Impacto Toxicológico en la Presa Madín. Estudio de Caso

Dra. Marcela Galar Martínez

Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, IPN.

• Ubicada en el río Tlalnepantla (Edo. Méx.) • Regulación de caudales y almacenamiento • Abastece de agua a los municipios de Atizapán y Naucalpan (0.5 m3/s) • Planta potabilizadora (Al y Fe en el proceso de coagulación)

Ubicación y características generales

Problemática

Descargas domésticas de Viejo, Nuevo Madín, Zona

Esmeralda y ¿Lomas Verdes VI sección?

Tiraderos de basura en sus

alrededores

Actividades recreativas como kajak y pesca

Agua para consumo humano

¿ Contaminantes provenientes del río

Tlalnepantla ? Arrastre

En el sitio Población

+

+

+

Objetivo general Evaluar la toxicidad producida por los contaminantes presentes en agua y sedimentos de la presa Madín, sobre la carpa común (Cyprinus carpio) y especies centinela (Daphnia magna y Hyallela azteca)

Metodología

PRESA MADÍN

CARACTERIZACIÓN ESCENARIO

SELECCIÓN ESTACIONES

MUESTREO AGUA/SEDIMENTOS

CARACTERIZACIÓN FÍSICOQUÍMICA

ESTUDIOS TOXICIDAD*

1

2

3

1

2

3

4 4

4 5

Nuevo Mad í n

Viejo Mad í n

R í o Tlalnepantla (afluente principal)

Planta potabilizadora

1

2

3

1

2

3

4 4 4 4

4 5 4 5

Nuevo Mad í n

Viejo Mad í n

R í o Tlalnepantla (afluente principal)

Planta potabilizadora

Matrices naturales *Características del sistema: Proporción agua:sedimentos (3:1) Oxigenación constante, ciclos de luz oscuridad natural, sin alimentación.

Metodología Estudios de toxicidad

Estudio de toxicidad aguda – Letalidad de matrices naturales y determinación de CL50 para cada matriz y su mezcla en las tres especies de prueba – T exp 48/96 h

Estudio de toxicidad subaguda – Concentraciones subletales de matrices naturales (10% para centinelas) – T exp 48/96 h – Extracción de hígado, sangre y cerebro de peces. Biomarcadores: Contenido de proteínas totales, grado de lipoperoxidación y actividad de la enzima antioxidante catalasa.

Resultados

Agua SITIO DE MUESTREO

1 2 3 4

Temperatura (°c) 18.7 19.1 16.02 15.48

Conductividad (μs/cm) 147.8 132.7 112.7 105

pH 6.8 6.2 6.9 6.4

Nitritos (mg/L) 0.041 0.043 0.026 0.047

Nitratos (mg/L) 2.4 2.3 1.4 1

Nitrógeno amoniacal (mg/L) 0.13 0.09 0.36 0.55

Sulfatos (mg/L) 20 18 21 4

O-fosfatos (mg/L) 0.81 0.5 0.33 0.92

Sedimentos

pH 6.4 6.5 6.2 6.7

Textura ARENOSO ARENOSO MIGAJON ARENOSO

MIGAJON ARENOSO

Propiedades fisicoquímicas

METAL AGUA

(mg/L)

LMP

(mg/L)

SEDIMENTOS

(mg/kg)

LMP

(mg/kg)

Cobre 0.164 4.000a 22.172c 35.700

Niquel 0.040 2.000a 11.824c 18.000

Cadmio 0.000 0.100a 0.000c 0.596

Cromo 0.000 0.500a 22.579c 37.300

Plomo 0.000 0.200a 24.586c 35.000

Fierro 0.340 0.300b 13 813.300d 17000.000

Mercurio 0.000 0.005a 397.784c 0.174

Aluminio 129.000 0.200b 203.613c N.A.

a NOM 001-ECOL 1996 – El límite seleccionado fue para protección de vida acuática. b NOM 127-SSA1 1994 – El límite seleccionado fue para agua destinada a consumo humano. c Canadian Sediment Guidelines. d USEPA

Resultados Contenido de metales en el agua y sedimentos de la

presa Madín

Resultados

Toxicidad aguda

Los resultados de la prueba de letalidad indicaron que los contaminantes presentes en las muestras de agua y sedimento de la presa Madín NO son letales para C. carpio en un periodo de hasta 96 horas.

