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IMPACTO GENERADO POR LOS VERTIMIENTOS
DE LAS CURTIEMBRES EN CORRIENTES SUPERFICIALES
USANDO PRUEBAS DE TOXICIDAD
IMPACT GENERATED BY DUMPING OF
SURFACE CURRENTS USING TANNING IN TOXICITY
TESTS
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Proceso de
curtido
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*Aceptado:
13 Septiembre 2013 |
Luz
Edith Barba-Ho, M.Sc.
Profesora Titular
Escuela de Ingeniería de Recursos Naturales
y del Ambiente, Universidad del Valle, Cali.
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Yojana
V. Ballesteros, Bióloga
Escuela de Ingeniería de Recursos Naturales
y del Ambiente, Universidad del Valle, Cali. |
luz.barba@correounivalle.edu.co
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Paola J. Patiño, Esp.
Escuela de Ingeniería de Recursos Naturales
y del Ambiente, Universidad del Valle, Cali.
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Carlos
Ramírez Callejas, M.Sc.
Profesor Titular
Escuela de Ingeniería de Recursos Naturales
y del Ambiente, Universidad del Valle, Cali.
|
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caramir@univalle.edu.co |
RESUMEN
En Latinoamérica el énfasis en el control
de vertimientos y la evaluación de sus efectos
sobre la calidad del agua de los cuerpos receptores
se ha dado principalmente a la contaminación
orgánica y de organismos patógenos. No
obstante, en los últimos años han comenzado
a considerarse los impactos ocasionados por los vertimientos
de compuestos tóxicos. La evaluación de
la contaminación química se ha visto limitada
por los altos costos para la cuantificación de
cada químico contaminante, la falta de técnicas
para medir ciertas sustancias y el escaso estudio y
desarrollo de métodos de evaluación de
este tipo de contaminación.En este estudio se
plantearon y efectuaron pruebas de toxicidad utilizando
dos organismos, el microcrustáceo Daphnia pulexy
el pez Poecilia reticulata, con el fin de estimar el
impacto generado por los vertimientos de la industria
de curtiembres en corrientes superficiales, los cuales
se caracterizan por su alto aporte contaminante de materia
orgánica e inorgánica. Los resultados
obtenidos indican que el vertimiento de la curtiembre
presenta niveles elevados de toxicidad, superiores a
100 Unidades de Toxicidad -UT, que permiten calificarlo
como “muy tóxico’’. Este efecto
se presentó principalmente en los periodos en
los cuales regularmente se adelantan los procesos de
curtido que utilizan sustancias tóxicas como
cromo y sulfuro.Los niveles de toxicidad hallados en
el vertimiento reflejan de forma integral su condición
y el efecto de éste sobre la biota acuática,
complementando la información fisicoquímica
del vertimiento. Las pruebas de toxicidad se constituyen
en una herramienta valiosa en la evaluación integral
de la contaminación causada por este sector productivo.
PALABRAS CLAVE
Toxicidad aguda, curtiembres, bioensayos, Daphnia pulex,
Poecilia reticulata
ABSTRACT
In Latin America the emphasis on the control of discharges
and assessment of their effects on water quality of
the receiving bodies has been mainly to organic pollution
and pathogens. However, in recent years begun to consider
the impacts caused by the dumping of toxic compounds.
The assessment of chemical pollution has been limited
by high costs for the quantification of each chemical
contaminant , the lack of techniques to measure certain
substances and poor study and development of assessment
methods such contaminación.En this study toxicity
raised and made using two bodies , the Daphnia microcrustacean
pulexy guppy fish , in order to estimate the impact
of the discharges generated in tanning industry to surface
currents , which are contaminating its high contribution
of organic and inorganic. Lresultados obtained indicate
that the dumping of the tannery has high levels of toxicity
greater than 100 units-UT toxicity, being classified
as "very toxic, this effect is presented mainly
in periods which are advanced regularly tanning processes
that use toxic substances such as chromium and toxicity
levels sulfuro.Los found in shedding comprehensively
reflect their status and the effect of this on aquatic
biota, complementing shedding physicochemical information.
