ACUMULACIÓN DE METALES PESADOS EN SEDIMENTOS DEL ECOSISTEMA MANGLAR EN LAGUNA DE TÉRMINOS, CAMPECHE, MÉXICO
ACUMULACIÓN DE METALES PESADOS EN SEDIMENTOS DEL ECOSISTEMA MANGLAR EN LAGUNA DE TÉRMINOS, CAMPECHE, MÉXICO
Foresta Veracruzana, vol. 15, núm. 1, pp. 25-30, 2013
Recursos Genéticos Forestales
Resumen: La acumulación de metales pesados en los ecosistemas tropicales causa severos problemas en el ambiente, daños severos en la cadena trófica y en las actividades productivas en general. Por ello el objetivo de este estudio fue determinar las concentraciones de Cadmio (Cd), Plomo (Pb) y Níquel (Ni) en sedimentos de manglares en el área de influencia Laguna de Términos en el estado de Campeche, los resultados obtenidos permiten señalar que en el sitio 4 se encontraron valores superiores a los permisibles para estos metales con 0.75 y 16.05 mg/kg-1 de Cd y Pb respectivamente, mientras en el sitio 2 Pb y Ni tienen las concentraciones más altas con 16.04 mg/kg-1 y 82 mg/kg-1, al comparar las concentraciones se observaron diferencias mínimas significativas p<0.005. Aunque los niveles de toxicidad son tolerables, se advierte un aumento en las actividades humanas que utilizan estas áreas como vertederos.
Palabras clave: Manglar, metales pesados, toxicidad.
Abstract: The accumulation of heavy metals in tropical ecosystems causes severe environmental problems, severe damage to the food chain and production activities in general. Thus, the aim of this study was to determine the concentrations of cadmium (Cd), lead (Pb) and nickel (Ni) in mangrove sediments in the Laguna area of influence of terms in the state of Campeche, the results obtained indicate that site 4 was found above the permissible values for these metals with values of 0.75, 16.05 mg/kg-1 of Cd and Pb and 16.04 respectively mg/kg-1 Pb, Ni 82 mg/kg-1 for site 2, when comparing the concentrations least significant differences were observed p <0.005. Although toxicity levels are tolerable, there was an increase in human activities that use these areas as dumps.
Keywords: Mangrove, heavy metals, toxicity.
Introducción
Los metales pesados constituyen un grupo bien definido de elementos químicos inorgánicos, por su ciclo de vida, alta toxicidad y capacidad de acumulación en los tejidos de plantas y animales, pueden causar graves daños a los ecosistemas, provocando alteraciones genéticas en plantas y animales, entre los que se incluyen los microorganismos y el ser humano (Medina et al., 2007).
Debido a su alta toxicidad, cuando se encuentran presentes afectan gravemente la biodegradación natural de los desechos orgánicos, por lo que la contaminación de los suelos y sedimentos a causa de estos elementos representan altos riesgos para la salud no solo de los seres humanos, sino que afecta en general toda la cadena trófica y la productividad primaria de todo el ecosistema (De La Cruz-Landero et al., 2010).
Los metales pesados a diferencia de los contaminantes orgánicos, no son degradados por los microorganismos, las plantas y animales, ni mediante tratamientos químicos, por lo que se acumulan en los tejidos de todos los seres vivos y en consecuencia pueden ser transportados a grandes distancias del sitio originalmente contaminado (Acquavita et al., 2010).
El factor principal que controla la distribución de las especies de mangle es la salinidad del suelo, que a su vez es controlado por la duración de la inmersión de marea y en consecuencia, por la distribución del suelo, estos parámetros en la zona de marea pueden ser responsables de las diferencias en la geoquímica de sedimentos y principalmente la especiación y disponibilidad de los metales entre las diferentes partes de los bosques de manglar (Özlem et al., 2009).
Diversos estudios a nivel mundial han revelado elevadas concentraciones de metales en sedimentos de los humedales (Irvine et al., 2009), Esto representa un serio problema para los ecosistemas de manglar por su cercanía con las poblaciones humanas y su alta productividad primaria (Tam, 2006).
