Programa de Vigilancia Ambiental Terminales Maritimos B Y C de ENAP Refinerías S.A.
CAMPAÑA ESTIVAL 2014
PRESENTACIÓN DEL ESTUDIO
El presente informe contiene los resultados obtenidos durante el Programa de Vigilancia Ambiental de los Terminales B y C en Verano de 2014, realizado en el sector de Bahía San Vicente, de acuerdo al compromiso contraído con la Autoridad Marítima según G.M. (T) ORD. N° 12.600/685. Esta campaña fue realizada durante el mes de Marzo del 2014 y contempló las actividades de Hidrografia, monitoreo de la columna de agua, monitoreo de los sedimentos inter y submareales y comunidades de fondos blandos litorales y sublitorales..
El trabajo fue realizado por científicos del Centro Regional de Estudios Ambientales de la Universidad Católica de la Santísima Concepcion.
La ejecución de la actividad fue coordinada y apoyada por personal del área de Medio Ambiente de ENAP Biobio.
Es importante destacar que, según la información entregada por la Empresa, los Terminales Marítimos B y C dejaron de operar en Enero de 2013.
1. ANÁLISIS POR ACTIVIDAD
1.1. CAPÍTULO 2: HIDROGRAFIA.
De acuerdo a los resultados obtenidos, el comportamiento hidrográfico en términos de las variables conservativas, temperatura, salinidad, densidad y oxígeno disuelto, presenta una estructura vertical típica para el sector en esta época del año.
Así mismo, no existe diferencia con lo reportado en anteriores campañas del este programa de vigilancia ambiental.
1.2. CAPÍTULO 3: COLUMNA DE AGUA
En relación a los resultados podemos señalar que:
La transparencia evidencio una columna de agua turbia, principalmente en el sector de la poza, no obstante esto dice relación con la gran cantidad de sólidos que son vertidos al mar producto de las operaciones de las descargas de pescado, así como la resuspensión de los sedimentos que se produce como consecuencia del tráfico marítimo. El pH mostró valores dentro del rango normal para el agua de mar.
El análisis de los HAPs, evidencia concentraciones en todas las estaciones monitoreadas que clasifican al cuerpo de agua receptor fuera de la Clase 3 (Regular Calidad), de acuerdo a los parámetros establecidos en el futuro reglamento (Norma Secundaria de Calidad Ambiental para la Protección de las Aguas Marinas).
Situación similar se observa desde el punto de vista de los Hidrocarburos Totales, donde en 14 de los puntos muestreados, el límite máximo asociado a la Clase 3, se sobrepasa en las estaciones 4, 5 y 6.
En relación a los metales traza evaluados en esta campaña, ninguno de los puntos de monitoreo evaluados, superan los valores utilizados por la Agencia Ambiental Norteamericana US-EPA 2006 (National Recommended Water Quality Criteria), considerados como criterios de calidad ambiental en agua de mar para la protección de la vida acuática marina.
1.3. CAPÍTULO 4: SEDIMENTOS INTERMAREALES Y SUBMAREALES
Considerando los resultados descritos, durante la presente campaña de Marzo 2014, es posible concluir lo siguiente:
grupo conformado por las estaciones del ambiente submareal del sector más industrializado de Bahía San Vicente (estaciones E1, E2 y E3), las cuales registraron altos niveles de hidrocarburos (HCF, HCV, HAP, y n-alcanos), MOT, Sorting y los elementos traza Pb, Cd, Cu y Hg, así como también de un menor tamaño de partículas y una tercera agrupación conformada por el resto de las estaciones de muestreo.
El tamaño medio de las partículas en los sedimentos recolectados fluctuó entre arena muy fina (estación E-03 en ambiente submareal) a arena gruesa (estación TA en ambiente intermareal). Aportes porcentuales de partículas de menor tamaño (fango), fueron >25% solamente en las estaciones E1, E2 y E3 (ambiente submareal), por lo que estos sectores se comportarían como a una zona de acumulación de sustancias.
Como ha sido reportado en campañas de monitoreo previas, los niveles promedios de los hidrocarburos y los metales traza analizados fueron comparativamente mayores en las estaciones emplazadas en la zona más industrializada de la bahía, mientras que en general, los niveles más bajos se encontraron asociados al ambiente intermareal y a la estación E-06 (ambiente submareal).
Al considerar la concentración total de los HAP determinados en los sedimentos inter y submareal de Bahía San Vicente, se verificó que la calidad ambiental fluctuó entre baja contaminación (estación E-06) a muy alta contaminación (estaciones E-01, E-02 y E-03) para el ambiente submareal, y como moderada contaminación para todas las estaciones de muestreo ubicadas el ambiente intermareal. Por su parte, al considerar la calidad toxicológica, se verificó que en las estaciones submareales del sector industrializado del área de estudio, niveles de fluoreno, fenantreno, antraceno, fluoranteno, pireno, Benzo(a) antraceno, criseno, Benzo(a) pireno y Dibenzo(a,h) antraceno que pueden constituir un riesgo ecotoxicológico potencial para la biota marina.
En relación a la magnitud de las concentraciones de los elementos traza
monitoreados durante Marzo 2014, el orden de abundancia es el siguiente: hierro
>vanadio > cobre > níquel > plomo > arsénico > cadmio > mercurio. Se destacó en esta campaña los bajos niveles de mercurio registrados en el ambiente intermareal, donde todas las estaciones evidenciaron niveles <0,07 mg/Kg. Al considerar los estándares de calidad toxicológicos, se observó que el sector más industrializado de Bahía San Vicente (estaciones E-01, E-02 y E-03), presentaron niveles de cobre, níquel, cadmio y mercurio que se encontraron por sobre los criterios TEL y ERL; sin embargo, ninguno de estos resultados sobrepasó los índices PEL y ERM, por sobre los cuales es probable que se produzca algún efecto cuantificable sobre los organismos expuestos en el largo plazo, siendo la única excepción, la concentración de níquel asociada a la estación del ambiente intermareal TF (80,9 mg/Kg), la cual sobrepasó todos los índices de calidad establecidos para este metal.
Finalmente, en base a los antecedentes entregados es posible señalar que los resultados entregados se ajustan a las características propias del área de estudio las cuales han sido reportadas en campañas de monitoreo anteriores, donde se destaca que la actividad industrial que se desarrolla en el borde costero explica la deteriorada calidad ambiental que se registró en los sedimentos submareales de las estaciones E- 01, E-02 y E-03.
1.4. CAPÍTULO 5: COMUNIDADES BENTONICAS SUBMAREALES
La comunidad de macroinfauna bentónica del sector de Bahía San Vicente estuvo constituida por un total de 18 especies o taxa diferenciadas. En términos de abundancia, se registró una abundancia de 1247 ind m-2. La biomasa, registro valores de 3,49 g m-2.
bombyx, Mediomastus branchieferus y Oliva peruviana Los principales índices comunitarios señalaron valores del índice de Shannon, fluctuó entre 1,27 y 2,01. Por otra parte, los índices de dominancia evidencian un alto nivel de dominancia ecológica en prácticamente todas las estaciones (con dominancias superiores al 50%).
Un análisis comparativo con estudios anteriores realizados en el área de estudio evidencia que el comportamiento de la comunidad ha sido similar en el tiempo, no observándose cambios importantes tanto en la distribución de ésta, como en su composición faunística.
1.5. CAPITULO 6: COMUNIDADES BENTONICAS INTERMAREALES
La comunidad de macroinfauna presentes en la zona intermareal de las playas de arena de la Bahía San Vicente, durante la campaña estival 2014, estuvo compuesta por un total de tres especies, Emerita analoga (Crustacea, Anomura), Exirolana hirsuticauda (Isópoda, Cirolanidae) y Orchestoidea tuberculata (Amphypoda, Talitrida), todas ellas especies características de la zona intermareal en la costa de Chile.