Toxicity tests are a valuable tool in the comprehensive
evaluation of the pollution caused by the productive
sector.
KEYWORD
Acute
toxicity, tanneries, bioassays, Daphnia pulex, Poecilia
reticulata
1. INTRODUCCIÓN
A nivel de Latinoamérica el énfasis en
el control de vertimientos y evaluación de la
calidad del agua se ha dado principalmente a la contaminación
orgánica y de organismos patógenos; sin
embargo, la problemática de la descarga de compuestos
tóxicos y su impacto sobre la calidad del recurso
hídrico recién comienza a ser considerada,
lo cual ha limitado su control y regulación (Castillo
et al., 2004). En el departamento del Valle del Cauca
la gestión de la calidad del agua se ha centrado
en el desarrollo y validación de métodos
de control microbiológico y fisicoquímicos,
mediante los cuales se evalúa la calidad del
recurso hídrico y sus posibles usos. No obstante,
la cuantificación y evaluación de la contaminación
química, proveniente principalmente de los sectores
industriales y agrícolas, se ha visto limitada
por los altos costos en la cuantificación individual
de cada químico contaminante, la falta de métodos
o técnicas para medir ciertas sustancias y el
poco estudio y desarrollo de métodos de evaluación
de este tipo de contaminación en aguas superficiales
(Sotero-Santos et al., 2005; Silva et al., 2003).
Los ensayos de toxicidad con organismos acuáticos
son métodos empleados como herramienta para el
control de la contaminación hídrica, que
se basan en el uso de parámetros biológicos.
Los bioensayos representan un herramienta útil
para evaluar los efectos tóxicos de mezclas complejas
encontradas comúnmente en descargas de aguas
residuales (Sánchez et al., 2007). Una de las
pruebas de toxicidad más común es el uso
de macro invertebrados como Daphnia y Ceriodaphnia,
especies de agua dulce pertenecientes al grupo Cladócero.
El uso de Daphnia tiene muchas ventajas, tales como
una alta sensibilidad y ciclo reproductivo corto. Para
llevar a cabo las pruebas, los organismos de prueba
están expuestos a sustancias tóxicas en
condiciones controladas. (Farré et al., 2007).
Las curtiembres, al igual que la industria metalmecánica
y la minería de oro de filón, generan
otro tipo de sustancias, tales como, cromo trivalente,
sulfuros, metales pesados, mercurio y cianuro, altamente
tóxicos para la biota acuática y la población
que utiliza el recurso (Sang et al., 2002; Jo et al.,
2011). Los municipios en el Valle del Cauca donde se
localizan las actividades que generan este impacto ambiental
son: Yumbo, El Cerrito, Cartago y la zona alta de Ginebra
y Buga, donde se desarrollan actividades mineras auríferas
(CVC, 2001).
La biodisponibilidad y toxicidad de metales puede depender
considerablemente de la especiación; para el
cromo. la especiación es un factor crucial para
establecer su toxicidad puesto que los compuestos con
Cromo (VI) son varias veces más tóxicos
que los compuestos con Cromo (III), poseen alto potencial
de oxidación y pueden ser carcinogénicos;
también el Cr (VI) es mucho más soluble
que el Cr (III), resultando una alta movilidad que permitirá
llegar a las aguas subterráneas (Burbridge et
al., 2012).
Según estudios ecotoxicológicos realizados
por DINAMA (Uruguay) en el año 2001, el 65% de
los efluentes de curtiembres analizados presentaron
toxicidad aguda, de los cuales el 97% de los que vierten
a un curso de agua natural no cumplen con la normativa
vigente. Igualmente en ese mismo año, la evaluación
mediante pruebas de toxicidad con H atenuatta, Daphnia
magna, Lactuca sativa y Selenastrum capricornutum de
los efluentes de diferentes industrias localizadas en
las cuencas hídricas del municipio de Montevideo
mostró que las curtiembres presentan un alto
nivel de toxicidad, reportando UT para Daphnia magna
de 312,5.
