OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

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cS&vi/s o O aJ.15.03d--dS Tel. 7- 97- 40- 88 Matrícula 82234017. B O L O G I A TRIMES'TRE LECTIVO 88P ~~ H O R A S A~ L A S E.M AlN A:: 3 5 LABORATOPXO DE OCEANOGRAFIA Y LABORATORIO DE ANaLISIS INSTRUMENTAL - Fscha de inicio: Septiembre 88 Fecha de tenninacibn: Marzo 89 - I A T o R E s~ F w c I s c o CONT~~RS ESPINOSA. PmmsoR asocIADo *-Dei T. C. LABORATORIO DE OCEANOGRAFIA. I - ~ - TBCIO TORRES ñLVW0. PROFESOR AS1STENTE"A" T. C. LABORATORIO DE OCEANOGRAFIA. - A' Análisis de la concentración deCd, Cr, Cu, Fe, Ni y Pb en algunos organisms marinos, sedimento y agua de l a Bahía la Ventosa, Oaxaca" , n 1983 FRANCISCO CON!i'RERAS ESPINOSA c U

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cS&vi/s o O aJ.15.03d--dS

Te l . 7- 97- 40- 88 Ma t r í cu l a 82234017.

B O L O G I A

T R I M E S ' T R E L E C T I V O 8 8 P ~~

H O R A S A~ L A S E.M AlN A:: 3 5

LABORATOPXO DE OCEANOGRAFIA Y LABORATORIO DE ANaLISIS INSTRUMENTAL

-

Fscha de inicio: Septiembre 88 Fecha de tenninacibn: Marzo 89 - I

A T o R E s~ F w c I s c o C O N T ~ ~ R S ESPINOSA. P m m s o R asocIADo *-Dei T. C. LABORATORIO DE OCEANOGRAFIA. I -

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- TBCIO TORRES ñ L V W 0 . PROFESOR AS1STENTE"A"

T. C. LABORATORIO DE OCEANOGRAFIA. -

A' Análisis de l a concent rac ión deCd, Cr , Cu, Fe, N i y P b en

algunos organisms marinos, sedimento y agua de l a Bah ía l a

Ventosa, Oaxaca" ,

n

1983

FRANCISCO CON!i'RERAS ESPINOSA

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ANALISIS DE LA coNmlRACI0N DE

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JUSTIFICACION Y NATUIiaLEZA DEL PRBYECTO.

En l a actualidad muchos de los cuerpos,de agua que se encuentran en nues-

tro p d s están siendo contaminados con aquas de desecho, que no han recibido

un tratamiento previo para eliminar lac sustancias tóxicas que llevan. AlgiuiaS

de estas sustancias como los metales pesados, a l l l egar a los sistemas natura-

l es son acumulados en l o s sedimentos y no pueden considerarse como inertes ya

que son fuentes potenciales de converstón Bioquímica por medio de los micro-

organisms; además estos metales ligados a compuestos orgánicos son suscepti-

bles a penetrar en l a cadena alimenticia y aumentar sus concentraciones, con-_ - virtiendose asf en pel igrosos para e l hombre.

~- __-__

Por l o expuesto anteriormente l a adición indiscriminada de sustancias

tóxicas contaminantes a los ecosistemas acuáttcos , deterioran l a calidad de l

agua impidiendo, por un lado su ut i l i zac ión para consumo himiano, para act iv i -

dades agrícolas, pesqueras y de recreación; y por otro inhibe e l buen desarro-

I10 de una vida acuática sana. I

Debido a l a importancia que rev iste l a conservacl6n de l a calidad de l

aqua, e l presente trabajo pretende npdiante una investigaci6n básica cuanti-

f i c a r - l a concentración de los metales pesados en l a Bahía

recibe aguas provenientes de l a re f i I ier ia de Salina Cruz, Oax. La detennina-

ciÓn se l l evará a cabo en agua, sedimentos y organismos (ostión) y a par t i r

de los valores encontrados se señalarán las zonas c r f t i cas de l ecosistema.

LaIlentosq, que

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I N T R O D U C C I O N

~1 m d i o ani?iente puede ser afectado por muchos contaminantes como son:

_rlaguicidas, detergentes, partículas suspendidas y microorqanismos patógenos

Entre otros. Recientemente, io5 metales tóxicos se han identi f icado como una

:.ueva clase de contaminantes, muy pel igrosa para e l medio ambiente.

'

LOS metales pesados son potencialmente dañinos, persistentes y tóxicos

For largos periódos de tiempo; son parte de algunos plaguicidas y se disper-

san a l ambiente como ta l es o en desperdicios y emisiones industriales no

controladas. Los metales más t6xicOs :para los organisms, por las enfermedar

Ees que oriqinan son: cadmio, mrcuri0, p l o m ( Henningan, 1973).

-

En ocasiones los compuestas que forman algunos metales son d s peligrc-

50s que e l meta l en s i mismo, y su concentración aumenta a l pasar de un ni-

vel t r ó f i c o a otro a través de l a cadena alimenticia. Además de l o anterior

algunos son tóxicos en determinadas etapas de l a vida de c iertos organismos y - estos acumulan más que e l medio circundante, aunque su variabil idad de a c m -

lación en los diferentes ~- . -~

Órganos depende de l a rapidez de su<liminación, de l - 1 I tiempo de retención y de l a capacidad de destoxicación (SCEP, 1976).