La abundancia numérica registrada durante la presente campaña de monitoreo, evidencio como especie más abundante al Isópodo Exirolana.
hirsuticauda, representando un 55 % del total, en forma secundaria a Emerita.
analoga, con un 43 %. En cuanto a la biomasa, la especie que aporto el mayor valor, correspondió al Decápoda E. análoga, con un 97 %.
En relación al análisis de Similitud de Bray-Curtis, reveló que existe la conformación de dos grupos, presentando una similaridad en su estructura comunitaria aproximada de un 60 %.
Las características morfodinámicas, en base a los valores de su pendiente, indican que las estaciones presentaron similares características de pendiente,
correspondiendo a playas del tipo disipativas, playas de arena fina, suave pendiente, olas de gran energía que se disipa en una amplia zona intermareal y baja frecuencia de barrido de la ola en el intermareal y de traspaso de la línea de efluente.
CAPITULO 2. HIDROGRAFIA 1. INTRODUCCION
El presente capítulo entrega los resultados asociados al monitoreo de las condiciones hidrográficas, las cuales fueron obtenidas durante la presente campaña de muestreo del PVA de Terminales Marítimos B y C de Enap Refinerias. El objetivo principal fue caracterizar hidrografía en términos de temperatura, salinidad, densidad y oxígeno disuelto.
2. MATERIALES Y METODOS
Las mediciones hidrográficas en la columna de agua se realizaron en seis estaciones dentro de la Bahía San Vicente (Figura 1). La ubicación exacta y las profundidades a las que se muestreo en cada una de ellas se indican en la Tabla 1.
Para las variables oceanográficas se utilizó una sonda oceanográfica CTDO Sea-Bird 19 Plus, siguiendo el protocolo recomendado por UNESCO (1988) perfilando la columna de agua desde la superficie hasta llegar a una profundidad cercana al fondo (1 m app) para evitar dañar el equipo. Los parámetros que se consideraron en el análisis fueron Temperatura, Salinidad, Oxígeno Disuelto, y Densidad. Esta última se calculó siguiendo la ecuación internacional de estado del agua de mar de 1980 (UNESCO, 1981). La información oceanográfica se presenta en la forma de perfiles verticales realizando las correspondientes comparaciones entre estaciones (Figura 2). Además se adjunta una tabla con los valores promedio y desviación estándar de cada variable a profundidades estándar (1, 5, 10, 15 y 40 m) (Tabla 2).
Tabla 1. Coordenadas y profundidades muestreadas para cada una de las estaciones en la Bahía de San Vicente.
Estación Latitud S Longitud W Profundidad (m)
Fecha E - 1 36° 43’ 48’’ 73° 07’ 57’’ 10 17/03/2014 E - 2 36° 43’ 54’’ 73° 07’ 51’’
12 17/03/2014 E - 3 36° 44’ 1’’ 73° 07’ 48’’
14 17/03/2014 E - 4 36° 44’ 17’’ 73° 09’ 07’’ 19 17/03/2014 E - 5 36° 45’ 17’’ 73° 10’ 12’’ 11 17/03/2014 E - 6 36° 43’ 14’’ 73° 10’ 12’’
45 17/03/2014
3. RESULTADOS
La temperatura promedio en el área de estudio alcanzó los 11,41ºC en superficie, manteniéndose homogénea con la profundidad (Tabla 2). Los valores fueron muy similares en las seis estaciones muestreadas y en cada una de las profundidades (desviación estándar < 1ºC). En este contexto, no es posible evidenciar termoclina en la columna de agua (Fig. 2a).
La salinidad promedio alcanzó en superficie los 34,48 ups, manteniéndose constante en toda la columna de agua (Tabla 2). Las diferencias entre las estaciones fueron mayores en el primer metro de la columna de agua con desviaciones estándar de hasta 0.2. Sin embargo, bajo esta profundidad la salinidad mostró valores similares en todas las estaciones de muestreo con desviaciones estándar muy bajos (<0.09). En la figura 2 se observan los perfiles de salinidad para las 6 estaciones, mostrando un comportamiento vertical homogéneo desde superficie hacia el fondo.
En promedio, la densidad en superficie alcanzó los 26,30 (sigmat) (d.e.=0,18) y en los 10 m de profundidad 26,22 (d.e.=0,14) (Tabla 2). El perfil de distribución vertical de esta variable, muestra una estructura homogénea entre la superficie y la máxima profundidad de muestreo no observándose clinas (figura 2).
El perfil del oxígeno disuelto mostró un comportamiento similar al registrado para el resto de las variables en el área de muestreo. Se observa una distribución homogénea del perfil vertical desde la superficie hasta la máxima profundidad de muestreo (Figura 2). Así mismo, se observa valores bajos en toda la columna de agua, con promedio de 2,46 mL/L, en superficie. Sin embargo, aún cuando los valores sean bajos la columna de agua se encuentran bien oxigenados, ya que ningún valor se encuentra bajo los 0.5 mL/L. La excepción lo constituye la estación E-6 que presento un máximo superficial de 6 ml/L
Figura 2. Perfiles verticales de A) Temperatura; B) Salinidad; C) Densidad y D) Oxígeno disuelto para todas las estaciones muestreadas en la zona de Bahía San Vicente en Marzo de 2014.
Tabla 2. Valores promedio y desviación estándar para profundidades estándar (1, 5, 10, 15, 40) muestreada y para cada variable medida en la zona de Bahía San Vicente en Marzo de 2014.
Profundidad (m)
Temperatura (ºC)
Salinidad (ups)
Densidad (sigma-t)
Oxígeno disuelto (mL/L)
1 11,41±0,48 34,48±0,18 26,30±0,18 2,46±1,72 5 11,31±0,65 34,37±0,09 26,22±0,14 1,66±0,65 10 11,27±0,62 34,37±0,09 26,23±0,14 1,65±0,76 15 11,23±0,733 34,40±0,09 26,26±0,17 1,86±0,80
*40 12,01 34,39 26,11 2,86
*Datos de una sola estación de muestreo (E6) por lo que no se informa desviación estándar.
4. CONCLUSIONES
De acuerdo a los resultados obtenidos, el comportamiento hidrográfico en términos de las variables conservativas, temperatura, salinidad, densidad y oxígeno disuelto, presenta una estructura vertical típica para el sector en esta época del año.
Así mismo, no existe diferencia con lo reportado en anteriores campañas del este programa de vigilancia ambiental.
CAPITULO 3. COLUMNA DE AGUA
1. INTRODUCCION
El presente Capítulo, entrega la caracterización físico-química de la columna de agua asociados al Programa de Vigilancia Ambiental (PVA) de Terminales B y C, el cual consideró 6 estaciones de monitoreo. El sector evaluado, corresponde a Bahía San Vicente, Talcahuano, VIII Región.
2. MATERIALES Y METODOS
El día 17 de Marzo de 2014, se llevó a cabo la toma de muestras de agua de mar con el fin de caracterizar la columna de agua del sector costero de Bahía San Vicente, desde un punto de vista oceanográfico así como también desde la perspectiva del análisis de hidrocarburos presentes en la bahía.
Se consideraron cinco estaciones de muestreo y una estación de referencia o control (E-1, E-2, E-3, E-4, E-5, y E-6 Control), muestreando en 2 niveles de (superficial y fondo), a excepción de la estación E-4 y E-6 en donde se agregó un nivel intermedio. La distribución de las estaciones se detalla en la Figura 1 y la posición geográfica de dichas estaciones se describe en la Tabla 1.
Tabla 1. Coordenadas Geográficas de las estaciones monitoreadas para la columna de agua.