Los bioensayos son herramientas adecuadas para evaluar
los efectos tóxicos de mezclas complejas como
son las descargas de aguas residuales, pues en ciertas
ocasiones las pruebas fisicoquímicas no resultan
suficientes
para valorar los efectos potenciales sobre la biota
acuática, las respuestas para esta última,
son por lo general relacionadas con el total de las
concentraciones de contaminantes, existe entonces la
necesidad de que estos ensayos sean estandarizados,
precisos y trazables, para que los resultados de las
mediciones de toxicidad sean certificadas (Dalzell et
al., 2001; Stark et al., 2005).
En este estudio se realizaron de toxicidad con el fin
de estimar el impacto generado por los vertimientos
de la industria de curtiembres en corrientes superficiales,
dos organismos, el microcrustáceo Daphnia pulexy
el pez Poecilia reticulata.
2.
MATERIALES Y MÉTODOS
2.1 DISEÑO ESTADÍSTICO DEL EXPERIMENTO
Se realizó un diseño completamente al
azar, cuyas unidades experimentales fueron los recipientes
de prueba para cada especie, definiéndose previamente
las concentraciones de muestra, el número de
organismos por cada recipiente de prueba y el número
de réplicas para cada especie estudiada. Adicionalmente
se controlaron factores tales como: la temperatura ambiente
y la intensidad lumínica del lugar de prueba;
los parámetros fisicoquímicos de control
de la prueba; la edad, el tamaño y las condiciones
fisiológicas de los organismos de prueba.
Tabla
1 Condiciones y características de las pruebas
de toxicidad para las especies de prueba
2.2
TRABAJO DE CAMPO
Se monitoreó el vertimiento durante tres jornadas
de 24 horas de duración cada una. En cada jornada
se recolectaron 4 muestras compuestas de 6 horas cada
una, resultantes de la sumatoria de las submuestras
tomadas cada media hora durante un periodo de 6 horas.
El transporte y preservación de las muestras,
al igual que los parámetros fisicoquímicos
analizados, se realizaron siguiendo los lineamientos
establecidos en los Métodos Estandarizados para
el análisis de aguas y aguas residuales (APHA
et al., 2005).
2.3
DETERMINACIÓN DE LA TOXICIDAD
Una vez colectadas las muestras se procedió a
realizar las pruebas de toxicidad con los organismos
de prueba. Estas pruebas fueron agudas y de tipo estático.
Para la estandarización de los bioensayos, se
realizó la generación y la aclimatación
de la colonia de la Daphnia pulex, seguido por controles
periódicos y los bioensayos de toxicidad de acuerdo
con lo establecido en los Métodos Estandarizados
para el análisis de aguas y aguas residuales
(APHA et al., 2005).
La
Tabla 1 resume las condiciones y características
bajo las cuales se realizaron cada una de las pruebas
de toxicidad con los organismos de prueba empleados.
2.4
ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Para el análisis estadístico de la información
inicialmente se validaron los supuestos de normalidad,
homogeneidad y aleatoriedad requeridos para una adecuada
aplicación de la pruebas de ANOVA y POST-ANOVA.
Para la validación de los supuestos las pruebas
empleadas fueron: prueba de Kolmogorov-Smirnov para
normalidad, la prueba de Leavene para homogeneidad de
varianzas y la prueba de Rachas para la aleatoriedad.
Posteriormente
se aplicó a los datos obtenidos durante los ensayos
la prueba de ANOVA con un nivel de significancia del
0,05 (a), lo cual representa una confiabilidad del 95%.
En los casos en los cuales la ANOVA reportó diferencias
significativas se utilizó la prueba de POST-ANOVA
(Prueba de Dunnet), con el fin de comparar cada grupo
(concentración) con un grupo control (blanco)
y así poder definir las concentraciones correspondientes
a la ón más alta en la cual no se observa
efecto subletal inhibitorio-NOEC y la Concentración
más baja a la cual se observa efecto subletal
inhibitorio-LOEC.