- En e l caso de los sistemas acd fe ros , éstos son contaminados, generalmen-

t e , debi,do a l a descarga de drenaje, y es muy d i f í c i l m d i r l a concentration

de metales ya que se encuentran en cantidades muy pequeñas, por l o que gene----

raimente son cuantificados en los organis~ms o en el'sedimento.

I C A D M I O

~l cadmi0 es un metal blando, blanco, fácilmente fundible, s imi lar a l

zinc y a l plomo en algunas propiedades Y soluble en ácidos minerales. Bioiogi-

camente es un elemento no esencial n i benéfico y posee un a l t o potencial toxi-

CW.E~ caamio puede ser un factor e t io lóg ico en algunos procesos patol6gicos

' como son : tumores testiculares, diSfiuiCiÓn renal, arterioesclerosis, inhibi-

* I ción en e l crecimiento, enfermedades crónicas y cáncer ( Russell, 1979). I

E l envenenankneto por cadmio produce una enfermedad llamada " i ta i - i ta f " ,

que afecta los huesos ya que provoca una descalcif icación cuando e l ca l c io es

sustituido por e l cadmio, además lesiona l a médula &ea e inhibe c iertos sis-

temas enzimáticos ( Vizcaíno, 1980 ) .

Aparentemente los bajos niveles de ca l c io y vitamína D sensibi l izan a l

organismo para acumular cadmio , cuando ex is te en exceso en e l ambiente; l a

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-~

. . . . . . ~. . . ,

. . .. toxicidad

grupos sulf idros y a l terar l a fos for i lac i6n oxidatfva en el c i c l o respiratorio,

También se puede concentrar en algunas algas verdes que a l ser consumidas pro-

ducen envenenamiento en organisms acuáticos y poster ionente a l hombre ( Wag-

ner, 1974).

del cadmio no. depende de 1.a f o m qu?mtca.. ‘ .Es te me ta l puede l i g a r

. I

cuando existen altas concentraciones produce :una disminución en l a pro-

ducción de huevos de algunos peces, también produce una a l t a mortalidad duran-

t e l a freza. En ostras como Crassostrea v i rg in ica prcduce un desarrol lo anor-

mal en las larvas, además estos organismos en estado adulto son capaces de acu-

mular grandes cantidades de c a 6 o y de otros metales (Russell, 1979). ~ . -

Las fuentes principales de cadmio son 2 las minas y fundidoras (en sus alrede-

dores), plantas de galvanoplastia e indwtr ias qulAcas y t ex t i l e s , as í como

las de pigmentos. También es u t i l i zado en l a fabricación de acumuladores, de

materiales plást icos y en l a industria atómica (desacelerador de neutrones)

( Rodier, 1981). .~

-

I .-. .~ - C R O ~ - ~ M O

En l a industria es poco ut i l i zado e l cromo puro, en cambio sus de -- .~

tienen mucha demanda. Los bicromatos son uti l izados en l a ind is tr ia qdndca.

Las‘sales de crorm son uti l izadas como mordientes en pinturas y como colorantes

(verde de cromo, ro jo de cromo y amari l lo de cromo). También se u t i l i z a para e l

curtido de p i e l es y cueros. A l agua industrial ut i l i zada en e l enfriamiento, se

le añade compuestos crómicos como antlco-rrosivos. La presencia de c rom en e l

agua se debe generalmente a que las industrias-de galvanoplastia vierten sus

aguas de desecho en los cuerpos acuáticos. b ’ I

. . E l cromo puede encontrarse en dortformas de oxidación, en estado tr ivalen-

t e ( c r d t a s ) o hexavalente (cromatos y dicramatosl, de estos e l 6 s t63aco es

e l hexavalente, ya que t iene una acciijn tóxica hepatorreanal y además es caqce-

r€geno. Con respecto a l medio acuático, los organismos in fer iores to?erqn un

l ímite de 0.05 mq/i de c rom to ta l ; y son más sensibles que los pece%, 1 s cua- P les toleran un l ími te de 1 mg/l de crom t o t a l ( Rodier, 1981). $ I

+ E l cromo hexavalente ES irr i tante! y corrosivo de l a s membranas hucosas,

es absorbido por ingestión, inhalacibn o por l a p i e l . Tarbién produce cancer

pulmonar, ulceración, perforación d e l septum nasal, una gran variedad de com

plicaciones respiratorias y afecciones en a l p ie l . Es e l único elem

concentración en los te j idos parece decl inar cuando incrementa l a edad , l a

to cuya

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concentracih en los pulmcnes no di:ninuye con la edad.

En e l medio acuático la toxicidad depende de la especie, estado de w i d a c i h

y d e l pH. E l crecimiento y supervivencia de alevines y estados juveniles d e l sala

m h , s e ven afectados por e l cromo hexavalente. También se ha v i s t o que reüuce en

un 50%

de 5.0 mq/l de crano hexavalente (Russell, 1979 ).

I

l a fotosíntesis en e l alga qigante Macrocystis pyr i fera a una cmcentrac ih

C O B R E

E l cobre se encuentra en la naturaleza en forma de cuprita y de malaquita.