Estación Latitud S Longitud W Fecha E - 1 36° 43’ 48’’ 73° 07’ 57’’ 17/03/2014 E - 2 36° 43’ 54’’ 73° 07’ 51’’ 17/03/2014 E - 3 36° 44’ 1’’ 73° 07’ 48’’ 17/03/2014 E - 4 36° 44’ 17’’ 73° 09’ 07’’ 17/03/2014 E - 5 36° 45’ 17’’ 73° 10’ 12’’ 17/03/2014 E - 6 36° 43’ 14’’ 73° 10’ 12’’ 17/03/2014
La toma de muestras se realizó sobre una embarcación menor haciendo uso de una botella Niskin de 5 litros. Posteriormente las muestras fueron trasvasijadas, rotuladas y almacenadas según el parámetro a medir y enviadas a los laboratorios de BIOTECMAR-UCSC para los correspondientes análisis.
Figura 1. Ubicación estaciones monitoreadas para la columna de agua.
Las variables analizadas fueron las señaladas en la Tabla 2.
Tabla 2. Variables medidas en la columna de agua.
Variable Metodología
pH Electrométrico
Transparencia Disco Secchi
Aceites y grasas Gravimetría
Hidrocarburos totales HPLC
Hidrocarburos fijos HPLC
Hidrocarburos volátiles HPLC
Hidrocarburos aromáticos policíclicos HPLC Perfil cromatográfico (alcanos) HPLC
Arsénico ICP óptico
Cobre ICP óptico
Cadmio ICP óptico
Plomo ICP óptico
Mercurio ICP óptico
3. RESULTADOS
A continuación se entregan los resultados de las diferentes variables analizadas en la columna de agua.
3.1 Transparencia
La transparencia fluctuó entre 1,0 m y 3,0 m (Tabla 3). Los valores mas bajos se registraron en la poza del Puerto de San Vicente, como era de esperar dado las múltiples descargas de residuos líquidos que existen en el área.
Tabla 3. Transparencia para las 6 estaciones.
Estación Transparencia (m)
E - 1 1,0
E - 2 1,3
E - 3 1,0
E - 4 1,8
E - 5 3,0
E - 6 3,0
3.2 pH
Esta variable fluctuó entre 7,74 y 7,93 en superficie con un promedio de 7,85. En el estrato de fondo el rango fluctuó entre 7,51 y 7,68 con un promedio de 7,57 (Tabla 4). Estos valores se enceuntran dentro del rango normal de pH para agua de mar.
Tabla 4. pH para las 6 estaciones en cada uno de sus niveles.
Estación Superficie Medio Fondo
E - 1 7,74 --- 7,53
E - 2 7,91 --- 7,55
E - 3 7,87 --- 7,61
E - 4 7,77 7,69 7,59
E - 5 7,93 --- 7,68
E - 6 7,88 7,64 7,51
3.3 Hidrocarburos
Los productos derivados del petróleo, en general son mezclas complejas de hidrocarburos tipo n-alcanos, alcanos ramificados, ciclo alcanos e hidrocarburos aromáticos (mono y polibencénicos), y pueden contener metales pesados como Plomo, Vanadio, Níquel, Cobalto y Hierro.
Relativo a los Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAPs), la Environmental Protection Agency de los Estados Unidos (EPA) incluyó 16 de éstos en la lista de contaminantes prioritarios, estos son, naftaleno, acenaftileno, acenaftaleno, fluoreno, fenantreno, antraceno, fluoranteno, pireno, benz(a)antraceno, criseno, benzo(b)fluoranteno, Benzo(k)fluoranteno, benzo(a)pireno, dibenzo(a,h)antraceno, benzo(ghi)perileno, y indeno(1,2,3-cd)pireno.
En la presente campaña se realizó la determinación de 16 Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos, en las 6 estaciones de monitoreo, considerando distintos estratos de profundidad (superficie, medio y fondo) dependiendo de la batimetría
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50
1S 1F 2S 2F 3S 3F 4S 4M 4F 5S 5F 6S 6M 6F
Estación de monitoreo
Concentración (ug/L)
Figura 2. Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos Totales (HAPs en μg/L), para las 6 estaciones de monitoreo. Campaña estival, marzo de 2014.
Tabla 5. Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAPs en μg/L), para las 6 estaciones de monitoreo. Campaña estival, marzo de 2014.
Compuesto 1S 1F 2S 2F 3S 3F 4S 4M 4F 5S 5F 6S 6M 6F Naftaleno n.d 0,04 0,02 0,05 n.d 0,03 0,03 0,02 0,09 0,12 0,04 0,08 n.d 0,09 Acenaftileno 0,08 0,08 0,07 0,12 0,14 0,11 0,07 0,03 0,06 0,07 0,07 n.d 0,10 0,20 Acenafteno 1,04 1,73 0,43 0,97 0,26 0,46 1,08 0,91 1,11 0,69 1,16 0,46 2,10 2,34 Fluoreno 0,06 0,07 0,04 0,06 0,04 0,05 0,05 0,04 0,04 0,05 0,04 0,06 0,04 0,04 Fenantreno 0,08 0,09 0,05 0,08 0,07 0,09 0,06 0,09 0,05 0,05 0,05 0,07 0,05 0,04 Antraceno 0,12 0,09 0,08 0,10 0,08 0,09 0,16 0,08 0,08 0,09 0,10 0,09 0,09 0,10 Fluoranteno 0,04 0,03 0,08 0,10 0,05 0,24 0,05 0,05 0,04 n.d 0,02 n.d n.d 0,03 Pireno 0,07 0,05 0,09 0,11 0,05 0,23 0,06 0,05 0,05 0,05 0,04 0,05 0,04 0,05 Benzo(a)antraceno 0,18 n.d n.d n.d n.d 0,05 n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d 0,05 Criseno 0,05 0,06 0,08 0,06 0,06 0,11 0,05 0,05 0,06 0,06 0,06 0,06 0,04 0,05 Benzo(b)fluoranteno 0,30 0,05 0,08 0,42 0,09 0,09 0,05 0,05 0,05 0,07 0,28 n.d 0,04 0,05 Benzo(k)fluoranteno 0,09 0,04 n.d 0,02 n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d 0,04 0,03 Benzo(a)pireno n.d 0,07 n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d Indeno(1,2,3-c,d) pireno 0,08 0,07 0,06 0,34 0,07 0,12 0,09 0,09 0,07 0,07 0,23 n.d 0,08 0,08 Dibenzo(a,h)antraceno n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d Benzo(ghi)perileno 0,08 n.d n.d n.d n.d 0,16 0,08 n.d n.d n.d 0,08 0,09 n.d n.d HAP (totales) 2,27 2,47 1,09 2,44 0,91 1,84 1,82 1,46 1,70 1,33 2,18 0,97 2,63 3,17
En relación a los HAPs, podemos indicar que independiente del estrato de profundidad analizado (superficial, medio y fondo), las mayores concentraciones determinadas están vinculadas con el Acenafteno (para todas las estaciones de monitoreo). Por su parte, se determinó que las mayores concentraciones de HAPs Totales están vinculadas a las estaciones E-6F (3,17 μg/L) y E-6M (2,63 μg/L) (Figura 2; Tabla 5).
En menor medida, sobre el estrato superficial, se observan concentraciones secundariamente mayores en el Benzo(b)fluoranteno (E-1S) y secundariamente en el Antraceno (E-4S y E-6S). Por su parte, en el estrato medio de profundidad, concentraciones secundarias menores se detectaron asociadas al Acenaftileno (E- 6M), Fenantreno (E-4M), Antraceno (E-4M y E-6M) y en el Indeno (1,2,3-c,d) pireno (E-4M). Finalmente, en el estrato del fondo, se observaron concentraciones secundarias asociadas al Indeno(1,2,3-c,d)pireno (E-2F y E-5F), al Benzo(b)fluoranteno (E-2F y E-5F), Pireno (E-3F) y Fluoranteno (E-3F) (Tabla 5).
