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Evaluación de la calidad de las aguas de seis sistemas lóticos pampásicos mediante el estudio de variables físicas y químicas

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Academic year: 2020

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(2)

Reuista del Museo ArgenLino de Ciencias Naturales, n. s. 2 (1),2000

Fig. 1. Ubicacion de 10s arroyos ltodriguez, El Gato, El Pescado, Buiiirrigo, Juan Blanco y del rio Samborombbn en el sector NE de la Provincia de Ruenos Aires.

deficiente i n f r a e s t r u c t u r a s a n i t a r i a de l a s poblaciones asentadas en sus margenes. Las explotaciones asopecuarias son una luente de contaminacion par el uso abusivo de fertilizantes y de plaguicidas, cuya toxicidad y persistencia puede ser muy variable, lo que puede tornarlos peligrosos a1 momento de s u aplicacion (organofosforadosj o por la acumulaci6n de residuos persistentes (organoclorados) que pueden ser biomagnificados (Catoggio, 1990). Estos contamiilantes, en especial 10s menos volttiles y mas solubles como 10s nitratos, puedcn eseurrir hacia 10s cuerpos de agua o pcrcolar hasta alcanzar napas subterr6neas. Auge (1990) cita un aumento progresivo del contenido de NO,- en el agua subtcrranca do la ciudad de La I'lata.

cloruros, foslatos, sulfuros y productos n i t r o g e n a d o s (on f o r m a de compuestos amoniacales). Las actividades dom6sticas ocasionan 10s vertidos de detergentes, agentes tenso-activos y demas productos dc limpieza a estos sistemas.

AREA DE ESTLrDIO

Los seis sistcmas estudiados (Fig. 1) estan localizados en la Pampa Humeda, y son tributa- rios del Rio de la Plata. El bioma caracteristico es el pastizal pampeano, lormado por una cste- pa de graminoas de 0,5 a 1 m de altura especial- mente de 10s generos Stipa, Piptochaetium, Melica, Bromus, Eragostis, I'oa, Puspalurn, Los efluentes de origen industrial vertidos en i'urzicum, Bothriochloa, Piptochaetium yAristidu 10s sistemas estudiados son or~anicos " icomo 10s (Dannavset al.. 1983). Entre las macrofitas emer- residuos de i n d u s t r i a s papeleras, textiles,

alimenticiasj, o minerales (como 10s producidos por las industrias metalurgicas, siderurgicas y quimicas) o una combinaci6n de ambos, coino 10s eflucntes provenicntes de curtiembres.

1,os asentamientos urbanos ubicados en las margenes de 10s sistemas analizados producen un impacto sobre Bstos, a travcs del vertido de efluentes cloacales, en 10s cuales estan presentes

gentes, sumergidas y flotantes podemos mencio- nar aSchoenoplectus californicus, Myrioph.yllum sp., Ceratophyllum sp., Ludwlgia sp., Sagitaria sp. y Lemna sp.

(3)

Mercado: Calidad de aguas de

MATERIAL Y METODOS

Los arroyos Rodriguez, El Gato, El Pescado, Buiiirigo, J u a n Blaneo y el n o Samborombbn fue- ron muestreados con periodicidad estacional du- ranie 1997-1998. Los muestreos s e realizaron durante 1997 en otoiio ( M l ) , invierno (M2), pri- mavera (M3) y durante 1998 en verano (M4) y otoiio (M.5). Los sitios de muestreo se ubicaron en 2 o 3 estaciones (El. a E3) en eada uno de 10s ambientes elegidos (Fig. 1).

Se tomaron muestras superficiaies de agua para 10s analisis quimicos. Se determino in situ la temperatura y oxigeno disuelto (oximetro Luftman), el p H (pHmetro Cole Palmer), la conductividad (conductimetro portatil Fianna) y !a transparencia (Disco de Secchi).

La concentracidn de nutrientes en el agua se determin6 sobre muestras filtradas in situ a tra- v4s de filtros Whatman GFIC y trasladadas en hielo y en oscuridad al laboratorio. El amonio fue determinado por el metodo de azul indo-fenol (Mackerethet. al., 19781, nitritos por diazotaci6n, nitrato por reduccion a nitrito en una columna de cadmio y el fdsforo reactivo soluble por la for- maci6n de fosfomolibdato por reducci6u con ici- do ascorbico de acuerdo con 10s metodos propues- tos por Strickland & Parsons (1968). Alcalinidad (titulaci6n con H,SO,), calcio y magnesio (titula- cion con EDTA), sodio y potasio (foton~etria de llama) y cloruros (titulacihn con nitrato de pla- ta) fueron determinados en muestras de agua sin filtrar seg6n APHA (1985). 1,os solidos suspen- didos (seston) fueron detcrminados por diferen- cia de peso de filtros GF/C, secados a 105 0C.