Para
aquellos datos que no cumplieron los supuestos previamente
mencionados se procedió a aplicar la contraparte
no paramétrica de la ANOVA, para este caso la
prueba de Kruskal-Wallis. En las ocasiones en que no
se cumplió el supuesto de homogeneidad de varianzas
se utilizaron los estadísticos Brown-Forsythe
y Welch, en lugar del estadístico F, para tomar
la decisión de la ANOVA. En general, estos estadísticos
confirmaron la decisión tomada cuando se utilizaba
el estadístico F.
Análisis
PROBIT. Para las muestras que evidenciaron letalidad
superior al 50% se calculó, además del
NOEC y el LOEC, la Concentración letal para el
50% de los organismos,CL50, realizando un análisis
Probit. En este análisis se evalúa la
tasa de respuesta (letalidad) de los organismos de prueba
con respecto a un estímulo (concentraciones del
vertimiento estudiado). A partir de la información
obtenida en el análisis Probit se construyó
la curva dosis-respuesta para las muestras analizadas
en cada ciclo de monitoreo. Con base en esta curva se
encontró la concentración letal 50 (CL50).
2.5
ESTIMACIÓN DE LAS UNIDADES DE TOXICIDAD
A partir de los indicadores determinados mediante las
diferentes pruebas estadísticas, para cada vertimiento
se construyeron tablas en la cuales se compararon los
valores del NOEC, el LOEC y la CL50 hallados para cada
organismo de prueba en cada ciclo de monitoreo. A partir
de esta información se analizó la sensibilidad
de cada especie de prueba ante las características
de cada vertimiento.
Luego
de estimar la CL50 se realizó el cálculo
de las unidades de toxicidad, UT (Ecuación 1),
y la Tasa de Emisión Tóxica, TER (Ecuación
2), a partir de los cuales se establecieron el grado
de toxicidad del vertimiento, las jornadas en donde
se presentaron los valores más altos de UT y
el nivel de incidencia del vertimiento sobre el cuerpo
receptor ( Zagatto et al., 1989, citado por Ramírez
et al., 1999).
UT = 100/CL50 (ecuación 1)
TER = UT x Q (ecuación 2)
donde:
Q es el caudal del vertimiento (m3/día) y UT
son las Unidades de Toxicidad medidas en el vertimiento.
2.6
INFORMACIÓN FISICOQUÍMICA
2.6.1
Caracterización fisicoquímica del vertimiento
Las muestras colectadas en el vertimiento (4 muestras
por jornada) fueron analizadas en el Laboratorio de
Aguas y Residuos Ambientales de la Universidad del Valle,
donde se evaluaron diferentes parámetros fisicoquímicos,
de acuerdo con las características del vertimiento.
Los parámetros evaluados fueron: DBO5, DQO, Sólidos
Suspendidos (SST) Grasas y Aceites y los metales Fe,
Mn, Cd, Cr, Cu Hg, Pb, Zn. Adicional a estos parámetros,
durante cada uno de los muestreos realizados se midieron
en campo los siguientes parámetros:
pH (unidades), Temperatura (ºC), Conductividad
(mS/cm) y Caudal (m3/s) .
2.6.2
Correlación entre las Unidades de Toxicidad (UT)
y los parámetros fisicoquímicos
Una vez determinado y analizado el nivel de toxicidad
de cada vertimiento, se realizó el análisis
de los parámetros fisicoquímicos. Para
esto se construyeron gráficos comparativos y
se comparó para cada muestreo la tendencia de
cada parámetro medido con las UT calculadas.
Adicionalmente se calculó la correlación
de Pearson (Ecuación 3) entre las UT y cada parámetro
evaluado, utilizando todas las muestras y todos los
ciclos del vertimiento. En aquellos casos en los cuales
existe una correlación estadísticamente
significativa (95%) el valor se acompaña de un
asterisco.