Por otra parte, en las mismas 6 estaciones de monitoreo, se determinaron las concentraciones de Hidrocarburos Volátiles, Hidrocarburos Fijos e Hidrocarburos Totales (Tabla 6; Figura 3).
Cabe hacer notar que los Hidrocarburos Volátiles en todas las determinaciones no fueron detectados, por lo tanto las concentraciones de Hidrocarburos Totales corresponden a la misma concentración determinada para los Hidrocarburos Fijos.
En estos compuestos analizados, se observaron concentraciones máximas asociadas a las estaciones E-5F y E-6S.
Tabla 6. Concentraciones de Hidrocarburos Fijos, Hidrocarburos Volátiles y Hidrocarburos Totales (μg/L), para las 6 estaciones de monitoreo.
Campaña estival, marzo de 2014.
1S 1F 2S 2F 3S 3F 4S 4M 4F 5S 5F 6S 6M 6F
HCF 100 300 200 <100 300 300 1100 1700 2400 1300 3000 3000 2100 <100 HCV n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d HCT 100 300 200 <100 300 300 1100 1700 2400 1300 3000 3000 2100 <100
HCF: Hidrocarburos fijos HCV: Hidrocarburos Volátiles HCT: Hidrocarburos Totales
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
1S 1F 2S 2F 3S 3F 4S 4M 4F 5S 5F 6S 6M 6F Estación de monitoreo
Hidrocarburos Totales (μg/L)
Figura 3. Concentraciones de Hidrocarburos Totales. Campaña estival, marzo de 2014.
Para el análisis de la información obtenida en esta campaña de monitoreo, el presente Informe Técnico considera como referencia la “Guía para el Establecimiento de las Normas Secundarias de Calidad Ambiental para Aguas Continentales Superficiales y Marinas” (CONAMA), el cual aún no entra en vigencia.
En este contexto, cabe mencionar que la futura “Norma Secundaria de Calidad Ambiental para la Protección de las Aguas Marinas” incluye en su Tabla N°3 la categorización de las aguas marinas de acuerdo a la concentración de los contaminantes encontrados en “clases de calidad” que se definirán como sigue:
- Clase 1: Muy Buena Calidad. Indica agua apta para la conservación de
- Clase 3: Regular Calidad. Indica un agua apta para actividades portuarias, navegación u otros usos de menor requerimiento en calidad de agua.
Tabla 7. Concentraciones de Hidrocarburos Totales y Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (mg/L), para 3 Clases de calidad de agua marina.
COMPUESTOS (mg/L) CLASE 1 CLASE 2 CLASE 3 Hidrocarburos Totales < 0,02 0,02 – 0,05 0,05 – 1
Hodrocarburos Aromáticos
Policíclicos < 0,0002 < 0,0002 0,0002 – 0,001
Considerando este futuro reglamento, en relación a Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos Totales (HAPs), se observa que en todas las estaciones de monitoreo evaluadas (6) en sus distintos estratos (superficie, medio y fondo), los valores determinados están por sobre el rango de concentración asociado a tipos de agua de Clase 3, ya que son mayores al rango de 0,0002 a 0,001 mg/l (Tabla 7).
En este contexto, de los 14 puntos muestreados (6 estaciones a distintas profundidades; Tabla 5), se observó que los HAPs se caracterizaron por fluctuar entre 0,91 y 3,17 μg/L presentando un promedio de 1,88 ± 0,68 μg/L.
Por su parte, las concentraciones de Hidrocarburos Totales para la Clase 3 (agua de regular a mala calidad) están comprendidas entre 0,05 mg/l y 1,0 mg/l.
Este valor norma representa el máximo de un peor escenario, en aguas imposibilitadas de usos humanos por su mala calidad.
En el presente monitoreo, el análisis de los Hidrocarburos Totales, evidencia que en 14 de los puntos muestreados, el límite máximo asociado a la Clase 3, se sobrepasa en las estaciones 4, 5 y 6 (4S, 4M, 4F, 5S, 5F, 6S y 6M) (Tabla 6 y Figura 3).
Además de las determinaciones anteriores, se realizó un análisis específico sobre la composición de los Alcanos Saturados presentes en las 6 estaciones de monitoreo (superficial) con el fin de obtener información de la composición química del área de interés evaluada en este Programa de Vigilancia Ambiental (Tabla 5).
Tabla 8. Perfil de Alcanos Saturados en las 6 estaciones de monitoreo en el ambiente superficial (μg/L). Campaña estival, marzo de 2014.
Compuesto E1 E2 E3 E4 E5 E6 Decano n.d n.d n.d n.d n.d n.d Undecano 0,03 n.d n.d n.d n.d n.d Dodecano n.d n.d n.d n.d 0,04 n.d Tridecano n.d n.d n.d n.d 0,06 n.d Tetradecano n.d 0,03 0,01 0,03 0,03 n.d Pentadecano 0,03 0,02 0,01 0,02 0,02 0,01 Hexadecano 0,08 0,13 0,09 0,16 0,16 0,04 Heptadecano 0,07 0,08 0,04 0,10 0,10 0,01 Octadecano 0,24 0,18 0,13 0,38 0,39 0,08 Nonadecano 0,06 0,03 0,03 0,06 0,06 0,03 Eicosano 0,29 0,19 0,17 0,47 0,47 0,09 Heneicosano 0,06 0,24 0,36 0,05 0,05 0,03 Docosano 0,45 0,23 0,23 0,45 0,47 0,11 Tricosano 0,05 0,03 0,03 0,04 0,04 0,04 Tetracosano 0,53 0,25 0,69 0,43 0,44 0,15 Pentacosano 0,06 0,03 0,04 0,05 0,05 0,05 Hexacosano 0,53 0,24 0,66 0,40 0,43 0,16 Heptacosano 0,09 0,04 0,04 0,06 0,06 0,05 Octacosano 0,46 0,21 0,51 0,38 0,39 0,15 Nonacosano 0,07 0,03 0,03 0,06 0,06 0,04 Triacontano 0,34 0,19 0,40 0,34 0,35 0,13 Hentriacontano 0,08 0,03 0,03 0,05 0,05 0,03 Dotriacontano 0,22 0,15 0,30 0,28 0,29 0,09 Tritriacontano 0,03 0,02 0,02 0,03 0,03 0,02
El análisis del perfil de alcanos (31 compuestos), evidencia que las cadenas de carbono mayormente representadas son, Eicosano (C20) en estaciones 4S y 5S;
Heneicosano (C21) en la estación 2S; Docosano (C22) en estaciones 4S y 5S;
Tetracosano (C24) en estaciones 1S, 2S, 3S, 4S, 5S y 6S; Hexacosano (C26) en estaciones 1S, 2S, 3S y 6S; y Octacosano (C28) en estaciones 1S, 3S y 6S.
3.4 Aceites y Grasas
Se determinó la concentración de aceites y grasas en 12 puntos muestreados (6 estaciones a distintas profundidades, superficie y fondo) (Tabla 9). Cabe hacer notar que para este análisis, no se consideró tomar muestras en los niveles intermedios, o sea, no se consideran las estaciones E-4M y E-6M.
Tabla 9. Aceites y grasas determinados en las 6 estaciones de monitoreo a distintas profundidades (μg/L). Campaña estival, marzo de 2014.
Estación Aceites y grasas
1S 5900 1F 4200 2S 3700 2F 3000 3S 12900 3F 3800 4S 6200 4F <600 5S 1100 5F 3000 6S 3000 6F 2400
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
1S 1F 2S 2F 3S 3F 4S 4F 5S 5F 6S 6F
Estaciones de monitoreo
Aceites y grasas (ug/L)
Figura 4. Concentraciones de Aceites y grasas. Campaña estival, marzo de 2014.