Los usos del c&r% ’ ~ e ~ p r ~ ü c ~ o ~ e i ~ t ~ i c o s , mmedas y placas metálicas; los

óxidos y sulfatoc scn usados en pesticidas, a lq ic idas y funqicidas. Frecuentemente

e l cobre es incorporado a pinturas y maderas para inhib i r e l crecimiento de alqas

y organismos invertebrados.

E l cobre es un elemento traza €!sencia1 para la prwagaci ’ai de plantas, e je-

cuci’ai de funciones v i ta les , en enzjmas importantes y juega un papel muy importan-

te en la s íntesis de la c loro f i la . 1:s requerido en e l metabolismo animal, en algu-

nos invertebrados es importante en :la química sanguínea y para la-síntesis de he-

mcglobina, l a hemocianha (proteha) contiene cobre y es ut i l izada en e l sistema - transportador de oxígeno en la sangime. S i n embargo, una dósis excesiva de cobre

a&Ga cano emético en los mamíferos ( Russell, 1979 ).

_ _ I

- Generalmente proviene de l a corrosi& de las tuberias o de aquas de desecho ~

de l a industria t e x t i l y raramente oorrespcnde a l residuo de las sales de cobre

uti l izadas para eliminar algas. La toxicidad de l cobre para la vida acuática de-

p p d e de l a cantidad de oxígeno disuelto, temperatura, calc io , magnesio y cuando

la alcalinidad es muy baja e l ccbre aumenta su toxicidad Rd i e r , 1981 1. En e l medio acuático causa daño princzpalmente a los peces, pues reduce l a

producción de anticuerpos, en cmcentracimes de 1.0 ppm; además afecta e l creci-

m i en t o y e l desarrol lo de algunos organismos marinos. En algunos casos las crncen-

traciones de cobre son d s al tas en los orqanismcs debido a que este metal es ab-

sokbido; también la precipitación y l a adsarc ih , permite remover e l cobre de l me-

d i o acuático (Duffus, 1980; Plunkett, 1968 c i tado en: PEMEX, 1986).

H I E R R O

Es e l cuarto elemento más abundante que se encuentra en la naturaleza. Es

cmstituyente de algunos suelos cano los arc i l losos, se encuentra en algunas +o-

cas y en e l aqua en cantidades variables ( Russell, 1979 ) .

Se presenta en cmcentraciones que llegan a alcanzar los 0.5 mq/l en

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aquas superf iciales y se debe a l a l i x i v iac ión de los terrenos circundantes o

a l a contaminación industrial. Es soluble en estado reducido (ferroso) y cuan-

do es oxidado es m y poco soluble ( Rodier, 1981 ) .

E l hierro es un elemento traza esencial para l a s plantas y animales y es

irportante en e l mecanism de transporte de oxígeno en l a sangre de todos los

vertebrados y de algunos invertebrados; cuando se presenta una def ic iencia de

hierro amenta l a fac i l idad de absorción de algunos metales pesados corn e l

cadmio. Para que e l h ierro sea constderado corn tóxico, su consumo debe ser

muy a l to , puesto que sblo una p e q ~ i i a cantidad es absorbida. E l consumo e x

cesivo por largos periódos causa ciirrosis hepática, alteraciones en l a corrien-

te sanguínea e inhibición de l a actnvidad enzimática ( Du f fus , 1980 citado en:

PEMEX, 1986 1. Su toxicidad para l a vida acuática está en l a función d e l estado q d d c o

del metal. En presencia de oxígeno disuelto se fonna e l hidróxido de hierro

que se deposita en las branquias de les peces y las colmatan (Rodier, 1981).

Tanto e l hidróxido de f i e r r o ccmo e l 6xido de f i e r r o forman f loculos, I

que cuando están susupendidos - en e l ayua, pueden se r dañinos pues se p r edp i -

tan, destruyendo e l h a i t a t de algunos invetebrados, planFas y cubriendo intezs-

t i c i o s que son-utilizados para incubar huevos de peces ( Russell, 1979 1.

-

S i los cuerpos acuáticos presentan concentraciones a-as de h ierro y se

c d i n a n con l o s ácidos de los drenages, e l hierro pwde solubi l izarse y ele-

var los niveles tóxicos. Por otro lado e l h ierro amenta los e fectos dañimos

de l d ióxico de azufre y otros cancezígenos(Duffus, 1980 c i tado en: PEmEX,1986) ~

N T Q U E L

Es un elemento metálico de color blanco plateado que es considerqdo com

relativanente tóxico a l hombre ( Russell, 1979 1.

Es un conponente común en los te j idos vegetales y animales. Se puede en-

contrar como coniponente de l petróleo en forma de metaloporfirinas provenientes

de los pigmentos s intét icos y respiratorios de organi+s f6s i ies . Ests pre-

sente en aguas residuales industriales como e fecto de a ckros i6n de l acezo

inoxidable, de aleciones de níquel y cobalto y de baño i de electrogalvaniza-

ciÓn de metales (Salas, e t a1,1973 citado en : PEMEX,1986). -- E l sistema gastrointestinal no absorbe rápidamente e l nfquel, s610 cuan-

de se encuentra en forma de Carbonílo de níquel, que es causante de l a mayoría

de l a s intoxicaciones graves por este metal. Recientednte se ha demostrado

que e l níquel t iene una propiedad carcinógena que está relacionada con proce-

sos industriales.