Los sedimentos asociados a manglares pueden actuar como sumideros y a la vez como una fuente de metales pesados en las zonas costeras por sus propiedades físicas y químicas (Sundararajan and Natesan, 2010). Por lo que el estudio de los mecanismos de acumulación de los metales pesados en los sedimentos cada día cobra más importancia (Botté et al., 2010).
Considerando que existen pocos estudios que aborden la problemática ambiental de los ecosistemas de manglar en el área de influencia de Laguna de Términos en el estado de Campeche, México, en este trabajo se planteo como objetivo principal evaluar la concentración de metales pesados en sedimentos de cuatro sitios de este ecosistema marino.
Material y métodos
Este trabajo fue realizado entre los meses de septiembre y octubre del año 2011, en ecosistemas de manglar adyacentes a Isla del Carmen en el área de influencia de Laguna de Términos, en el estado de Campeche, México, que se ubica en las coordenadas 18° 56' 24''-17° 48' 00'' N y 93° 12' 36''-90° 57' 00'' W a una altitud de 0-3 metros sobre el nivel del mar, la región se caracteriza por presentar un clima cálido subhúmedo con precipitaciones medias anuales que oscilan entre los 1 300-1 500 mm. También presenta una temporada de lluvias entre los meses de junio a octubre y una temporada de secas (ausencia de lluvias) entre febrero y mayo, la temperatura media anual es de 28oC, con niveles más altos antes del solsticio de verano y un máximo histórico de 43 oC, no se presentan heladas, durante la temporada de huracanes ocasionalmente se ve afectada, por lo que se considera que sus costas presentan la menor incidencia de estos fenómenos naturales (Alderete-Chávez et al, 2011).
Se realizó un muestreo aleatorio de sedimentos, considerando tres submuestras de 20x20x30 cm, para constituir una muestra compuesta para cada uno de los cuatro sitios evaluados, estas muestras fueron colocadas en bolsas de polietileno de 4 kg marcadas previamente, se trasladaron al laboratorio donde fueron secadas al sol durante quince días, una vez secas se tamizaron a través de una malla de alambre de dos mm para proceder a sus respectivos análisis químicos.
El contenido total de Cd, Pb y Ni, fue determinado utilizando la solución extractora DTPA 0.005 M-TEA 0.1 CaCl2, en tanto que las lecturas respectivas fueron realizadas utilizando un espectrómetro de absorción atómica marca Pekín-Elmer, modelo 3110
El diseño experimental utilizado fue de bloques completamente al azar con tres repeticiones. Las pruebas estadísticas, entre las que se incluyeron los análisis de varianza y las pruebas de comparación de medias (diferencias mínimas significativas) fueron realizadas utilizando el programa para microcomputadoras SAS (2002). Los tratamientos fueron considerados como de efectos fijos en tanto que los bloques como de efectos aleatorios.
Resultados
En el cuadro 1 se muestran los valores medios de las concentraciones de Cadmio, Plomo y Níquel en mg/Kg-1 encontrados en sedimentos de los cuatro sitios ubicados en alrededores de la Laguna de Términos en el estado de Campeche, México.
De acuerdo con el análisis de varianza de las concentraciones encontradas, se presentaron diferencias significativas p<.005 entre los metales pesados estudiados (cuadro 2).
Para el Cd los valores más altos se presentaron en el sitio cuatro con 0.75 mg/Kg-1 y los valores más bajos en los sitios dos y tres (0.39 mg/Kg-1), en tanto que el valor intermedio fue encontrado en el sitio uno con 0.44 mg/Kg-1 (figura 1).
Figura 1.
Contenido de Cd en sedimentos de manglar en Laguna de Términos.
Los valores más altos de Pb se encontraron en los sitios 2 y 4 (16.04, 16.05 mg/Kg-1) respectivamente y el valor más bajo en el sitio 3 con 9 mg/Kg-1, en tanto que el valor intermedio se presento en el sitio 1 con 9.96 mg/Kg-1 (figura 2).
