Desarrollo de un índice de contaminación metálica de sedimentos marinos

Abstract

La calidad ambiental de los sedimentos marinos se relaciona con los cambios en su composición producto de la acción combinada del vertido de contaminantes de origen antrópico y su exposición en los ambientes naturales. Por ello, para mejorar la gestión ambiental y proteger estos sedimentos, es necesario el desarrollo de herramientas que indiquen el nivel de calidad o deterioro (contaminación) que permitan un manejo adecuado de los mismos. Recientemente, ha sido propuesto un índice de condición de fondo, el cual permite conocer la condición de anoxia del sedimento marino, pero es necesario conocer también el nivel de contaminación metálica de éstos. En el presente trabajo se determinan las concentraciones de metales presentes en sedimentos marinos obtenidos de zonas con alta y baja intervención antrópica, también se definen valores base representativos de cada metal, mediante una digestión ácida y cuantificados con la técnica de espectroscopía de emisión en plasma acoplado inductivamente con detector óptico (ICP-OES). Con los valores de concentraciones de metales obtenidos se desarrolla un índice para evaluar la contaminación de sedimentos Marinos con la desviación estimada del valor base. Igualmente se desarrollan comparaciones estadísticas de alterativas de índices evaluando su efectividad en diferentes situaciones, Se desarrollaron cuatro alternativas para el índice, dos mediante funciones de calidad de las cuales una posee ponderaciones relativas para cada indicador (metales; Cr, Cd, Cu, Ni, Pb y Zn) y la otra con ponderaciones logradas con un análisis de principales componentes con la que se logró dos agrupaciones de los metales, por una parte Cr, Cu, Zn y Ni y en un segundo grupo el Pb y Zn. Las otras dos alternativas de índices se desarrollaron mediante la sumatoria de razones entre el valor del metal encontrado experimentalmente y el valor base. La evaluación de las alterativas propuestas, evidencia la importancia de considerar razonablemente el índice con vistas a obtener interpretaciones ambientalmente relevantes al caso en estudio.

The environmental quality of marine sediments is related to changes in product composition of the combined action of the discharge of pollutants from anthropic sources and their exposure to natural environments. Therefore, to improve environmental management and protection ofthese sediments, it is necessary to develop tools that indicate the level of quality or deterioration (pollution) to properly manage them. It has recently been nominated for a bottom condition index, which allows to know the status of marine sediment anoxia, but it is also necessary to know the level of metal contamination from them, In this paper we determine the concsnfrations of metals in marine sediments collected from areas with high and low human intervention are also defined values representing each base metal by an acid digestion and quantified by the technique of emission spectroscopy coupled plasma inductively with optical detector (ICP-OES). With the values of metal concantrations is obtained an index to assess pollution of marine sediments to estimate the deviation of the base value. Statistical comparisons of altemative indices to assess its effectiveness in different situations are also developed. Four alternatives were developed for the index, by two features of which has a relative weighting for each indicator (metals, Cr, Cd, Cu, Ni, Pb and Zn) and the other with weights obtained by an analysis of main components was achieved with the two groups of metals, by a Cr, Cu, Zn and Ni and a second group in the Pb and Zn. The other two altemative indices were devetoped through the combination of ratios from the experimentally found value of metal and the base value. Alternatives were evaluated considering the importance of reasonably considerations of the index in order to obtain environmentally relevant interpretations to the case study.