Estudio de distribución de arsénico y mercurio total en un ecosistema hídrico influenciado por la presencia de un embalse

Abstract

En los sistemas dulceacuícolas, uno de los principales modificadores del ambiente, son los embalses, construidos por el hombre para un mejor uso del agua, como: riego, recreación y/o generación de electricidad. Además de impedir la libre migración de especies fluviales a través del río intervenido, éstos también producen cambios en las características fisicoquímicas como: pH, potencial redox (Eh) y cantidad de oxígeno disuelto en las aguas, provocando una posible alteración en la disponibilidad de metales y metaloides para la biota y en la distribución de metales y metaloides en afluentes y efluentes. Entre los metales y metaloides más tóxicos para el ecosistema se encuentran Arsénico y Mercurio. Es por esto que en este trabajo se propuso estudiar los contenidos de estos elementos en los diferentes componentes del sistema hídrico: aguas, sedimentos y peces en los embalses Cogotí (1939), Recoleta (1934), Corrales (2001), La Paloma (1959 - 1966) y Rapel (1968), seleccionados de acuerdo a su fecha de construcción. Para esto se optimizó y validó un método de cuantificación por espectroscopía de absorción atómica con generador de hidruros (AAS-HG) para la determinación de As total y Hg total en las diversas matrices en estudio, utilizando materiales de referencia certificados. Una vez obtenidos los resultados se aplicó una serie de análisis estadísticos para comprobar la existencia de diferencias significativas por efecto de la presencia del embalse. Los resultados muestran una clara diferencia en la distribución de As y Hg en las diferentes matrices, encontrando las mayores concentraciones en los sedimentos (0,20 mgkg-1 de As y 1,0-10-3 mgkg-1 de Hg) luego en el agua intersticial (10-10-3 mgL-1 de As y 3,0-10-5 mgL-1 de Hg) y finalmente en el agua superficial (3,0.10-3 mgL-1 de As y 1,0-10-5 mgL-1 de Hg). Esta distribución está directamente relacionada con las características físicoquímicas del entorno, comprobado por medio de los análisis estadísticos realizados (Pearson, Anova y AСР).

In freshwater systems, major modifiers of the environment are the dams built by man for a better use of water, such as irrigation, recreation and/or electricity generation. Besides preventing free migration of river species across the river intervened, they also produce changes in the physicochemical characteristics such as pH, redox potential (Eh) and oxygen dissolved in the water, causing a possible alteration in the availability of metals and metalloids for biota and distribution of metals and metalloids in influent and effluent. Among the most toxic metals and metalloids to the ecosystem are Arsenic and Mercury. That is why in this paper we study the Prussian contents of these elements in the different components of the water system: water, sediments and fish in reservoirs Cogotí (1939), Recoleta (1934), Corrales (2001), La Paloma (1959-1966) and Rapel (1968), selected according to their date of construction. For this optimized and validated a method for quantification by atomic absorption spectroscopy with hydride generator (HG-AAS) for the determination of total As and total Hg in the various matrices studied using certified reference materials. After obtaining the results, a series of statistical analyzes were applied to test for significant differences due to the presence of the reservoir. The results show a clear difference in the distribution of As, Hg in different matrices, the highest concentrations found in the sediment (0.20 mgkg-1 of As and 1.0-10-3 Hg mgkg-1) then in the interstitial water (10.10-3 mgL-1 of As and 3.0 mgL-1.10-5 Hg) and finally in surface water (3.0.10-3 mgL-1 of As and 1.0.10-5 mgL-1 Hg). This distribution is directly related to the physic-chemical characteristics of the environment, tested by means of statistical analyzes (Pearson, Anova and PCА).