(Ecuación 3)
Esta
función puede tomar valores entre -1 y 1 y su
interpretación se presenta en la Tabla 2.
3.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1 DETERMINACIÓN DE LOS NIVELES DE TOXICIDAD
A partir de las pruebas de toxicidad realizadas para
el vertimiento de la curtiembre se procedió a
la determinación numérica de la toxicidad
expresada con base en el nivel del efecto letal. De
acuerdo con el proceso productivo llevado a cabo en
este tipo de industria, los vertimientos en ella generados
presentan un alto contenido de compuestos químicos
que de una u otra forma alteran las condiciones de calidad
del agua del cuerpo receptor y la fauna y la flora asociadas.
Esto se evidenció a través de las pruebas
de toxicidad realizadas para el vertimiento de la curtiembre,
donde se presentaron altos porcentaje de mortalidad
en cortos periodos de tiempo, tanto en los Daphnidos
como en los peces utilizados como organismos de prueba.
3.1.1
Indicadores de Toxicidad
Durante la evaluación de la toxicidad realizada
para este vertimiento, las pruebas preliminares realizadas
evidenciaron un alto nivel de toxicidad, con letalidades
del 100% en cortos periodos de tiempo (minutos) para
concentraciones de muestra entre el 10 y el 100%. Esta
situación obligó a realizar un mayor número
de pruebas preliminares con el fin de establecer un
rango adecuado de concentración de muestra para
las pruebas definitivas y lograr medir la CL50 dentro
del periodo de duración recomendado para cada
especie. En las Tablas 3 y 4 se presentan los indicadores
estimados para este vertimiento durante los tres muestreos
realizados.
Los
resultados arrojados por la prueba estadística
ANOVA (Tablas 3 y 4) indican que existen diferencias
significativas entre el control y las diferentes concentraciones
evaluadas del vertimiento en todas las muestras de los
3 muestreos realizados, permitiendo así determinar
los indicadores NOEC y LOEC.
Tabla
2 Interpretación para diferentes valores de la
correlación de Pearson (r)
Comparando
el comportamiento de las concentraciones o indicadores
NOEC y el LOEC se observa que en las muestras 1 y 4
(jornadas 6 am –12 m y 12 pm – 6 am) de
los tres muestreos realizados, las concentraciones a
partir de las cuales se empieza a evidenciar letalidad
(LOEC) están muy próximas a aquellas concentraciones
donde aún no se presenta letalidad (NOEC), lo
cual indica que a pequeños incrementos de la
concentración del vertimiento se empiezan a presentar
efectos letales en los organismos de prueba.
También se observa que los organismos de prueba
Daphnia pulex y Poecilia reticulata presentaron una
alta sensibilidad ante su exposición al vertimiento
de la curtiembre, con mortalidades del 50% (CL50) a
muy bajas concentraciones. Considerando las cuatro muestras
colectadas durante cada muestreo, por regla general
las muestras 1 y 4, correspondientes a las jornadas
de 6 am-12 m y 12 pm–6 am respectivamente, fueron
las que mayor incidencia negativa ejercieron sobre los
organismos de prueba, reflejándose esto en los
indicadores medidos. Lo anterior está relacionado
con las etapas del proceso productivo llevadas a cabo
durante estas jornadas, las cuales corresponden a pelambre
y curtido, donde se emplea una gran variedad de productos
químicos que generan una alta toxicidad en el
vertimiento.
3.2
Unidades de Toxicidad (UT) y Tasa de Emisión
de Toxicidad (TER)
Con base en los indicadores descritos anteriormente
y con el fin de cuantificar la toxicidad del vertimiento
estudiado se procedió a la estimación
de las unidades de toxicidad (Ecuación 1). A
partir de las UT y con el propósito de evaluar
el impacto ambiental del efluente de la curtiembre sobre
el medio receptor (río Cerrito) se calculó
la TER (Ecuación 2), teniendo en cuenta el caudal
promedio medido en el vertimiento durante los tres muestreos.
Los resultados obtenidos se presentan en la Tabla 5.