L

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. .

- . , . ~ . , ~- -,. .. .

La tolerancia a l a toxicidad en organismos acuáticos está influenciada por

e l p ~ , efectos de agregación, especie y otros factores (PEMEX, 1986).

Generalmente se encuentra asociado a cianuro, mercurio y arsénico, todos

provenientes de l a contaminación de origen industrial (Rodier, 1981).

P L O M O

Se encuentra ampliamente difundido en l a corteza terrestre, aunque es un

componente menor. En promedio, e l agua de mr contiene 0.03 g/l, pero en las

zonas costeras se puede encontrar diez veces 6 s ésta cantidad. Las aguas su-

per f ic ia les no contaminadas no sobrepasan 0.1 mg/l, s i su contenido es más

elevado, se debe a una causa externa (Rodier, 1981). ~. ~~

~~ ,, ~ ~ _ _ .~. - ’

E l p l o m se u t i l i z a en baterías de automóviles, productos metálicos (Aiea-

dones ) , productos químicos (principalmente t e t rae t i l o de plomo), pigmentos y

pinturas, armas y municiones, soldaduras, fusibles e léc tr icos , a l farer fa y cor

mo antidetonante en l a gasolina. E l plomo l l e ga a l medio acuático por varias

v ías, que son: a) Por arrastre, debido a l a l i x i v iac ión de los suelos que con--

tienen este metal; b) Transportado por l a atmósfera y depositado en el.-dio

acuático por l a l luv ia o por e l viento; c) Por descargas industriales, siendo

esta fuente i a más importante, por se:r l a que aporta a l tas concentraciones.

La concentración de plomo en e l ;agua está relacionada con l a de l a i r e ,

~- -

- -.

e l sustrato edáfico, los volúmenes de descargas industriales, el dinamism y

e l gasto del cuerpo receptor, así como de l a s corrientes y mareas (PEMEX, 1985).

La solubilidad del plorm disminuye cuando l a alcalinidad de l agua dismi-

nuye, esto es en ausencia de sulfuros (Rodier, 19811. Este mismo autor señala

que l a intoxicación por plomo produce transtornos c l ínicos, anomalías b io lóg i -

cas, alteraciones histopatológicas variadas.

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~. ~

A l absorberse forma una pe l icu la cagulante y genera alteraciones hemato-

lógicas. En e l hon33re causa saturnismo que provoca transtornos nerviosos, di-

gestivos y renales (Vizcaino, 1980).

E l plomo no es pel igroso debido a su absorción de dósic tóxicas, s ino

más bien a una acmulacaión de dósis que podrían considerarse

cas.

como no tóxi-

E l 90 % de plano ingerido en e l agua Y en 10s alimentos es excretado con

las heces en los adultos, los niños exc+etasó lo e l 50%. La vida acuática

puede perturbarse a pa r t i r de una concentración de 0.1 mg/l, y los efectos

tóxicos pueden manifestarse a partir de lmg/l . No obstante, l a acción tóxi-

ca es variable según las especies y e l grado de mineralización de l agua (Ro-

dier , 1981).

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A R E A 1) E. E S T U . D 1 O

La Bahla dc l a Ventosa, está situada dentro de l Golfo de Tehuantepec y se

local iza a 5 km a l Nw del P W x t x ~ de Salina Cruz ; s e encuentra entre los parale-

los 16°10'y 16'40'L.N. y l o s meridianos 95OO5'y 95'30'L.E.

~1 rfo TehuantePec que nace entre l a Sierra Madre de üaxaca y l a Sierra

Madre del Sur, desemboca en l a bahía, arrastrando considerables cantidades de

sedimentos &e en l a actualidad, no l legan a l ecosistema debido a l a construc-

ción de l a presa Benito Juárez. Aden& e l aporte de l río a l a bahía es nulo,

debido a que l a barra se encuentra totalmente cerrada (Carranza-Edwards, 1980).

En e l área se encuentra una re f iner ía que arroja agua de desecho a i mar,

por medio de un emisor submarino situado a 2 km de l a costa en dirección SE y

a ma profundidad aproximada de 15 m ( -López, 1986).

~~

A N T E C E D E N T E S

En esta región se han real izaao estudios a n i v e l de l Golfo de Tehuante-

pec, principalmente-del comportamiento de las corrientes. Con respecto a l a Bahía de la--ventosa lamayoría de =studios t h i é n corresponden a corrientes

oceánicasl

I - 1

~~ ~

Uno es e l realizad; por e:L CI-CESE (1982), en e l cu& se detectó l a exis-

tencia de una corriente en dirección Oeste durante c a s i todo e l año, esta

corriente se modifica durante l a época de vientos provenientes del Norte, los

cuales provbcan ma circulación de agua s iper f i c ia l hacia e l S u r y en conse-

cuencia se e~tablece-un.gradiente de presión d i r i g ido hacia e l centro de l

Golfo de Tehuantepec, originando otra corriente con dirección Este.