Matriz Sitios de muestreo

Evaluada 1 2 3 4

Agua (D. magna) NO

PRESENTA 82.3% NO

PRESENTA 62.5%

Sedimentos (H. azteca) 61.4% 43.1% NO

PRESENTA 26.6%

Mezcla (H. azteca) 57.2% 19.61% NO

PRESENTA 7.67%

El sitio 4 (afluente Río Tlalnepantla) resultó ser el más tóxico, seguido del sitio 2 (descarga de Nuevo Madín)/especies centinela.

Resultados

Toxicidad subaguda- Proteínas totales

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.1

nM

ca

rbo

nil

os

/mg

de

pro

teín

a

HIGADO

CEREBRO

SANGRE

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Testigo 1 2 3 4

Pro

teín

as

(ug

/g

te

jid

o h

úm

ed

o)

Sitio de muestreo

AGUA/D.magna SEDIMENTOS/H. azteca

MEZCLA/H. azteca

CENTINELAS

PECES

Toxicidad subaguda- Grado de lipoperoxidación

Resultados

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

nM

MD

A/m

g d

e p

rote

ína

HIGADO

CEREBRO

SANGRE

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Testigo 1 2 3 4

Gra

do

de

lip

op

ero

xid

ació

n

(nm

ol m

alo

nd

iald

eh

ido

/g

te

jid

o h

úm

ed

o)

Sitio de muestreo

AGUA/D. magna SEDIMENTOS/H. azteca

CENTINELAS

PECES

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

mM

H2

O2

/mg

de

pro

teín

a

HIGADO

CEREBRO

SANGRE

-1.00

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

Testigo 1 2 3 4

Act

ivid

ad d

e c

ata

lasa

(M

/min

/g tejido h

úm

edo)

Sitio de muestreo

AGUA/D. magnaSEDIMENTOS/H. aztecaMEZCLA/H. azteca

Toxicidad subaguda- Actividad de catalasa

Resultados

CENTINELAS

PECES

Conclusiones

•Las características fisicoquímicas del agua y los sedimentos no rebasan los límites establecidos para aguas superficiales de acuerdo a la norma oficial. Sin embargo en los 5 sitios de muestreo predominan valores de pH ácidos, lo que favorece la solubilidad de los metales en la columna de agua y con ello un incremento en la biodisponibilidad. • En cuanto a la caracterización química, se observa la presencia de diversos metales, destacándose el Al y el Fe.

• El agua y los sedimentos de la presa Madín resultan tóxicos para especies centinela (D. magna y H. azteca/ sitios 2 y 4), pero no para C. carpio. Sin embargo producen daños (estrés oxidativo) que a largo plazo podrían comprometer la salud no solo de los bioindicadores utilizados en este estudio sino aún de otro con mayor sensibilidad, dañando finalmente al ecosistema en su totalidad. • Los sitios de mayor riesgo corresponden a la entrada del río Tlalnepantla y orilla de Nuevo Madín. Se sugiere la colocación de plantas tratadoras y humedales que minimicen la concentración de contaminantes en el embalse.

Conclusiones

Grupo de trabajo:

Dra. Marcela Galar Martínez (Laboratorio de Toxicología Acuática, ENCB, IPN)

Dr. Leobardo Manuel Gómez Oliván

(Facultad de Química, UAEMex)

Dra. Amparo Celene Razo Estrada (Laboratorio de Toxicología Acuática, ENCB, IPN)

Dra. Sandra García Medina

(Laboratorio de Toxicología Acuática, ENCB, IPN)

“La protección del ambiente está íntimamente conectada a la búsqueda de la felicidad y los seres que se proyectan son los participantes, no meras ilusiones. Utilizan su imaginación, su ingenio y su intelecto para encontrar maneras de ligarse con el universo y con el resto de la humanidad. No se ven como células aisladas en el océano humano… ven a la humanidad funcionando como una sola célula.”

Jacques Cousteau (1910-1997)