De acuerdo con la clasificación toxicológica
para efluentes industriales, basada en Unidades de Toxicidad
y presentada por Zagatto et al. (1989), las Unidades
de Toxicidad halladas con base en el organismo de prueba
Daphnia pulex presentaron valores superiores a 4 UT,
valor a partir del cual el nivel de incidencia del vertimiento
es considerado “muy tóxico”. Esta
condición se presentó en la mayoría
de las muestras analizadas, exceptuando la muestra 2
del muestreo 1 y la muestra 3 del muestreo 3, que clasifican
el vertimiento como “tóxico”. Es
importante resaltar que las muestras 1 y 4 correspondientes
a las jornadas 6 am – 12 m y 12 pm – 6 am
durante los
Tabla
3 Indicadores de Toxicidad estimados para el vertimiento
de la curtiembre
con el organismo de prueba la Daphnia pulex
Tabla
4 Indicadores de Toxicidad estimados para el vertimiento
de la curtiembre
con el organismo de prueba el pez Poecilia reticulata
monitoreos
1 y 3 presentaron valores de UT superiores a 100, valores
exageradamente altos si se tiene en cuenta la clasificación
de Zagatto et al. (1989). Esto se debe, como se mencionó
anteriormente, a que durante estas jornadas son llevadas
a cabo las etapas de pelambre y curtido, caracterizadas
por emplear sustancias químicas tóxicas,
como Cromo y sulfuros, entre otras.
Para el caso de las Unidades de Toxicidad estimadas
con base en los peces Poecilia reticulata para los tres
ciclos de monitoreo, se tiene que éstas, al igual
que las halladas con los Dáphnidos, clasifican
en su mayoría el vertimiento como “muy
tóxico”; sólo la muestra 3 del muestreo
1 y las muestras 1 y 2 del muestreo 2 clasifican el
efluente como “tóxico”.
Con base en lo anterior se puede concluir que en general
el efluente de la curtiembre, debido a la gran cantidad
de sustancias químicas nocivas utilizadas en
el proceso productivo, presentó una alta toxicidad,
principalmente en las Jornadas 1 y 4, cuando, de acuerdo
con el proceso productivo, se realiza el desagüe
de los bombos empleados en las etapas de pelambre y
curtido, etapas donde se emplean sulfuros, cromo (Cr+3,
Cr+6) y otras sustancias consideradas altamente tóxicas.
La
Tasa de Emisión de Toxicidad (TER) presentó
valores relativamente pequeños no obstante los
altos valores obtenidos en las unidades de toxicidad
estimadas. Lo anterior se debe a que los caudales promedio
del vertimiento en las diferentes jornadas de muestreo
fueron relativamente pequeños (<0,015 m3/s),
incidiendo en el valor final de la TER. Sin embargo,
es importante señalar que el vertimiento estudiado
es tan sólo uno de los tantos aportes generados
por este sector productivo,
Tabla
5 Unidades
de Toxicidad estimadas para el vertimiento de la curtiembre
Con los organismos de prueba Daphnia pulex y Poecilia
reticulata
gran parte del cual está asentado en la misma
zona de la curtiembre estudiada, vertiendo sus aguas
al río Cerrito y causando de este modo un fuerte
impacto sobre la calidad de sus aguas. El río
Cerrito constituye una de las principales fuentes de
abastecimiento de las actividades socioeconómicas
desarrolladas en el municipio de El Cerrito, donde se
halla ubicada la curtiembre.
3.3 Relación entre las
UT y los parámetros fisicoquímicos
En la Tabla 6 se presentan los parámetros fisicoquímicos
medidos en el vertimiento de la curtiembre. Se observa
que la relación DBO5/DQO varía en las
diferentes muestras dentro de cada muestreo; sin embargo,
en la mayoría de muestras la relación
DBO5/DQO se encuentra por debajo de 0,5, valor que indica
la posible presencia de sustancias tóxicas, tales
como metales pesados y solventes, entre otras, que inhiben
su biodegradabilidad. Este comportamiento fue más
evidente en el muestreo 2, donde todas las muestras
presentaron relaciones inferiores a 0,5. La tendencia
de los parámetros involucrados en dicha relación
es un reflejo de las características de cada
una de las etapas en el proceso de curtido, durante
las cuales se emplean diferentes sustancias químicas
y materia orgánica que inciden en mayor o menor
grado en las fracciones inorgánica y orgánica
presentes en el vertimiento. Esta incidencia depende
de cada etapa del proceso.