.

b'

Existen estudios como e l de Roden (1'961), donde se' investigó l a relación

entre los vientos y l a s tenpe:raturas de l a superf ic ie del mar. Este autor

ubicó una relación entre las bajas temperaturas en invierno con l a divergencia

inducida por e l viento en e l t:ransporte de masas; realizando un anál is is es-

pectral de las anomalías de lo!; vientos y l as temperaturas, resultó que las

primeras dispuestas en cuadradhs adyacentes de dos rados de la t i tud y longitud

son coherentes y casi SimUltáneaS. De l o anterior c nciUyó que ex is te una rela-

ción d é b i l e inversa entre l a temperatura y las a d . malías de l viento.

Huerta y Tirado (1985), real izaron un estudio de l a f lora marina de l a cos-

t a del Golfo de Tehuantepec. Estos autores observafin que l a mayor parte de l a

f lora común en una zona, no se encuentra en las demás, por tanto, concluyen

que l a f l o ra CamBia a l var iar las caracter íst icas !isiográficas. En e l área se

encontraron un poca más de ochenta especies, l a mayoría de poco tamaño y consi-

i

4

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. . . . . -:... .A.

.. . .

deran a l a región como pobre en su f lora; además por las especies observadas con-

sideran que un 65%

na.

de éstas no habían sido descritas anteriormente para esta zo-

Por otro lado se han hecho estudios de anélidos poliquetos en las costas de

Salina Cruz; LÓpez (19861, &sem7Ó una gran simil i tud entre todas las estacio- '

nes muestreadas, s in errbargo indica una mayor diversidad en Salina Cruz y una

mucho menor en Salina Marquez.

Huxtado (1985). l i e d a cabo un estudio de l o s elementos f i co f l o r í s t i cos

más abundantes que se presentan en las escol leras de l puerto de Salina Cruz, con

e l f i n d e p r a p o r ~ o n a r e l e i i p n t n s ~ u e d a i r para carter izar a l as esco-

l l e ras como ad ientes ; encontrando dos zonas marcadamente di ferentes de d i s t r i -

bucibn, debidas principalmente a las condiciones de exposición; una, con olas

mucho m6s agitadas y violentas y otra de re la t i va calma. O t r o aspecto importan-

te que resalta este autor es l a peculiaridad que e l substrato sea a r t i f i c i a l

con carateríst icas muy diferentes a uno natural, induce a que l a velocidad de

enfriamiento, composición minerdt, capacidad y conductividad térmica, puede ser

determinante en l a composición f i c o f l o r í s t i c a de l a escol lera.

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O B J E T I V O S

Cuantificar l a concentracl6n de los diferentes metales,

en organismos, agua y sedimento del &ea de estudio.

cemparar los va ores obtenidos COP los valores per-

mitidos por l a egisiaci6n mexicana. i señalar las zonas cr í t icas basándose en l a incidencia

de sus concentraciones -

L

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.. . ., ... . .

P R O G R R M A

Se realkzwSn dos muestwos generales durepte e l seiyi’e&o, En cuanto a l

,,,,,estreo de agua, se establec5emn 22 estaciones distrxbddqs; en to& 1s bar

h í n , dos de las cuales están situadas donde existen &sores de agua de dev

secho.

.

, , , Los m s t r e o s para organismos se real1zai.h en las estaciones. 4, 5;6

y 7 , debido a que en esos lugares se ubrcan inportantes bqncos ostr fce las.

coi) respecto a l o s sedimentos se tomar& muestras donde se encuentra e l emi- -- ..~ ~~~ ~ ~ ~ ~

de aguas de desecho de l a re f iner ía. ~~

N E T O D O L O G I ñ

Las técnicas a u t i l i z a r son las qiie tienen e l valor de confiabil idad ~ a l t o posible y tomando en cuenta l o s recursos que se poseen.

- - Preparation de l material

E l material ut i l i zado s e lava previamente con jabon l i b r e d e fosfatos,

deppués se enjuaga con agua bidesti lada y se deja-de 3 a 5 días en una so- lu.-ión limpiadora de ácido n í t r i co a l 15%, finalmente se enjuaga-con aqua

deionizada.

~

- _ -

. - Procecmhiento de las muesiras

Todas las muestras son conservadas a baja temperatura, sobre todo or-

ganisms y sedimento; a l as muestras de agua se l es adiciona 3 ml de ácido

,,$trice concentrado para ev i ta r 1.a pérdida por adsorción.

Las técnicas a u t i l i z a r en e l procesamiento de las muestras se presen-

tan en forma-de diagramas de f1u:ic.

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~

Repetir hasta que

que e l t e j i d o esté

completamente negro

~ i' Calcinar a 450°C durante , 24 hrc (Cenizas blancas )

=al i zar l as lecturas en ecpectmfotb-

-

I Digerir con 0.5 ml de HNO3 a 90°C I Evaporar i i sequedad

I I I Añadir HN03 a i 10% ( 5 ml ) I .- I Aforar a 50 ml con agua deionizada I

I Longitudes de onda para las lecturas:

Cd 228.8 nm Fe 248.3 11111

C r 357.9 nm r$ 232 11111

cu 324.7 nm 283*3

-Gordon, et a l , 1972.

