materia orgánica no soluble implica suelos con una alta capacidad para retener compuestos orgánicos
Los suelos del area de la Reserva y el Bosque de Aguirre son franco limosos, mientras que el de la rueda del sorgo es arcilloso.
Niveles altos de fosforo en el suelo resultan en niveles altos de fosforo en la solución del suelo. Esto produce un aumento en los niveles de fosfatos en las aguas.
Comparación de niveles en suelos de Pb, Zn y Cu totales
con Pb, Zn y Cu ácido extraibles (AE) (μg/g)
Totales
0 50 100 150
Pb
Zn
Cu
Rueda SorgoLas MareasMangle MuertoBosque Aguirre
Acido Extraibles
0 2 4 6
Pb
Zn
Cu
Rueda SorgoLas MareasMangle muertoBosque Aguirre
Niveles de Pb, Zn y Cu totales presentes en el suelo
Comparación de niveles en suelos de Fe total (%) con Fe
ácido extraibles (ug/g)Totales
0 1 2
Fe (% )
Rueda SorgoLas MareasMangle MuertoBosque Aguirre
Acido Extraibles
0 2 4
Fe(ug/ g)
Rueda SorgoLas MareasMangle MuertoBosque Aguirre
Niveles de Fe total presentes en los suelos
Comparación de niveles en suelos de N total con N-NH4 y
N-NO3 (ug/g)Total
0 2000 4000
N
Rueda SorgoLas MareasMangle muertoBosque Aguirre
Amonia y Nitrato
0 10 20 30
N-NH4
N-NO3
Rueda SorgoLas MareasMangle muertoBosque Aguirre
Niveles de Nitrogeno total presente en los suelos
Análisis de biomasa microbial
Resultados en cg C/Kg y en mg N/Kg
Los sectores con menor actividad de biomasa microbial de N fueron el sector Mangle muerto y las Mareas, sin embargo son los sectores con mayor actividad de biomasa microbial de carbono.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
biomasa C biomasa N
BosqueAguirre
sectormanglemuerto
sectorLasMareas
SectorSorgo
Análisis de las aguas
Valores de conductividad promedio por zona
0 50 100 150 200 250
Bosque deAguirre
MangleMuerto
Las Mareas
Rueda delSorgo
Conductividad (mS/cm)
Resultados de análisis de contaminates inorgánicos en las aguas intersticiales
(μg/g)
0 2 4 6 8 10 12
PO4
NH4
NO3
Fe
Zn
Cu
Pb
Bosque Aguirre Mangle Muerto Las Mareas Rueda Sorgo
Comparación de metales pesados AE en suelos con niveles disueltos en aguas
(ppm)
0 1 2 3 4 5
Pb AE suelos
Pb disuelto
Zn AE suelos
Zn disuelto
Fe AE suelos
Fe disuelto
Cu AE suelos
Cu disuelto
Bosque Aguirre Mangle Muerto Las Mareas Rueda Sorgo
Niveles ambientales normales en agua superficial de inorgánicos tóxicos
Compuesto
Concentración (μg/g)
O-fosfato 0.01-0.03
amonia 0.1
Zinc 0.01 (vida marina)-5 (agua potable)
Cobre 1.3
plomo 0.015
Efectos de algunos de estos contaminantes
Fosfatos y amonia- eutroficación-excesivo crecimiento de algas en esta zona, que afecta el arecife de coral.
Zn y Cu-afecta la fotosíntesis de algunas plantas, retardando su crecimiento.
Pb- al entrar en la cadena alimenticia en la bahía, puede eventualmente afectar a los seres humanos
Hallazgo
En las aguas subterraneas a excepción de niveles altos de nitrato en algunos pozos no se encontro niveles detectables de la mayoria de los contaminates encontrados en las aguas intersticiales
Los niveles de Pb, Zn, Fe y Cu mas altos en las aguas intersticiales fueron encontrados en el sector del Mangle Muerto
Algunos compuestos antropogénicos orgánicos
encontrados Compuest
oUso Lugar encontrado
lindano insecticida Agua intersticialPCP preservativo Agua intersticial
atrazina hierbicidaAgua intersticial y
subterráneaametrina hierbicida Agua intersticialmonuron hierbicida Agua intersticial
fenantreno PAH Agua intersticialcafeina estimulante Agua intersticial
p-cresol industrial Agua subterraneabisphenol A plasticizer Agua intersticial
Zona Mangle Muerto en Aguirre
Altos niveles de orto-fosfato, amonia, plomo, hierro y zinc
Presencia de algunos hierbicidas y PCP
Alta conductividad
Zona del sector Rueda del sorgo
Niveles altos de nitratos y amonia
Niveles altos de plomo
Zona del sector Las Mareas
Niveles altos de hierro, plomo, orto-fosfato nitratos y amonia
Alta conductividad
Zona del Bosque de Aguirre
Niveles bien altos de orto-fosfato y amonia
Niveles altos de hierro, zinc y plomo
Problemas principales
Alta salinidad (conductividad) en las aguas interticiales
Presencia de compuestos orgánicos tóxicos
Presencia de metales pesados
Interpretación de los datos
Cambios hidrológicos afectan los niveles de los tóxicos disueltos en el agua debido a que los sitios disponibles para adsorción en el suelo cambian.
Se afecta la concentración de contraiones envueltos en la precipitación de algunos tóxicos iónicos, tales como el ión sulfuro y los sulfuros ácido volátiles. Esto puede provocar una mayor concentración de tóxicos disueltos de lo esperado que afectan negativamente el ecosistema de la Bahía.
La distribución de la contaminación aparenta ser por parchos
Fuentes de contaminantes
Vertederos Fábricas Agricultura Comunidades Actividades en la
central termoeléctrica
Otras actividades humanas
Conclusiones
Se detectaron durante este periodo de tiempo 40 compuestos tóxicos entre las aguas subterraneas e intersticiales.
Estos compuestos tienen como fuente de origen vertederos, industrias, comunidades y fincas agrícolas ubicadas en la cuenca de Jobos.
Niveles altos de o-fosfato se detectaron en las aguas intersticiales en el Bosque de Aguirre y en el sector del mangle muerto.
Nota
Es importante señalar que los compuestos orgánicos detectados estuvieron a niveles bajos de ppb, por lo que su impacto individual tal vez sea bajo. El efecto en conjunto de estos compuestos en la fauna y la flora del lugar no se conoce.
Es necesario señalar que este estudio demuestra la importancia de determinar las especies de metales pesados en la zona para tener una clara idea de su impacto.
Agradecimientos Instituto de Aguas y Estación Experimental
Agrícola – Universidad de Puerto Rico- por el financiamiento de este estudio
Reserva de Jobos – Carmen Gonzalez, Pedro Robles é Iris Tirado – por su cooperación durante el desarrollo de este estudio.
Laboratorio Central Analítico-Estación Experimental Agrícola-Priscila Casanova, Norma Corchado, Esteban Rivera y Zidnia Nieto