Las concentraciones de cromo hexavalente, como era de
esperarse por tratarse de una curtiembre donde este
metal es una de las principales materias primas del
proceso, superaron en la mayoría de las muestras
el valor permitido por la norma (0,5 mg/l Cr+6), alcanzando
niveles cercanos a 1 mg/l en aquellas muestras correspondientes
a las jornadas durante las cuales se realiza el desagüe
de los bombos empleados en la etapa de curtido.Los niveles
promedio de conductividad en el vertimiento a lo largo
de los tres muestreos se encuentran por encima de 7000
mS/cm, valores que eran de esperarse debido al elevado
uso de sales para la preservación de las pieles.
Las concentraciones de sólidos suspendidos totales
son altas en la generalidad de la muestras, presentando
valores mayores de 300 mg/l y alcanzando máximos
hasta de 1.400 mg/l. Estos niveles reflejan la ausencia
de un tratamiento preliminar que permita su remoción.
El comportamiento del pH fluctuó de acuerdo con
las etapas del proceso, alcanzando los valores más
altos en aquellas jornadas en las que se realizan las
etapas de pre-remojo, remojo, pelambre y desencalado,
cuando se emplean sustancias altamente alcalinas. De
la misma manera, también se observan valores
alrededor de la neutralidad en aquellas muestras en
las cuales predomina el agua residual proveniente del
proceso de purga enzimática y piquelado.
Al relacionar el comportamiento de la Unidades de Toxicidad
halladas con los diferentes parámetros
Tabla
6 Parámetros fisicoquímicos medidos en
el vertimiento de la curtiembre durante
los tres muestreos realizados
fisicoquímicos medidos en el efluente de la curtiembre
se observa una correlación positiva, estadísticamente
significativa, entre las unidades de toxicidad y el
pH,
siendo esta correlación más fuerte para
el caso de las daphnias ( r = 0,84), lo cual significa
que en general se tienen altos valores de UT para altos
valores de pH (ver Figuras 1 y 2). En cuanto a la incidencia
de la DQO y la DBO5 sobre la tendencia presentada por
las UT no se evidencia una fuerte relación entre
estos parámetros y las UT, con valores de r alrededor
de 0,50 para los peces
Figura
1 Comportamiento de la DBO5 y las UT estimadas con el
organismo de prueba Daphnia
pulex durante los tres muestreos realizados en el vertimiento
de la curtiembre
Figura
2 Comportamiento de la DBO5 y las UT estimadas con el
organismo de prueba Poecilia
reticulata durante los tres muestreos realizados en
el vertimiento de la curtiembre
Figura
3 Comportamiento de la DQO y las UT estimadas con el
organismo de prueba Daphnia
pulex durante los tres muestreos realizados en el vertimiento
de la curtiembre
y
de 0,60 para las daphnias. Sin embargo, es importante
precisar que al comparar la relación de estos
parámetros entre muestreos, en el muestreo 1
se reportaron los valores más altos de DQO y
DBO5 e igualmente se presentaron los mayores valores
de UT (Figuras 1a 4).
El incremento en estos parámetros y de las UT
está de acuerdo con la baja relación DBO5/DQO
debido a la presencia de sustancias inhibidoras presentes
en el agua residual, como lo plantea Lofrano et al.
(2013) al estudiar la biodegradabilidad de estas aguas
residuales.
El cromo (Cr+6) es una de las sustancias que dentro
del proceso productivo puede aportar altos niveles de
toxicidad al agua residual (Arambasi et al., 1995).