-Polprasert, 1982

-Vi l larreal-Trwiño, 1986

--

i

c

Page 15: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

S E D I M E N T O

Homogenizar

G r a sequedad

I Agregar 50 mi de "03 concentrado I

Agregar 10 ml de "03 a l 10 %

Tomar sobrenadante L-4 I Aforar a 50 ml con agua deionizada I

Longitudes de onda para l a s lecturas:

Cd 228.8 nm Fe 248.3 iiiii

C r 357.9 nm N i 232 m Cu 324.7 nm Pb 283.3 nm

-Carrondo, 19.84

-Oliver, 1973

" -Poiprasert, 1982 'i

c

Page 16: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

" A

~

la. Pazte

200 m l de l a muestra

2q. Parte

2üü m l de l a muestxa disuelta anterior-

mente, ajustar e l pkl a 4 con h i d r b i d o

de scdio o ac. c lorhídr ico 0.1 M.

I 3

Añadir Buffer de acetatos 4 m l y 5 m l de

d i e t i l dfeiocarbamato de sodio a l 1%. -~ - .

+I Evaporar a sequedad

-

Diger ir C c 4 m l de qC.

c lorhfdrico y 2 ml de

ac. ní tr ico, a c a l a

medio

I Evaporar a sequedad

con calor medio *

(5

Repetir e l lavado con 20 m l de

metil-isobutil-cetcna

I Realizar l a lectura en un espectrc-

fotánetro de absorci6n at'mica

Adicionar 1 m l e ac. I clorhídrico , a , I Disolver con 2QQ m l

de agua deionizi?da,

I

Añadir 20 m l de met i l - isabuti l -cetca

I

I Agitar y permitir l a separación de capas 1

Cu 324.7 nm Pb 283.3 nm -APHA, 1975

J -Rcdier, 1981

-Van Loan, 1982 c I

Page 17: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

1.

I

” ..

” ,

L I T E R A T U R A C I T A D A

- APHA. 1975. Stanard Methods for the Examinatim of Water and Wastewater.

~ o i n t Editor ia l Board. USA. 1193 p.

- Carranza-Edwards, A. 1980. Ambientes sedirnentacios recientes de l a l lanu-

ra coctera de l sur d e l Istmo de Tehuantepec. An. Centro. Cienc. de l Mar y Limnol.

Univ. Nac. Autcn. México 7 ( 2 ) : 13-66. -

-- - - - CarrmdG, M. J. T. 1984. Analysis of sediments for heavy metals by a ra-

pid electrothermal atomic absorption procedure. Talanta 31:561-564. - - CICESE.1983. Estudio de l a clrculaci’ai superf ic ia l frente a Calina Cruz,

Oax. Oct 1982. Para Subdirección ~ de Refinaci’ai y Petroquhica. -~ 45 p. _____ -

- Duffus, J. H. 1980. Envircmerital Toxicology.. Great Britain, Lcndcm.

Ed. Eward Arnold. * - Gordm, K.; D. Pangenkopf; D. R. Newman; R. Wocdriff. 1972.i?&zerminatiai

of lead in f ish by furnace atanic absorptim. Anal. Chem. 44:2248-2450. - - - - Hennigan, R.D.1973. La contaminación d e l agua, h: Ctrobbe, M. A. (Ed.) - -

Origenes y control de la cmtaminacib ambiental. CECCA. México, D. F. 326 p. I - Huerta, M. L. y J . L. Tirado 1970. Estudio florfstico-ecológico de las . -

algas p r i n a s de l a costa de l Golfo de Tehuantepec, México. Bol. Scc. Bot. - --- 31:113-137. L

- Hurtado, M. E . F. 1985. Ficoflora de las escolleras d e l Puerto de Calina

cruz, Oax. UNAM, Tésis profes imal (Bfolcqo). Facultad de Ciencias 152 p.

- López, H. M. I. D. 1986. Anélidos poliquetos de las costas de Salina

Cruz, Oax. Tésis Profesional (Biolcgo). IPN. Escuela Nacimal de Ciencias Bio-

lógicas 68 p.

- Oliver, B. G. 1973. Heavy metals levels of Ottawa and Rideau r iver se-

diments. h v i r m . Sci. Technol. (2) :135-137. - -

- Plunkett, E. R. 1968. Manual de Toxicologia Industrial. Bilbao, España.

Ed. Urmo S. A. * - PEMEX. 1985. Aspectos generales de l piano y su canportamiento en e l me-

diaaambiente. GPTA-E México, D. F. Subdirección de Pl&eaCi& y Coordinación

trol de Protección Ambiental. 163 p. y “$ PEMEX 1986. Evaluaci’ai de Hidrocarburos y metales pesados. Costa occi-

dental de l a Península de Baja California 1983-1984. GPTA-E México, D. F. Cub-

dirección de P laneacib y Coordinaci8n y Control de Protecci’ai Ambiental. 149 p.

Eshary, Thailand. Water. Res. (16) : 775-784.

- Polprasert,C. H. 1982. Heavy metals pollution in the Chao Phaya River

-- - Rcdier, J. 1981. Análisis de las aguas. Ediciaies Omega. Barcelma,

España. 1059 p.