Sc realizo u n Analisis de Componentes Prin- cipales (ACP) para describir las estaciones de muestreo de acuerdo a l a s variables fisicas y quimicas. Se calculo una matriz dc correlaci6n de Pearson para estudiar la interrelaeibn entre las distintas variables determinadas. El progra- ma Statistics (Statsoft Ine., 1997) fue utilizado para este proposito.

Los valores promedio de las variables fisicas y quimicas de l a s aguas de 10s seis sistemas 16ticos estudiados se hallan rcsumidos en la Ta- bla 3. La temperatura de 10s seis sisternas vari5 estacionalmente, convalores minimos y maximos comprendidos entrc 9,0 "C y 26,G OC, sir, diferen- cias significativas entre las estaciones ubicadas a lo largo de cada uno de elios. Los cinco arroyos muestreados presentaban en las cabeceras ca- racteristicas de ambientes someros y eri algunos

de ellos, como el arroyo J. Blanco y el arroyo Buiiirrigo, estas se encontraron secas durante otoiio y primavera ( M l y M3, respectivamente). Las aguas de 10s sistemas 16ticos estudiados se caracterizaron por s u baja transparencia; 10s valores minimos del limite de visibilidad del dis- co de Secchi se presentaron en el arroyo El Pes- cado ( E l , 6 cm) y en el rio Samborombon (E3,10 em). La concentracidn de solidos suspendidos de todos 10s sistemas se correlacion6 negativamen- t e con la transparencia (N=74; r= - 0,35; p<0,05). La concentraci6n minima de s6lidos suspendidos se present6 en la E l del arroyo El Gato (24 mg I-', M2) y la mas alta en el arroyo Rodriguez (1119 mg I-', E l , M2) encontrandose Lambien valores elevados en la E3 del r i a Samboromb6n (maxi- mo: 828 mg 1~'). Las concentraciones de solidos suspendidos de este sistema resultaron mas ele- vadas en la E3; las concentraciones e n el resto de 10s sistemas aumentaron o disminuyeron des- de las E l hacia las E3.

Las aguas de estos ambientes s e caracteriza- ron por s u s altos valores de pW, 10s promedios

para cada estacion fueron cercanos a 8: 7,8 i 0,5

en la E2 del arroyo Rodriguez basta 8,G i: 0,4. en el la E l del arroyo Buiiirrigo. Las concentracio- nes de oxigeno disuelto mas bajas s e registraron en !a E2 ( 0 , l mg 1-9 y E 3 (0,6 mg 1.') del arroyo El Gato y en !as mismas estaciones ubicadas sobre el arroyo Rodriguez (E2: 3,G mg 1.' ; E3: 2,Gmg I-'). La coucentracion de oxigeno se correlaeionj ne- gativamente con la concentraci6n de todos 10s nutrientes: N-NH; (N=74; r=-0,47; p<0,05), N- NO,- (r=-0,40; p<0,05); N-NO,- (r=-0,38; p<0,05); PRS (r=-0,40; p<0,05).

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30 Reuzsta del Museo Argentcno de Czenczas Naturales, n. s. 2

il),

2000

Tabla 1. Descripci6n de las ciiencas de drenaje y parametros morfometricos de 10s arroyos Rodriguez (R), El Gato (G), El Pescado (P), Buiiirrigo (Buil J. Blanco (Bl) y rio Samboromb6n (S). (sid: sin dalos).

Sup. cuenca Afluentes Pendiente Ancho Largo Profundidad Modificaciones Tipo

(km2) (m km') (m) (km) (m) dsl cauce de leeho

Bu sid si sid 2-7 30

Bl sid si sid 2-16 38

S 6000 si 0.13 8-32 140

(euenca rncdia e inferior)

0,3-2 canalizacidn en 1,imo-arenoso tramo inferior hasta cuenca media,

luego fango saprop6lico 0,3-2 canalizaci6n en Limo-arcilloso-

train0 inferior arenoso

0,4-2 Limo-arcilloso-

arenoso

0,3-1,5 sld

0,5.2,5 sid

0,5-2,5 Limo-arciilaso

y tosca

Tabla 2. Caracteristicas antr6picas y uso del snt'lo de 10s arroyos Rodriguez (R), El Gato (G), El Pescado (PI, Buiiirrigo (Ru), J. Blanco (Bl) y rio Samboromb6n (Si.