Sin embargo, al comparar sus niveles con las UT medidas
en el vertimiento no se evidencia una relación
estadísticamente significativa entre estas dos
variables, observándose que los máximos
valores de UT no siempre se presentan en las muestras
que presentan los valores más altos de Cr+6 (ver
Figuras 5 y 6). Esta toxicidad se corrobora en las observaciones
de Shakir et al. (2012), cuyo estudio determina la fuerte
relación del agua residual y el alto contenido
de cromo hexavalente presente en ella los cuales son
altamente peligrosos para diferentes células
biológicas.
En general, y a pesar de que los parámetros evaluados
en el vertimiento indican altos niveles de contaminación
orgánica e inorgánica, la toxicidad observada
en el vertimiento parece ser el resultado de la interacción
de las diferentes sustancias químicas presentes,
las cuales conforman mezclas complejas que pueden presentar
reacciones antagónicas o sinérgicas que
potencian o disminuyen el grado de toxicidad del vertimiento
y, por ende, su incidencia en la respuesta de los diferentes
organismos de prueba. Lo anterior permite reafirmar
la importancia de la estimación de las UT, las
cuales reflejan de una forma integral la condición
del efluente y el efecto de éste sobre la biota
acuática, complementando la información
fisicoquímica. Ésta, a pesar de permitir
conocer el comportamiento individual de cada parámetro
y compararlo con las normas existentes, no permite evaluar
el impacto de su acción conjunta (Sánchez
et al., 2007).
4.
CONCLUSIONES
• Los resultados obtenidos evidencian la importancia
de las pruebas de toxicidad para estimar los impactos
que pueden generar los vertimientos de la industria
de curtiembres en las corrientes superficiales. Los
niveles de toxicidad del vertimiento reflejan de forma
integral su condición y el efecto de éste
sobre la biota acuática, complementando la
información fisicoquímica. Esta última
permite conocer el comportamiento individual de cada
parámetro y compararlo con las normas existentes,
mas no permite evaluar el impacto de su acción
conjunta.
El
vertimiento de la industria de curtiembre monitoreada
se clasifica como “muy tóxico”
de acuerdo con los niveles de toxicidad determinados
en las pruebas de toxicidad realizadas.
•
En el vertimiento de la curtiembre se encontraron
concentraciones tóxicas muy superiores a la
máxima admisible recomendada por la Agencia
de Protección Ambiental de los Estados Unidos,
lo cual indica el fuerte impacto de éste sobre
el ecosistema acuático.
•
Los máximos niveles de toxicidad (superiores
a 100 UT) en el vertimiento de la curtiembre se presentaron
principalmente en las muestras recolectadas durante
las jornadas 1 (6:00 a.m. a 12:00 m.) y 4 (12:00 p.m.
a 6:00 a.m.), periodos en los cuales regularmente
se adelantan los procesos de curtido que utilizan
sustancias tóxicas como cromo y sulfuro.
•
Para garantizar la confiabilidad y la representatividad
de los resultados obtenidos en estudios de toxicidad
es muy importante tener un control total a lo largo
del proceso de muestreo, lo cual incluye el acceso
normal al sitio de muestreo en los horarios programados
y la duración y la frecuencia de la recolección
de las muestras.
•
Es importante aplicar este tipo de estudios a nivel
de sedimentos del lecho del cauce con el fin establecer
el grado de acumulación de sustancias tóxicas
y su posible incidencia sobre la calidad de los cuerpos
de agua, principalmente en épocas de invierno
cuando se puede presentar la resuspensión y
remoción de los contaminantes presentes en
este tipo de sustrato.
5. AGRADECIMIENTOS
Los
autores agradecen a la Corporación Autónoma
Regional del Valle del Cauca-CVC por la financiación
del proyecto de Modelación del Río Cauca
Fase II, en el cual se realizó esta investigación,
así como al Grupo de Calidad de Agua de la CVC
por su colaboración y apoyo en el desarrollo
de la misma.
.6.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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