Page 18: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

- Roden, G. I. 1961. Sobre l a c i r cu l a c i ' a i producida por e l v i e n t o en e l Gol-

f o de Tehuantepec y sus efectos sobre. l a s temperaturas superficiales. G e o f i s i c a

I n t e rnac i ona l 1 (3): 55-72. - - Russe l l , E. T. 1979. p a l i t y C Y i t e r i a for Water. C a s t l e House Pub l i c a t i ons

LTD. Grea t B r i t a i n 256 p.

- Sa las , F. O.; K. K. A. Nishikawa; M. H. F. Cabrera y E. 5. Alvarez.1973.

C m t e n i d o de n i q u e l y vanad io en 106 a c e i t e s pesados que contaminan l a cos ta ,

desde l a f r on t e ra de Estados Unidos' has ta Ensenada, Ba ja C a l i f o r n i a . Cienc. Mar. -- l(1): 1-15. -

- SCEP. 1976. La i n f l u e n c i a de l hombre en e l medio g l o b a l . Fondo de l a Cul- _ _

tura Econíanica. México, D. F. 317 p.

- Van L o a , J. C. 1982. Trace Me ta l s , En: Van Lorn, J. C. (Ed.). Chemical - Ana l y s i s of Inorgan ics Cons t i tuen ts of Water. CRC P r e s s Inc . E.U. 248 p.

- V i l l a r r e a l - T r e v i ño , C. M.; M. E. Obregon-Morales; J.F. Lozano-Morales

and A. Vil leqas-Navarro.1986. Bioacuniulation of l ead , copper, i r o n and zinc by

f i s h i n a t r anse c t of t h e Santa Ca ta r ina R i v e r i n Cadereyta Jiménez Nuevo L e q i ,

México, Bull. Environ. Ccntam. Tc%ico l . 37 : 33ü-395.

-

- I - -_ -

- Vi zca íno , M. F. 1980. La &-tamin-ación en México. Fondo de l a Cultura I * .

Econ'mica. México, D. F. 517 p.

- Wagner, R. H. 1974. Enviroment and men. W. W. N o r t m and Cmpany Inc. - .

New York ! 528 p.

I

c

Page 19: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231
Page 20: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

E L I Z A B T A B B B N A L M A B T 1 I Q E ; Z

E

i

i' .i. 4.- 1

TEL. 797-40-98 MATRICULA. 82234017

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L I ñ I O ACUATICO"

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OSCAB " R O Y ZIERkDSILLO

Page 21: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

"Biectos del Cu, Cd y Pb (Bn e l crecimiento del l i r i o acuático^

- . Justificación Y naturaleea del pkyecto

En la actualidad muchos da 10s cuerpos de que se encuentran en nuestro paie, e e t h Siendo contapinadas con Wua de desecho que

no han recibido un tratamiento previo para eliminar lam sustancia#

tbxicars; que ademb de destnlir estos ecosistemas reducen l a positti-

l i ded de ser utiliaadas ya sea para e l consumo humano, agricultura

u otros usos. Por 1o'tantoD os necesario encontrar técnicas adecua- dae que sean eficientes, cuyo costo no sea muy elevado y puedan h p - tame a las posibilidades y Uecn+ogfr d d pds.

tdcnica para remover l o s metales pesados, que sea eficiente y costee-

ble, con ayuda del l i r i o acuhtico, en aguas de desecho que han reci- bido un tratamiento previo.

Por estas raconea, oon e l pressnte trabajo s e pretende buscar una

introaucoión

ti& t Bicaornia 1 , es una plan

o~ de planta

del -¡forte de

ba llegado ' a . .

las seis especies de Eichhorda, 8ol&nente .- E. C r e S S i m s ha venido a

ser una plsga, ya que esta especie está adaptada para sobrevivir en

un amplio intervalo de condiciones climáticaa, y ha causado groves probl&as en areas tropicalee y subtroficales. Ademb, se ha *'at0

que aparentemente prospera mejor donde l a s actividades humana6 hon perturbado en gran manera algunos ambientes acuáticos (g%edOWsklD

. ,...

19781. E: crassipes es considerada una plaga dentro de l o s marpos de

agua, por su alta tasa de reproducci6n, evitando un drenaje adecua-

do, detekendo l a circulacidn y en algunos casos provocando inunda-

ciones; compite con otras pliintaa y puede d e s t d r un ecosieterna;

agota e l oxfgeno, incrementa l a pérdida por trrrnepiraci&n, dif icul-

ta l a navegación,. l a pesca, stc. Debido a l o s trastornoa que Caw8

Page 22: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

. " ? i' I -

* *

?

se procuraba destruirlp, pero últimamente se han realieado estudios

sobre esta planta, para poder tener un Control sobre su crecidento,

ver su posible uti l ieacibn Lproaucción de bi0g-e producción de pa-

pel , etc.) y como removedor de nutrientes.

Se ha observado que l o s factores que Controlan e l crecimeinto y

l a multiplicación aon:

- Ei clima

- Competencia con otras plantas

- Insectos y animales predadores

- Nutrientes

(Baruah, 1981)

Adam& no puede crecer en aguas salobres, ya que a una concen-

tración de 660 p p l a planta muere (Baruah, 1981). Ya que e l l i r i o acuático es capaz de actuar como removedor de

nutrientes, metales pesados y algunos compuestos orgánicos (Kauf-

man, 1979), se, ha planteado l a posibilidad de utiliearlo' . . en.&antag

¿le t r a t d e n t o de agua de desecho . . que se encuentr rnGT contarninida, , '

ayudando en e l tratamíento,. de estas. y además controlando e l areof-

miento del- ~ ir io- icuátiao. . :Poeterionnente~ se.-~coe+hi l a produccidn de biogas, elaboración de papel y tabl-e

dos, conaicíonante del suelo y dimento para animales, depe

de l o s tóxicos presentes an d aguas.