Usos dcl suelo Poblaciones asentadas Presencia de i~idustrias Otros R Ganadeiia, agricultura

extensiva

G Gansderia. agricultura extensiva

P Ganaderia, agricultura medianamente intcnsiva

Bu Ganaderia, agricultura extensiva

B1 Ganaderia, agricultura extensiva

S Ganaderia, agricultura extensiva

Garins, Gannet, City Bell Soctor oeste La Plata y Eirsenada

Asentamientos

localizados en su cuenca iiledia (Loc. Ignacio Correas)

Atalaya (cuenca inferior)

Brandsen, San Vicente

Papelera, textil, sideriirgica, metalurgica No

Aiimenticias, curtiembrc

No Rcserva LITU'ESCO

Principalmente lacteas Bahia dc

San~horoinhbn: Sitio ithMSAR y area protegida.

1-' de N-NO, en la ES, durante el mismo muestreo y 865 i.lg

I '

de N-NO; en la EZ (M4). E n general se produce un aumento notable de las concen- traciones de N-NH,', PIlS y en menor grado de N-NO, en las E 2 de 10s arroyos Rodriguez y El Gato respecto de l a E l . Las muestras pertene- cientes al arroyo Buiiirrigo presentan segun el eje 1 hajos 'scores' negativos. So produce en to- dos 10s muestreos u n a n m e n t o de todos los

(5)

Mercado: Calidad de aguas de sistemas ldticos pampasicos 3 1

'scores'negativos y por lo tanto, bajas concentra- ciones dc todos los nutrientes, aumentando en general hacia la E2. E n este arroyo se registra- ron 10s valores mas bajos de concentraciones do nutrientes de todos 10s sistemas estudiados, en la E l : 4 pg 1~' de N-NH; (M5), 3 pg 1.' de PRS

(M5); 2 pg 1~' de N-NO,- (M3) y 3 pg 1.' de N-NO;

( M 3 ) . L a s m u e s t r a s pertenecientes a1 rio Samborombon presentan segOn el eje 1 'scores' negativos. Se produce un aumento notable en la concentracihn de nutrientes a partir de la E2, presentindose 10s valores mas elevados durante el M l (otofioj.

Las muestras pertenecientes a 10s arroyos

2). Las conductividades mas altas se registraron en las E2 (1053 -t 556 pS em-' y 1177 -t 162 pS m-'

respectivamente).

Desde el punto de vista de 10s macroiones, l a s a g u a s d e dichos arroyos s o n d e t i p o bicarbonatado-sbdico, subtipo clorurado-c~lcico (Tabla 3). Las muestras de la naciente y de la desembocadura del arroyo Bufiirrigo se separan claramente se&n el segundo eje: las muestras de las E l presentan altos 'scores' nogativos, co- rrespondi6ndose eon una concentraci6n relativa- mente baja de macroiones y las muestras do !as E3 prosentan altos 'scores' positivos debido a u n ineremento principalmente de las concentracio-

Tabla 3. Promedio y desviaci6n estandar de las variables ffsicas y quimicas detcrminadas en los seis sistemas en las diferentes estaciones de mnestreo ( E l a E3) para las fechas consignadas (Muestreos 1 a 5). Abreviaturas: O D oxigeno disuclto, T. Temperatura, Cond: Conductividad, S.S.: SMidos snspendidos.

§isternas E OD T PH Cond. Seechi 5. S. NH,' NO; NO;

m e l ' "C u S m l Lm "~i' u r i l

Rodriguez

El Gato

El Pescado

Slitemas PRS HCO, CO,* CaS M e Na' K' C1

"XI m e l l me i

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m e t i m a l 1 ma1

'

m e l i mat'

Rodriguez

El Cato

El Peacado

Buningo

JYianco

(6)

32 Reuzsta del Museo Argentzno de C ~ e n c ~ a s Naturales, n. s. 2 (11, 2000

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w

7

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E ~ E 1 POluCldn NHZ N O j , NO;, PRS

-

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o2

Fig. 2. Representation de los 'scores' del Analisis de Componentes Principales realizado con el con- junto de datos fisicos y quimicos obtenido de 10s arroyos Rodriguez (R), El Gato (G), El Pescado (P), Bufiirrigo (Ru), J. Blanco (Bl) y rio Samboromb6n (S). Las estacionos $21, E 2 y E3 se marcan con u n signo

+,

nn circulo y u n rombo, respectivamente.