En el caso del Ni, se encontraron los valores más altos en el sitio 2 con 82 mg/Kg-1 y el valor más bajo en el sitio 3 con 31 mg/Kg-1 mientras que los sitios 1 y 4 presentaron valores intermedios de 41.86 y 50.73 mg/Kg-1 respectivamente (figura 3).
Figura 2.
Contenido de Pb en sedimentos de manglar en Laguna de Términos.
Figura 3.
Contenido de Ni en sedimentos de manglar en Laguna de Términos.
Discusión
Las concentraciones encontradas en los sedimentos de Cadmio, sobrepasan los límites permisibles de 0.2 mg/kg-1 para este elemento (NOM, 1996).
Aunque las cantidades de Cd encontradas no son muy altas, su presencia en la fracción biodisponible es un factor desfavorable para la biota en los sedimentos de los manglares del área de estudio, como se ha documentado en investigaciones realizadas con plantas, peces y organismos invertebrados que se alimentan de los sedimentos, cuando varia de 2 a 8 mg/kg-1 altera su sistema biológico (Ankley et al., 2010).
En cuanto al Plomo las cantidades exceden los límites permisibles de 0.4 mg/kg-1 para este metal (NOM, 1996).
Los niveles encontrados en los sedimentos señalan que los rellenos sanitarios y aguas residuales que se vierten a la laguna están impactando la concentración de este elemento, las cantidades de Pb que se encontraron representan riesgos de toxicidad para los organismos acuáticos como crustáceos, anélidos, peces y plantas.
Una fuente potencial de contaminación de Pb son los residuos sólidos de los rellenos sanitarios y aguas residuales que son vertidas hacia las aguas de los ríos y lagunas, concentrándose en los sedimentos por adsorción o precipitación (Dickson, 1999).
Las concentraciones de Níquel superan el valor permisible de 4 mg/kg-1 en Ni (NOM, 1996), estas concentraciones aparentemente se deben a que este elemento es liberado en condiciones de alta salinidad causando toxicidad en los organismos acuáticos (Lang et al., 2009).
Conclusiones
Los sedimentos en al área de influencia de Laguna de Términos, están siendo afectados por la incorporación de elementos contaminantes, principalmente de origen antropogénico, es decir a causa de grandes depósitos de basura y al aporte de aguas residuales tanto de origen domestico como de índole industrial que al no ser tratados adecuadamente infiltra contaminantes y se deposita en los sedimentos de los manglares, que a su vez los vierte por efecto de las mareas al agua y en consecuencia a toda la cadena trófica del ecosistema, si bien estos resultados no son concluyentes si muestran un problema real que debe ser estudiado más a fondo.
Agradecimientos
Al Programa de Mejoramiento del Profesorado (PROMEP), Por la Beca Otorgada Para Estancias Postdoctorales en Cuerpos Académicos Consolidados y en Consolidación (Ambientes Costeros y Sustentabilidad UNACAR CA-34).
Literatura citada
ACQUAVITA, A.; PREDONZANI, S.; MATTASSI, G.; ROSSIN, P.; TAMBERLICH, F.; FALOMO, J. and VALIC, I. 2010. Heavy Metal Contents and Distribution in Coastal Sediments of the Gulf of Trieste (Northern Adriatic Sea, Italy) Water Air Soil Pollut. 211: 95–111. Doi: 10.1007/s11270-009-0284-5.
ALDERETE-CHÁVEZ, A.; GUERRA-SANTOS, J.J.; DE LA CRUZ-LANDERO, N.; BRITO, R.; GUEVARA, E.; GELABERT, R.; NUÑEZ, E.; ENDAÑU, E. and AMADOR-DEL ANGEL, L. E. 2011. Evaluation of Clitoria ternatea L in Relation with Fertility in Tropical Soils. Journal of Applied Sciences 11:1044-1048.
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