Esta variable fluctuó entre 1100 y 12900 μg/L en superficie, con un promedio de 5467 μg/L, mientras que en el estrato de fondo el rango fluctuó entre <600 y 4200 μg/L con un promedio de 3280 μg/L (Figura 4; Tabla 9).
3.5 Metales
En la presente campaña se determinó la concentración de arsénico, cadmio, cobre, plomo y mercurio en 12 puntos muestreados (6 estaciones a distintas profundidades, superficie y fondo) (Tabla 10). Así como en la determinación de aceites y grasas, cabe hacer notar que para este análisis, no se consideró tomar muestras en los niveles intermedios, o sea, no se consideran las estaciones E-4M y E-6M.
Tabla 10. Metales determinados en las 6 estaciones de monitoreo a distintas profundidades (μg/L). Campaña estival, marzo de 2014.
Estación As Cu Cd Pb Hg
1S 1,11 2,17 0,08 0,15 <0,1 1F 1,62 1,03 0,17 0,68 <0,1 2S 1,25 0,51 0,05 n.d <0,1 2F <0,05 <0,02 0,16 0,48 <0,1 3S 0,52 0,32 0,35 n.d <0,1 3F 0,39 0,47 0,24 1,44 <0,1 4S 0,52 n.d 0,21 0,42 <0,1 4F n.d <0,02 0,36 0,42 <0,1 5S 0,59 n.d 0,08 n.d <0,1 5F 0,40 n.d 0,11 n.d <0,1 6S 0,19 n.d 0,31 n.d <0,1 6F 1,10 n.d 0,19 n.d <0,1
En relación a los 5 metales traza evaluados en esta campaña, se observa que los valores utilizados por la Agencia Ambiental Norteamericana US-EPA 2006 (National Recommended Water Quality Criteria), considerados como criterios de calidad ambiental en agua de mar para la protección de la vida acuática marina no han sido superados para ninguno de los puntos de monitoreo (Tablas 10 y 11).
Tabla 11. Valores guías o límites para Cu, Cd, Pb, As y Hg para la protección de la vida acuática en agua de mar, según la US-EPA (2006).
ESPECIE QUÍMICA US-EPA (ppb) Cu CMC 4,8
CCC 3,1
Cd CMC 40
CCC 8,8 Pb CMC 210
CCC 8,1
As CMC 69
CCC 36 Hg CMC 1,8
CCC 0,94
CMC = Criterio de Concentración Máxima para 1 hora de exposición promedio (“aguda”).
CCC = Criterio de Concentración Continua (“crónica”).
En el caso del arsénico, la concentración promedio registrada fue de 0,77 ± 0,47 μg/L con un valor mínimo detectado de 0,19 μg/L (E-6S) y un máximo de 1,62 μg/L (E-1F).
Por su parte el cobre registró una concentración promedio de 0,90 ±0,76 μg/L con un mínimo registro de 0,32 μg/L (E-3S) y un máximo de 2,17 μg/L (E-1S).
El cadmio se caracterizó por presentar una concentración promedio de 0,19 ± 0,11 μg/L, con un mínimo registro de 0,05 μg/L (E-2S) y un máximo de 0,36 μg/L (E-4F).
El plomo por su parte, presenta una concentración promedio de 0,60 ± 0,44 μg/L, con un mínimo registro de 0,15 μg/L (E-1S) y un máximo de 1,44 μg/L (E- 3F).
En relación al mercurio, todos las determinaciones estuvieron por debajo del límite de detección (<0,1) por lo tanto la información numérica no es cuantificable.
0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0
1S 1F 2S 2F 3S 3F 4S 4F 5S 5F 6S 6F
Estaciones de monitoreo
Concentración de Arsénico (ug/L)
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
1S 1F 2S 2F 3S 3F 4S 4F 5S 5F 6S 6F
Estaciones de monitoreo
Concentración de Cobre (ug/L)
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
1S 1F 2S 2F 3S 3F 4S 4F 5S 5F 6S 6F
Estaciones de monitoreo
Concentración de Cadmio (ug/L)
0,0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5
1S 1F 2S 2F 3S 3F 4S 4F 5S 5F 6S 6F
Estaciones de monitoreo
Concentración de Plomo (ug/L)
Figura 5. Concentraciones de los metales arsénico, cobre, cadmio y plomo (en μg/L). Campaña estival, marzo de 2014.
4. CONCLUSIONES
En relación a los resultados podemos señalar que:
La transparencia evidencio una columna de agua turbia, principalmente en el sector de la poza, no obstante esto dice relación con la gran cantidad de sólidos que son vertidos al mar producto de las operaciones de las descargas de pescado, así como la resuspensión de los sedimentos que se produce como consecuencia del tráfico marítimo. El pH mostró valores dentro del rango normal para el agua de mar.
El análisis de los HAPs, evidencia concentraciones en todas las estaciones monitoreadas que clasifican al cuerpo de agua receptor fuera de la Clase 3 (Regular Calidad), de acuerdo a los parámetros establecidos en el futuro reglamento (Norma Secundaria de Calidad Ambiental para la Protección de las Aguas Marinas).
Situación similar se observa desde el punto de vista de los Hidrocarburos Totales, donde en 14 de los puntos muestreados, el límite máximo asociado a la Clase 3, se sobrepasa en las estaciones 4, 5 y 6.
En relación a los metales traza evaluados en esta campaña, ninguno de los puntos de monitoreo evaluados, superan los valores utilizados por la Agencia Ambiental Norteamericana US-EPA 2006 (National Recommended Water Quality Criteria), considerados como criterios de calidad ambiental en agua de mar para la protección de la vida acuática marina.
CAPITULO 4. SEDIMENTOS MARINOS 1. INTRODUCCION
A continuación, se entregan los resultados asociados a la evaluación de la calidad ambiental de los sedimentos marinos recolectados desde el ambiente intermareal y submareal de Bahía San Vicente (campaña Marzo 2014). Entre los objetivos específicos asociados al presente estudio se encuentran:
a) determinar las propiedades granulométricas y el contenido de materia orgánica (MOT) asociada a los sedimentos marinos monitoreados.
b) estimar la concentración de los elementos traza.
c) evaluar los niveles de los hidrocarburos (fijos, volátiles aromáticos policíclicos, n-alcanos, etc.) presentes en los sedimentos marinos del área de estudio.
d) evaluar la existencia de posibles relaciones entre las variables físico- químicas evaluadas.
e) estimar la calidad ambiental de los sedimentos en base a los estándares de calidad existentes a nivel internacional.
2. MATERIALES Y METODOS
Los sedimentos marinos fueron recolectados desde 13 puntos o estaciones de muestreo, de ellos, 6 se encontraron emplazados hacia el ambiente submareal, con una mayor densidad de puntos asociados al sector más industrializado de Bahía San Vicente; en tanto que 07 estaciones fueron consideradas para la evaluación del ambiente intermareal de la bahía, y abarcaron desde el sector del Puerto de San Vicente hasta la zona de Playa de Ramuntcho (Figura 1). Las muestras provenientes del ambiente intermareal, se recolectaron directamente desde la zona de playa durante los períodos de baja marea; en tanto
que los sedimentos submareales, fueron recolectados mediante una draga KC- Denmark tipo Van Veen de 0,1 m² de mascada. Las muestras fueron almacenadas y rotuladas para su posterior traslado al laboratorio.
El análisis granulométrico de las muestras, se llevó a cabo siguiendo la metodología de Folk & Ward (1957) y Folk (1974), mientras que la estimación del tamaño medio de grano se realizó de acuerdo a la escala de Wentworth (Wentworth, 1922). Los resultados obtenidos en esta caracterización, fueron analizados utilizando el programa Gradistat (Blott & Kenneth, 2001), el cual realiza la caracterización de la media, clasificación, asimetría y curtosis basándose en Folk
& Ward y en el método de los momentos (Cupul et al., 2006).