tes a1 arroyo El Pescado presentan segun ol eje 2 desde bajos 'scores' positives hasta relativamen- te elevados 'scores' negativos. Los valores mas bajos de conductividad se registraron en la E l (257 i- 79 p S em-') y aumentaron hacia la E3 (636

i 254 PS cm-'). Las aguas de este arroyo son en

general de tipo bicarbonatado-sddico, subtipo clorurado-calcico. b a s muestras pertenecientes a1 arroyo J. Blanco presentan s e g h el eje 2 des- de hajos (E3) h a s t a relativamente elevados 'scores' negativos (El). E n la E l se registraron 10s valores mas bajos de conductividad de todos los sistemas estudiados (173 i 16 pS cm-'1. Las

aguas de este arroyo son de tipo bicarbonatado- sbdico, subtipo elorurado-calcico. Segun el segun- do eje, l a s m u e s t r a s p e r t e n e c i e n t e s a1 rio Samborombon presentan e n general desde bajos 'scores' negativos hasta elevados 'scores' positi- vos. La conductividad fne mas elevada en la E3 (4547 i 5373 P S em-'). Estos valores se corres-

pondieron con elevadas concentraciones de macroionos, especialmente Na' y C1. Las aguas

del rio Samborombon son de tipo ciorurado. sodico, subtipo bicarbonatado-calcico.

DISCUSION

Los resultados de este trabajo eoncuerdan con AGOSBA-OSN-SIHN (19941, en donde se indica que la mayoria de 10s n o s y arroyos que pertene- cen a la subcuenca del Rio de la Plata estan impactados par la actividad industrial y 10s resi- duos dom0sticos.

(7)

M e r ~ a d o Calrclad cle aguas de srstemas ldtrcos pampdszcos 33

Dentro del estudio realizado, se observii que solamente l a estaci6n E l del arroyo J. Hlanco, ubicado en u n a rcsorva natural de la bifu'ESCO,

fue represontativa de una situacihn de ansencia de impacto antr6pico. E n su cuenca se,realizan solamente actividades agro-ganaderas y aparen- Lemente no recibe ningun otro tipo de perturba- cihn. Las muestras pertenecientes a este arroyo presentaron altos 'scores' negativos en el primer componente del ACP (polucion). A pesar de esto, !as concentraciones de nutrientes, en especial en la E2, generalmente superan 10s valores medios ciLados por Meybeck (1982) para sistemas liiticos no contaminados y por AGOSBA-OSN-STUN (1994) para la protecci6n de la vida acuatica (Ta- bla 4).

Los sistemas lirticos mas perturbados por la actividad humana fueron 10s arroyos El Gato y Rodriguez, cercanos a la ciudad de la Plata. Los resultados de este estudio indican quo se encuen- tran altamente impactados, presentando altas concentraciones de nutrientes a partir de ias E%, ubicadas aguas abajo de varias indnstrias, au- mentando en algunos casos hacia las E 3 y supe- rando notablemeute 10s valores citados en la Tabla 4. L a s concentraciones m a x i m a s de nutrientes (E2 y E3) sobrepasan a las observa- das en otros arroyos de llanura de la provincia de Buenos Aires, tales como el arroyo I,as I'al- mas (Villar & Bonetto, 1998); las concentracio- nes maximas de N-NH,' y N-NO,- del arroyo Rodriguez y i a s concentraciones maximas do N- NO,- y N-NO, del arroyo El Gato superan a las registradas por Castaiid et al. ( 1998) en la cuen- ca baja de un sistema altamento contaminado, como el rio Reconqnistd.

En todas las E2 y E 3 delos arroyos Iiodriguez, El Gato y en ocasiones, en la E 2 del arroyo Bufiirrigo l a s concentracioncs de oxigeno disuel- to no superaron 10s valores recomendados para la proteccion de la vida acuatica (Tabia 4). Los efluentes provenientes de diferentes indnstrias y, en menor proporciirn, 10s vertidos domicilia- rios en 18s E 2 de dichos arroyos, producirian una notable disminuci6n de la concentraeion de oxi- geno disuelto en el agua.

En las E2 y E3 del arroyo Rodriguez y on las E l a E3 do1 arroyo El Gato, las concentraciones de N-NH,' reflejan condiciones no sanitarias (>5000 pg1-') se&n AGOSBA-OSN-SIHN (1994) durante todas las fechas de muestreo.

