Estudio biogeoquímico del embalse Suata de acuerdo al contenido de metales pesados en sus sedimentos, aguas y peces

Abstract

Se llevó a cabo el estudio biogeoquímico del embalse Suata, ubicado en el Estado Aragua, a través de la determinación de metales pesados en sus sedimentos, aguas y peces, durante el periodo mayo – octubre de 2008. Las muestras fueron recolectadas mensualmente en dos estaciones del embalse, separadas por una distancia de 3270 m. En sedimentos, se determinó la concentración total de los elementos minoritarios: Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Co, V, Hg y Mn, y mayoritarios: Fe, Ti, Ca, Mg, Al y Si, así como el fraccionamiento químico de los mismos. Para ello se siguieron la Norma EPA 3052 para la digestión total de los elementos y el esquema de extracción secuencial BCR modificado. El análisis de los sedimentos se realizó mediante las técnicas de espectrometría de emisión atómica con plasma acoplado inductivamente (ICP-OES), espectrometría de absorción atómica con llama (FAAS) y espectrometría de fluorescencia atómica con atomización en vapor frío (CV-AFS). En aguas, se determinó la concentración de los elementos: Cd, Cr, Cu, Ni, Pb y Hg a dos profundidades de la columna de agua en las dos estaciones de recolección, mediante espectrometría de fluorescencia atómica con atomización en vapor frío (CVAFS) para la determinación de Hg y empleando espectroscopia de absorción electrotérmica (ETAAS) para la determinación de Cd, Cu, Cr, Ni y Pb, siguiendo las metodologías optimizadas para cada caso. En peces, se determinó la concentración de los elementos: Cd, Cr, Cu, Ni, Pb y Hg, en muestras de músculo e hígado, mediante espectrometría de absorción atómica con atomización en vapor frío (CV-AAS) y espectroscopia de absorción electrotérmica (ETAAS). Las especies recolectadas pertenecían a la familia de Guabinas (Hoplias malabaricus). De acuerdo al Factor de Enriquecimiento (FE) y el Índice de Geoacumulación (Igeo), determinados en base a las concentraciones consideradas líneas base de uso internacional 51], los sedimentos superficiales del embalse Suata se encuentran enriquecidos con Cd y Zn los cuales pueden provenir de fuentes antrópicas. Según el Igeo los sedimentos se encuentran en el grado de: moderado a fuertemente contaminados con Cd y Zn, y de no contaminados a moderadamente contaminados con Cr, Cu y Mn. Las correlaciones interelementales determinadas en sedimentos, empleando el coeficiente de Spearman como indicador, sugieren un origen común y litogénico para los elementos Co, Cr, Ni, Mg y Ti. El Cd y el Zn se encontraron relacionados, pareciendo ingresar al medio por fuentes antrópicas. Los resultados del fraccionamiento químico indicaron que la disponibilidad de los metales pesados en los sedimentos presenta el Siguiente orden para cada estación: Estación E1 : Mn ≥ Zn > Ni > Co > Cd > Cr > Cu y Estación E2 : Mn > Zn > Co > Ni > Cr > Cd > Cu. El riesgo que representa la presencia de estos elementos en los sedimentos para el cuerpo de agua, solo sería cierto bajo condiciones fisicoquímicas que favorezcan el intercambio. La concentración de los metales analizados en todas las muestras de agua, se encontraron por debajo de las concentraciones máximas permitidas en aguas de este tipo reportadas por la EPA [45] y por el MARNR [47]. Sin embargo, la concentración de todos los elementos sobrepasa los valores máximos permitidos por la EPA [90] para el contenido metálico en agua potable. En base a estos criterios, el agua del embalse Suata es apta para ser usada como agua de riego para la agricultura de la zona y fines recreativos, pero no es apta para ser empleada como agua potable para el consumo humano. Los niveles del contenido de metales no presentaron variaciones importantes dentro de la columna de agua, concordando con la homogeneidad encontrada en los parámetros fisicoquímicos del agua como pH, conductividad, contenido de oxigeno disuelto y temperatura. Además, no se encontró correlación entre la concentración de los metales en los sedimentos y en las aguas. Esto se debe, a que bajo las condiciones fisicoquímicas que se encuentran en el embalse, los metales permanecen inmovilizados en los sedimentos, por lo que las variaciones estacionales se deben al aporte por escorrentías en los alrededores del embalse. Por otra parte, la concentración encontrada de todos los elementos estudiados en músculo de peces está por debajo de los valores máximos permitidos por las Normas COVENIN [49,50], por lo que el consumo de peces del Embalse Suata no representa riesgos de salud pública, por lo menos en lo que a contaminación por los metales analizados se refiere. Las concentraciones de los elementos halladas en el hígado fueron superiores a los valores encontrados en músculo de los peces, a excepción del Cr que presentó mayor acumulación en músculo. Las concentraciones de los metales estudiados en los peces no presentaron relación con las variaciones climáticas durante el muestreo. Sin embargo, se encontró correlación significativa entre la concentración de Hg y Cd en hígado con la talla del pez, evidenciando el proceso de bioacumulación que tiene lugar en estas especies.