Una vez obtenidos los resultados de la caracterización físico-química de los sedimentos, se procedió a realizar un análisis exploratorio de la información. Para ello, se procedió a evaluar el grado de asociación de las variables monitoreadas mediante la estimación de las correlaciones de Spearman, considerando una significancia estadística de α=0,050. Esta primera aproximación, fue complementada además con un análisis de componentes principales o ACP, con la finalidad de identificar la posible existencia de segregaciones y/o agrupaciones de puntos dentro del área de estudio, determinado además que variables o parámetros son los que están explicando las tendencias observadas.
Figura 1. Ubicación espacial de las estaciones de muestreo para la evaluación de calidad de sedimentos marinos. Campaña Marzo 2014.
Con la finalidad de estimar la calidad del ambiente sedimentario, cuando sea posible, los resultados obtenidos serán contrastados con los índices o directrices de calidad de sedimentos utilizados a nivel internacional; estos son ERL, ERM, TEL y PEL. Cabe destacar que los ERLs y TELs representan las concentraciones químicas bajo las cuales los efectos biológicos raramente son observados; mientras que los índices ERMs y PELs se asocian con niveles o concentraciones sobre los cuales es más frecuentemente observar algún efecto sobre las comunidades (Long et al., 1998).
Adicionalmente a la utilización de los criterios de calidad toxicológicos propuestos a nivel internacional, para el caso de los elementos traza, se consideró la utilización del índice de geoacumulación (Müller, 1980), el cual relacionan la concentración obtenida respecto de los valores considerados como de base o típicas de sedimentos no contaminados (Varol, 2011), mediante la siguiente expresión:
log2 1,5 ∗
donde Cn es la concentración del “n” metal analizado en las muestras de sedimentos, Bn corresponden a la concentración geoquímica de base o background para el enésimo metal. El factor 1,5 es considerado como de corrección debido a los efectos de la litósfera. La interpretación de este índice es la siguiente: Igeo≤ 0 es Clase 0 (prácticamente no contaminado), 0≤Igeo≤1 es Clase 1 (desde no contaminado a moderadamente contaminado), 1≤Igeo≤2 es Clase 2 (moderadamente contaminado), 2≤Igeo≤3 es Clase 3 (moderadamente a fuertemente contaminado), 3≤Igeo≤4 es Clase 4 (fuertemente contaminado), 4≤Igeo≤5 Clase 5 (fuertemente a extremadamente contaminado) y 5≤Igeo es Clase 6 (extremadamente contaminado). Para este cálculo se consideró como niveles basales o concentraciones background para sedimentos no contaminados aquellos propuestos por Shaw et al. (1976) y Wedephol (1995).
En relación a los hidrocarburos presentes en el área de estudio, se evaluó las posibles fuentes de origen utilizando algunos análisis propuestos por autores como Deng et. al (2013), quienes asocian una posible fuente de origen, en base a la proporción existente de algunas fracciones específicas de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Finalmente, para evaluar la posible existencia de variaciones en las características monitoreadas según el tipo de ambiente desde donde fueron recolectados (submareal e intermareal), se utilizaron test no paramétrico de Mann-Whitney, considerándose una confianza del 95% (Quinn &
Keough, 2002). Cabe destacar que las correlaciones de Spearman fueron determinadas utilizando el software R (www.R-project.org); mientras que el ACP y los análisis estadísticos no paramétricos (test de Mann-Whitney), fueron desarrollados con el paquete estadístico MINITAB v. 14.2.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Análisis exploratorio
La matriz de correlaciones de Spearman, reveló que las variables que presentaron la mayor cantidad de correlaciones fuertes (r>0,7) y moderadas (0,7 >
r > 0,5) fueron los hidrocarburos volátiles (HCV), hidrocarburos fijos (HCF) y los niveles de mercurio (Hg), mientras que en forma secundaria, también destacaron en relación al número de correlaciones el contenido de arsénico (As) y el tamaño medio del grano (TMG). Por otro lado, las variables que presentaron el menor grado de asociación con otras variables fueron los niveles de hierro (Fe) y el níquel (Ni).
Cabe destacar que durante Marzo 2014, no se registró ninguna variable que presentase un comportamiento totalmente independiente del resto de los parámetros evaluados (Figura 2).
Figura 2. Matriz de correlación de Spearman. Sedimentos marinos sector Bahía San Vicente. Campaña Marzo 2014. HV: hidrocarburos volátiles, TMG: tamaño medio del grano, V: vanadio, Pb: plomo, Cd: cadmio, As: arsénico, HCF:
hidrocarburos fijos, HCV: hidrocarburos volátiles, Hg: mercurio, HAP: hidrocarburos aromáticos policíclicos, MOT: porcentaje contenido de materia orgánica, Sorting:
sorting o clasificación de los sedimentos, Cu: cobre, n.alcanos: hidrocarburos lineales, Fe: hierro y Ni: níquel.
El alto grado de asociación que presentaron las variables monitoreadas, justifica la aplicación de técnicas multivariadas, como el análisis de componentes principales (ACP). El ACP para Marzo 2014, reveló la existencia de tres componentes principales con valores propios >1, las cuales en conjunto están explicando el 89,3% de la variabilidad total de la información. La primera componente principal (68,1% de la variabilidad total), evidenció correlaciones fuertes (>0,70) con las variables HCF, HCV, HAP, n-alcanos, Pb, Cd, Cu, Hg, MOT, TMG y Sorting. La segunda componente principal (14,5% de la variabilidad total), registró una correlación fuerte solamente con los niveles de Ni, mientras que la tercera componente principal (6,7% de la variabilidad total), no evidenció correlaciones fuertes con ninguna de las variables consideradas (Tabla 1; Figura 3).
La representación gráfica de las primeras dos componentes principales, muestran en el sentido del eje x (primera componente: 68,1% de la variabilidad total), una marcada dispersión hacia el extremo derecho del eje, de las estaciones que se ubican en el sector más industrializado de Bahía San Vicente; esto es,
estaciones E1, E2 y E3. Lo anterior se explica por los niveles comparativamente más altos de hidrocarburos (HCF, HCV, HAP, y n-alcanos), MOT, Sorting o clasificación de los sedimentos, y los elementos traza Pb, Cd, Cu y Hg, respecto del resto de los puntos de muestreo. Situación especial se registró con la variable tamaño medio del grano (TMG), la cual la estar correlacionada en forma negativa con la primera componente, implica que las partículas más finas del área de estudio se encontrados asociadas a las estaciones anteriormente mencionadas.
En tanto, al considerar la dispersión de la información en el sentido del eje y (segunda componente principal: 14,5% de la variabilidad total), se observó que hacia el extremo superior del eje, se separa del resto de los puntos la estación del ambiente intermareal TF, debido a los comparativamente mayores niveles de níquel (Ni) que fueron detectados en este punto. El resto de los puntos de muestreo, registraron magnitudes relativamente similares en relación a las variables representadas por estas componentes.
5.0 2.5 0.0 -2.5 -5.0 5.0
2.5 0.0
-2.5
-5.0
Primera Componente Principal (68,1%)
Segunda Componente Principal (14,5%)
Intermareal Submareal Ambiente
E6 E5
E4 E3
E2E1
TG TF
TE TD TC TB TA
0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6
-0.8
Primera Componente Principal (68,1%)
Segunda Componente Principal (14,5%)
Sorting
TMG
MOT HgCu
Cd As V Ni
Pb Fe
n-alcanos HCVHAP HCF
Figura 3. Análisis exploratorio de componentes principales (ACP) para los sedimentos marinos monitoreados en el sector de Bahía San Vicente. Campaña Marzo 2014. HCV: hidrocarburos volátiles, TMG: tamaño medio del grano, Pb:
plomo, HAP: hidrocarburos aromáticos policíclicos, V: vanadio, Fe: hierro, MOT:
Tabla 1. Correlaciones entre las componentes y las variables, valores propios y varianza explicada por componente principal. Sedimentos marinos sector Bahía San Vicente. Campaña Marzo 2014.