La presencia de N-NO, en agua indica pro- cesos biol6gicos activos, influenciados por la con-

Tabla 4. Concentraciones de nutrientes (pg.1-') y oxigeno disnelto (mg.1~'). Valores limitos pard la proteccion de la vida acuatica (AGOSBA, 1994) y concentraciones medias en sistemas 16ticos no contaminados (Meybeck, 1982). (s/d: sin datos).

AGOSBA Meybeck

(1994) ( 1982 )

N-KEI; < l o 0 15

N-NO, sld 100

N - 3 0 , < I sld

PltS <10 10

0 2 > 5 sld

e n el arroyo El Gato fueron menores, superando, e n ambos casos, 10s valores citados en la Tabla 4.

Los arroyos Rodriguez y El Gato h a n presen- tado en la E2, durante el 40 % de 10s muestreos, concentraciones de N-NOique indican coudicio- ues no sanitarias (>5000 pg 1.') se&n AGOSBA- OSN-SIHN (1994).

La concenlraci6n de PRS cn todos 10s siste- mas 16ticos estudiados h a superado 10s valores citados en la Tabla 4. Una excepci6n se prescnta eil la estacion ubicada e n la cabecera ( E l ) del arroyo J . Blanco, en la cual durante el 40 % de 10s muestreos se presentaron valores inferiores a aqueilos, 1,as principales fncntes de PRS son 10s desechos dom6sticos, los d e t e r g e n t e s , efluentes industriales y en menor proporciiin el drenaje agricola de las tierras fertiiizadas.

Los valores do las variables fisicas y quimi- cas registrados en el presente estudio en el n o Samboromb6n se encontraron dentro de 10s ran- gas obsewados par Solari & Claps (1996). La ac- tividad qne se realiza en su cuenca es fundamen- talmente la agro-ganadera. Las concentraciones de todos 10s nutrientes en todos 10s mnestreos realizados aumentaron desde la E l hacia la E2, y disminuyeron en la E3. La E2 posee una carga importante de nutrientes, principalmente prove- niente de la actividad agro-ganadora.

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34 Reuzsta del Museo Argentzno de Czenczas Nulurales, n. s. 2

ill,

2000

cual el material suspendido y 10s eoloides de u n par ende, cuya ealidad del agua se vi6 mas em- sistema acuatico se tornan inestables y sedimen- pobrecida, fueronlos arroyos Rodriguez y El Gato, tan cuando se produce n n aumento de la fuerza principalmente en su cuenca media. E l arroyo J. iirnica del a g u a debido a l a presoncia de Blanco, ubicado en nna reserva n a t u r a l do la gradientes de salinidad y movimientos de ma- UNESCO, present6 el menor impacto antrirpico. rea. Bazan & Janiot (1991) observaron este efec-

to en el Rio de la Plata en la denominada "zona BIBLIOGRAFIA de maxima turbidez", cuando la conductividad

superaba 10s 3000 pS em-'. AGOSBA-OSN-SIHN. 1994. Rio de la Plata: Calidad E~ la cnenca de los arroyos ~1 ~~~~~d~ de aguas de la Franja Costera S u r iSa11 Isidro -

Magdalmaj. laforme de avance, 167 pp. Bufiirigo s e desarrolla actividad agro-ganadcra;

hPHA. 1985, Standard Met,,ods for erambiation en la E2 de oste ultimo el arroyo recibe vertidos of,,ter, Amer, Puhl, Health Washington, de unaiudustria alimenticia y d e u n a curtiembre. hueo, M. P. 1.990. ~ ~ t i t ~ d del subterranea en L~ El primero present6 a l t a s concentraciones de

nntrientes desde la cabecera ( E l ) disminuyendo o aumentando de forma variable hacia l a E3. Las muestras de la desembocadura (E3) del arroyo Bufiimigo pvesentaron segun el segundo eompo- nente del ACP (conductividad) altos 'scores' po- sitivos. E n dicha estaci6n se produce un aumen- to notable de las concentra(:ionos de los iones Na', GI- y de todos 10s nutrientes junto con una dismi- nuci6n de la concentracion de oxigeno disuelto. Este efecto podria atribuirse a1 impacto produci- do por v a r i a s i n d u s t r i a s que descargan s n s efluentes e n este arroyo (entre ellas, curtiembres y lacteas).

La concentraci6n de sales minerales solubies refleja l a s c a r a c t e r i s t i c a s geologicas y geoquimicas, el tipo de suelo y clima y la exten- si6n de la cuenca (Meybeck, 1979; 1996) y puede verse como el resultado de un gran proceso de titulaciirn do 10s materiales basieos de sueios y rocas por acidos tanto de origen natural como antronico (Stnmm & Moraan, 1981). La concen-

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