Procesos de adsorción - desorción asociados a metales pesados en un sistema macromareal patagónico

Abstract

La Bahía de San Antonio (Provincia de Río Negro) se caracteriza por una amplia planicie de marea, una extensa marisma y el desarrollo de cangrejales en ambos ambientes. Recibe desde hace décadas el aporte de metales derivados de antiguos depósitos mineros (Pila). Diversos estudios registraron la presencia de sedimentos contaminados principalmente con Pb además de Zn, Cu y Cd y elevadas concentraciones en organismos. En la presente tesis doctoral se evaluó la distribución y biodisponibilidad de metales desde las diferentes fases geoquímicas de los sedimentos de la Bahía. Se estimó el grado de contaminación actual y su evolución de acuerdo a estudios previos; el riesgo asociado a los suelos de la Pila y a los sedimentos de la Bahía en relación al hombre y a la biota respectivamente; la influencia de vegetación de marisma y la acumulación por parte de la fauna que vive relacionada a los sedimentos. Los resultados obtenidos mostraron la presencia de altas concentraciones de metales (Fe > Pb > Zn > Cu > Cd) en los suelos de la Pila. Todos los elementos presentaron riesgo individual (HQ) para la salud de niños y adultos, con excepción del Cd en estos últimos. El riesgo integrado al considerar todos los elementos (HI) resultó moderado en la situación más favorable (adultos/recreacional) y muy elevado en las restantes (niños/residencial, niños/recreacional y adultos/residencial). La aplicación de distintos índices de contaminación (EF, CF e Igeo) demostró que los sedimentos enriquecidos por estos metales se restringen al canal Encerrado. Únicamente el sitio más interno a este Canal presentó niveles de algunos metales (Pb, Cu y Zn) superiores a los recomendados para la protección de la vida acuática. El análisis de la distribución de metales entre las distintas fases geoquímicas, demostró que la mayor parte del componente no residual se encuentra asociado a los oxi-hidróxidos de Fe y Mn. Esta fracción corresponde a formas reducibles que, si bien su biodisponibilidad no es directa, podrían ser liberadas frente a cambios en las condiciones ambientales, como Eh, pH y/o salinidad. El elemento con mayor predominio en esta fracción fue el Pb. Los restantes se encontraron asociados principalmente a la fracción residual, siguiendo en orden la fracción reducible. En términos generales, la fitoestabilización en los sedimentos fue significativa sólo en el sitio más interno del Canal asi como en el sitio control. En dichos casos, el rizosedimento presentó mayores niveles de metales respecto del sedimento adyacente, marcando una influencia positiva en su capacidad de retención. Los niveles de metales alcanzados en las plantas de marisma, Spartina densiflora y Spartina alterniflora, fueron similares a las reportadas para sitios con baja o nula contaminación. La elevada salinidad característica del agua de esta Bahía podría ser un factor determinante, que favorece la baja incorporación de metales traza. Las concentraciones en las plantas internas al Canal fueron más altas que en las externas, especialmente en tejidos subterráneos. En todos los sitios, las concentraciones en estos tejidos fueron más elevadas que en la parte aérea, evidenciando una reducida translocación para los elementos estudiados. La influencia de las plantas de marisma en el reciclado y la retención de metales antropogénicos dentro de la Bahía sería de escasa influencia dada la morfología de la marisma. En el área más impactada (canal Encerrado) se presentan parches de marisma media-alta, cuya capacidad de retención de metales es reducida, en comparación con la marisma baja. Esta última, es de mayor cobertura en la Bahía, pero se desarrolla fuera del Canal, donde la influencia de la contaminación por la Pila, ya no es apreciable. La incorporación de metales por organismos biomonitores como el cangrejo Neohelice granulata y el caracol Buccinanops deformis estuvo determinada por su modo de alimentación. Los niveles de Cu fueron similares en ambas especies, los de Fe y Pb fueron mayores en N. granulata y los de Zn y Cd en B. deformis. El cangrejo es detritívoro favoreciendo el ingreso de partículas de sedimento y con ellas un mayor ingreso de Pb y Fe. Por otro lado, Cd y Zn pueden ser incorporados por el caracol no sólo a través del alimento sino también desde el agua como consecuencia del mayor tiempo de contacto de esta especie con la fase acuosa y de la mayor movilidad que presentan estos elementos. Los mayores niveles de acumulación se observaron en organismos de sitios dentro del canal Encerrado. Si bien dichas especies no son consumidas por el hombre, son importantes en la dieta de numerosas especies de aves que se alimentan en esta zona y pueden ser importantes en la transferencia de metales en la cadena trófica, principalmente para elementos como Cd y Pb. Finalmente, estos resultados ponen de manifiesto la importancia de llevar a cabo el plan de remediación sobre los residuos mineros. En particular, se resalta la necesidad de evitar la dispersión del material durante su manipulación, a los efectos de no incrementar el riesgo en el ecosistema.