Variable Componente 1
Componente 2
Componente 3
HCF 0,920 0,014 -0,272
HCV 0,958 0,003 0,100
HAP 0,993 -0,003 -0,035
n-alcanos 0,845 0,310 -0,056
Fe 0,530 0,668 0,494
Pb 0,712 -0,446 0,361
Ni -0,023 0,963 0,168
V 0,668 -0,519 0,300
As 0,689 -0,342 0,228
Cd 0,949 -0,176 -0,011
Cu 0,957 0,109 0,219
Hg 0,929 0,046 -0,328
MOT 0,988 0,006 -0,042
TMG -0,805 -0,264 0,146
Sorting 0,856 0,111 -0,434 Valores Propios 10,213 2,181 1,000
Varianza Explicada (%) 68,1 14,5 6,7 Varianza Acumulada
(%) 68,1 82,6 89,3
Correlaciones >0,70 en negrita
Características Granulométricas y Materia Orgánica (MOT)
El tamaños medio de los sedimentos recolectados fluctuó entre los 78,62 µm (arena muy fina en estación E-03) a un máximo de 524,0 µm (arena gruesa en estación TA). Al agrupar los resultados por ambiente de muestreo (Figura 4), aunque en ambos ambientes (intermareal y submareal), la fracción predominante
corresponde a las arenas, las estaciones E1, E2 y E3 (ambiente submareal) destacaron por presentar aporte porcentuales >25% de la fracción de partículas más finas (fango), lo anterior es relevante debido a que desde un punto de vista dinámico, estos sectores serían de baja energía lo que permite el asentamiento de las partículas finas, las cuales debido a su mayor relación superficie-volumen servirían de reservorio para la acumulación de sustancias.
Al comparar los registros promedios del tamaño medio del grano (TMG) de ambos ambientes mediante el test no paramétrico de Mann-Whitney, se verificó la presencia de diferencias estadísticamente significativas (W=70,0; p: 0,003) entre ambos sectores, situación que se explica por el predominio de tamaños de partículas comparativamente mayores en el ambiente intermareal del área de estudio (Figura 5).
a)
0 20 40 60 80 100
AportePorcentual(%)
Grava Arena Fango
TA TB TC TD TE TF TG
b)
60 80 100
Porcentual(%)
Grava Arena Fango
Al evaluar el grado de mezcla (sorting) que presentaron los sedimentos recolectados (Tabla 2), las estaciones de muestreo emplazadas en el ambiente intermareal se caracterizaron por el predominio de sedimentos moderadamente y moderadamente bien clasificados; en tanto que hacia el ambiente submareal, se registró una mayor variabilidad en la clasificación de los sedimentos, abarcando el grado de mezcla desde sedimentos pobremente sorteados (estaciones E01, E02 y E05) a sedimentos moderadamente bien sorteados (estación E-06). Se debe destacar que el análisis de esta variable entrega información sobre la variabilidad de los procesos que influyen sobre la depositación de los gránulos (Ríos & Cisternas, 1998). Al contrastar el grado de mezcla o sorting por ambiente (Figura 5), el test no paramétrico de Mann-Whitney reveló la presencia de diferencias estadísticamente significativas entre los sectores intermareal y submareal (W=34,0; p: 0,038), lo anterior se explica por el menor grado de clasificación que presentaron los sedimentos asociados al ambiente submareal (mayor sorting), producto de la mezcla en el tamaño de los gránulos.
El contenido de materia orgánica o MOT durante Marzo 2014, fluctuó entre los 0,60% (estación TG, ambiente intermareal) y un máximo de 7,04% (estación E01, ambiente submareal; Tabla 2). Al agrupar los niveles de MOT por ambiente (Figura 5), se observó un marcado contraste entre los niveles promedios, mientras hacia el ambiente intermareal el contenido de MOT promedio fue de 0,86% ± 0,15, en el ambiente submareal alcanzó los 3,96% ± 2,98 lo anterior explica las diferencias estadísticamente significativas detectadas al contrastar los niveles de MOT de ambos ambientes (W=28,0; p: 0,003). Independiente de la variabilidad entre ambientes descrita anteriormente, se debe indicar que los niveles de MOT reportados para el área de estudio durante Marzo 2014, se encuentran dentro de los rangos que han sido reportados para el área de estudio, tanto en el ambiente intermareal (<1% Proceanic-Ingeniaría Alemana S.A., 2012 y 2013) como el ambiente submareal en estudios previos (10,4% Ahumada et al., 1989; 16,8%
Ahumada 1992; 19,5% Carrasco & Carvajal, 1998; 10,0% Proceanic-Ingeniaría Alemana S.A., 2013).
Tabla 2. Análisis granulométrico de los sedimentos recolectados desde el ambiente intermareal y submareal del área de estudio. TMG: tamaño medio del grano, MOT: contenido de materia orgánica (%), D. STD: sorting.
Estación TMG
(µm) TMG () MOT (%) Tipo Sedimento D. STD Descripción Ambiente Intermareal
TA 524,0 0,932 1,03 Arena gruesa 1,477 Moderadamente bien sorteadas TB 321,1 1,639 0,96 Arena media 1,747 Moderadamente sorteadas TC 356,3 1,489 0,97 Arena media 1,561 Moderadamente bien sorteadas TD 456,8 1,130 0,93 Arena media 1,578 Moderadamente bien sorteadas TE 393,1 1,347 0,81 Arena media 1,662 Moderadamente sorteadas TF 296,7 1,753 0,75 Arena media 1,706 Moderadamente sorteadas TG 391,3 1,354 0,60 Arena media 1,727 Moderadamente sorteadas Ambiente Submareal
E-01 103,4 3,274 7,04 Arena muy fina 2,764 Pobremente sorteadas E-02 82,42 3,601 6,70 Arena muy fina 2,401 Pobremente sorteadas E-03 78,62 3,669 6,04 Arena muy fina 1,992 Moderadamente sorteadas E-04 233,0 2,102 1,08 Arena fina 1,714 Moderadamente sorteadas E-05 293,5 1,769 1,28 Arena media 2,160 Pobremente sorteadas E-06 242,7 2,043 1,42 Arena fina 1,599 Moderadamente bien sorteadas
15 10 5 0
Submareal Intermareal
800 600 400 200 0 3
2
MOT TMG
Sorting
Hidrocarburos
Los niveles de hidrocarburos analizados (hidrocarburos volátiles o HCV, fijos o HCF, aromáticos policíclicos o HAP y n-alcanos o hidrocarburos lineales), evidenciaron niveles comparativamente más altos asociados a los sedimentos submareales recolectados desde las estaciones ubicadas en el sector más industrializado de Bahía San Vicente; esto es las estaciones E-01, E-02 y E-03; en tanto que el resto del ambiente submareal (estaciones E-04, E-05 y E06), presentó niveles relativamente similares a los descritos para el ambiente intermareal (Tablas 3 a 7).
Al agrupar los resultados por ambiente (Figura 6), los hidrocarburos evidenciaron un marcado contraste entre los niveles promedios de ambos sectores, situación que fue especialmente válida para los HCV, HCT y HAP, estos últimos reconocidos como uno de los contaminantes orgánicos más importantes debido a su reconocido potencial sobre el medio ambiente marino (Deng et. al., 2013); sin embargo, se debe señalar que esta variación gráfica no constituyó en ninguno de los casos una fuente estadísticamente significativa de variabilidad (test no paramétrico de Mann-Whitney , p >0,050), lo anterior debido al amplio rango de dispersión que presentaron los resultados asociada al ambiente submareal, lo que implicó una sobreposición de los rangos de distribución de la información.
0.20 0.15 0.10 0.05 0.00
Submareal Intermareal
4800 3600 2400 1200 0
Submareal Intermareal
40000 30000 20000 10000 0
4.8 3.6 2.4 1.2 0.0
HCV HCF
HAP n-alcanos
Figura 6. Diagramas de caja con los niveles (mg/Kg) de hidrocarburos volátiles (HCV), fijos (HCF), aromáticos policíclicos (HAP) y n-alcanos por ambiente (submareal e intermareal). Campaña Marzo 2014. *: corresponden a datos escapados. Cajas naranjas ambiente Intermareal, cajas celestes ambiente submareal.
Tabla 3. Resultados asociados a las determinaciones de los hidrocarburos totales (HT), fijos (HF) y volátiles (HV) en los sedimentos por estación de muestreo.
Estación HCV (mg/Kg)
HCF (mg/Kg)
HT (mg/Kg) Ambiente Intermareal
TA 0,01 <0,1 <0,1 TB 0,01 111,04 111,04 TC 0,01 9,74 9,75 TD 0,01 27,64 27,65 TE 0,01 29,50 29,51 TF 0,01 <0,1 <0,1 TG 0,01 9,81 9,81 Ambiente Submareal
En las Tablas 4 y 5 se presenta la concentración en µg/Kg de cada uno de los 16 HAP analizados en los sedimentos submareales e intermareales del área de estudio. Al considerar el aporte porcentual de los HAP, en relación al número de anillos aromáticos presentes, se observa que existe un aporte variable, mientras en las estaciones que se encuentran emplazadas hacia el sector más industrializado de Bahía San Vicente (estaciones E-01, E-02, E-03, TA, TB y TC) predominó ampliamente el aporte de los HAP de mayor peso molecular (4 a 6 anillos), hacia los sector más alejados de la actividad industrial, se verificó un incremento en el aporte de los HAP más livianos (2 y 3 anillos), situación que fue especialmente detectable en las estaciones ubicadas en el ambiente intermareal (estaciones TD, TE, TF y TG).
Este tipo de patrón de distribución, es similar a lo descrito para el área de estudio durante la campaña de Diciembre 2013 y confirma que los HAP predominantes en el área de estudio provienen de diferentes fuentes (Chen & Chen, 2011).
Al analizar la proporción entre los HAP de bajo peso molecular respecto de los de alto peso molecular (LMW/HMW; Tablas 4 y 5), es posible señalar que salvo la estación E-06 los registros obtenidos son <1, lo que indicaría un posible origen de HAP relacionados con fuentes pirolíticas, situación que también se verificó en los puntos de muestreo intermareal ubicados más cerca del sector industrial de la bahía (estaciones TA, TB y TC); en tanto que niveles de LMW/HMW>1 indicarían que los HAP presentes tienen una fuente del tipo petrogénica (Arias et al., 2010). Cabe destacar que los HAP de mayor peso molecular (4 a 6 anillos) se asocian con fuentes del tipo pirolíticas; es decir, provienen de la combustión de carbón, madera, combustibles fósiles, riles industriales, etc, en contraste con los HAP de dos a tres anillos los cuales se asocian más con una fuente del tipo petrogénica; es decir, con la presencia de petróleo crudo y/o subproductos (Soclo et al., 2000; Deng et al., 2013).
Al considerar la concentración total de los HAP determinados en los sedimentos inter y submareal de Bahía San Vicente, es posible señalar que de acuerdo a la clasificación de contaminación por HAP propuesta por Baumard et al.
(1998), quienes establecieron las siguientes categorías: a) nivel bajo de 0 – 0,1
mg/Kg, b) nivel moderado de 0,1 mg/Kg – 1,0 mg/Kg, c) nivel alto de 1,0 mg/Kg – 5,0 mg/Kg, y d) nivel muy alto >5,0 mg/Kg, durante Marzo 2014 la calidad ambiental asociada a los HAP fluctuó entre baja contaminación (estación E-06) a muy alta contaminación (estaciones E-01, E-02 y E-03) para el ambiente submareal, y como moderada contaminación para todas las estaciones de muestreo ubicadas el ambiente intermareal.
a)
0 20 40 60 80 100
AportePorcentual(%)
2 anillos 3 anillos 4 anillos 5 anillos 6 anillos
TA TB TC TD TE TF TG
b)
E-1 E-2 E-3 E-4 E-5 E-6
0 20 40 60 80 100
AportePorcentual(%)
2 anillos 3 anillos 4 anillos 5 anillos 6 anillos
Figura 7. Aportes porcentuales de los PAH de 2, tres, cuatro, cinco y seis anillos en los sedimentos superficiales de Bahía San Vicente por ambiente de muestreo: a) ambiente intermareal y b) ambiente submareal. Campaña Marzo 2014.
Tabla 4. Hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP’s en µg/Kg) determinados en los sedimentos superficiales recolectados desde el ambiente intermareal de Bahía San Vicente. Campaña Marzo 2014.
Compuesto TA TB TC TD TE TF TG ERL-ERM
Naftaleno (NAP) 31,75 3,83 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. 160-2.100 Acenaftileno (ACY) 6,73 4,25 2,60 69,12 114,95 50,58 90,43 44-640 Acenafteno (ACE) 2,12 2,43 2,50 10,77 23,22 31,88 10,40 16-500 Fluoreno (FLO) 9,91 4,32 3,64 6,87 13,93 25,14 14,50 19-540 Fenantreno (PHE) 111,54 6,52 11,13 5,48 6,21 5,59 4,31 240-1.500 Antraceno (ANT) 25,83 3,65 4,78 4,06 4,31 5,30 5,01 85-1.100 Fluoranteno (FLA) 165,12 19,32 26,74 13,34 10,07 7,20 4,77 600-5.100 Pireno (PYR) 154,15 19,16 27,04 15,01 13,50 11,22 8,31 665-2.600 Benzo(a)antraceno (BaA) 36,71 6,70 8,72 4,96 4,20 4,50 4,26 261-1.600 Criseno (CHR) 45,09 8,03 9,33 5,80 5,46 6,24 n.d. 384-2.800 Benzo(b)fluoranteno (BbF) 26,08 6,69 7,78 5,42 5,71 5,92 4,59 --- Benzo(k)fluoranteno (BkF) 34,87 5,32 6,47 3,61 5,76 4,97 3,23 --- Benzo(a)pireno (BaP) 30,96 6,57 8,22 7,05 6,29 6,31 n.d. 430-1.600 Dibenzo(a,h)antraceno
(DahA) 6,10 6,59 n.d. 6,13 5,45 5,23 n.d. 63-260 Indeno(1,2,3-c,d)pireno
(IcdP) 19,41 4,99 6,90 5,09 5,35 5,33 6,00 --- Benzo(g,h,i)perileno
(BghiP) 20,77 8,24 8,25 6,46 6,19 n.d. 4,99
4.022- 44.792
HAP’s 727,13 116,59 134,09 169,17 230,63 175,42 160,82 --- LMW/HMW 0,35 0,27 0,23 1,32 2,39 2,08 3,45 --- n.d.: no detectado.
HAP’s: Hidrocarburos aromáticos policíclicos totales.
LMW/HMW: proporción entre la fracción de Hidrocarburos aromáticos policíclicos de bajo peso
molecular (2 a 3 anillos), respecto de los Hidrocarburos aromáticos policíclicos de alto peso molecular (de 4 y más anillos).