. .

*>. . . . . .

Antecedentes general es

& - l a actualidad se han realizado diversos estudios en e l ' mundo,

, . referente a l a uti l ización dei l i r i o acuático, para e i 'trat-iento

de agW contaminadas. . ~.

B a d (1981), real izó estudios en l a Inaia acerca del creci- miento del l i r i o acuático, producci6n de biogas y utiiizaci6n de l a

planta. Is1 experimento se realiz6 en estanques sin paredes y con te- cho de viiddo, observando que l a multiplicacibn de l a planta incre-

mente con l a concentm'ci6n de'sales, pero a 'expensas del crecímíen- * . .

to de plantas individuales. Tambidn observaron que e l calcio e8 im-

Page 23: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

portante, ya que es parte de l a pared celular, ayudando en e l sopor-

te inea6nico de l a planta. Con reepaoto a l potasio, ee o b s e d , quo

no afecta l a niultiplicacibn, pero si el inoremento en biomasa üe í a planta individuai. En cuanto al fósforo, se ohservb, e l cfeciiaiento

muy pobre en toda8 l a s concentarciones. La producción de biogas se

l l evo a cabo en un digeator, obteniendo producción conetante de

Baa, durante dos dias y después declino.

E&& Y A . (198l), hizo estudios para ut i l i za r e l l i r i o acuiti-

co en e l tratamiento de aguae residuales provenientes iie ref ined-

de azúcar. Se realizaron tres ensayos y l a planta decayo en l a s doe

prlmerv, debido tal vez a l a l t o contenido de nutrientes. Durante a tercer ensayo se hicieron algunas modificaciones y se obeervb una remoción de DBO5, DQO bastante satisfactoria; en cuanto a sólidos

suspcn8ldos l a remoción no f u b muy notable.

üolverton 3 iüc Donald en 1975, realizaron estudios pars ut i l i -

sar leguaas de l i r i o acubtico para e l tratamiento de - de deee-

cho, obteniendo buenos remitados, ja que que hubo upg reducción

de Sb’lid03 suspendidos, DBQ5 y otros parhastroe a nivelee debajo de + -

loa estandara. satabiecidoa por-la Agesnciaa üa P? e l hbi*-

te. También observaron que e l volumen de l i r i o repu

l a cantidad de agua que va a ser procesada y l a pureea deseada o requerida para su utiliaación.

epenae as-

Wolverton y Xc Donaid en l%9 hicieron estuaios aobre l a pro- .

ductivldad d e l l i r i o ecu&tico y su cosecha. La8 velocidades de cre-

cimiento fueron monitoreadas en dos lagunas con aguas de desecho,

conteniendo aiierentes cantidades de nutrientes. Observaron que *du-

r a t e e l verano l a tasa de crecimiento ea muy alta, pero que tam- bién depende de l a concentracibn de nutrientes disponibles. Ade-

más tratan de establecer l a productividad anaai de l l i r i o acuático

I

y l aa velocidades de produccidn por hectárea por año.

Antecedentes UAEi

Se han realizado varios estudios sobre el tema en eata unidad.

Page 24: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

B1 departamento de 3iotecnolog€a reákieb un proyecto respecto t

“Transformacibn f ernentativp de% l i r i o aCdtiCo en concentrado pro-

téico* y qiometanacibn &pida del l i r i o acuátioo. En a mismo de-

partemento Honroy en 1986 l l e & a cabo un proyecto sobre -Digestión

anaerobia y l i r i o acufitico en e l tratemiento de aguas residgalesa.

Sarquis en 1986, .tambi6n realiz6 un trabajo de Servicio Social acer-

ca de l a “Cinética de crecimiento del l i r i o acuático*.

En estos proyectos se pretende u t i i i a v e l l i r i o , despugs de

haberse utilizado para eliminsr nutrientes, en las plantas de tra- tamiento. Con l o s trabajos anteriores se ha concluido que:

- La rapidez para remover nutrientea depende de l a cantidad de

materia orgánica (M.O.) presente, a mayor cantidad de M.O, laa raí- ces tenderán a l a anaerobiosis, dejando de absorber mtrientea.

- Creciendo en condiciones óptimas absorbe sustancias tbxices,

aunque despuke de un tiempo los regresa a l medio. -

- La rapiaez de crecimeinto depende de l a ooncentracián de nu- trientes, temperatura ambiente, intensidad luminosa J fotoperl6do.

- - ñxiste correlación entre l a rapidis de absorcidn de nitrbgeno ._

- y f &sf oro. ‘ Y

Ob jetivoe

- Conocer l os efectos que tiene sobre e l l i r i o acuático las di- ferentes concentraoiones de metales pesados, respecto a l a biomasa

producida, velocidad de reproduccibn y aspecto generd de l a P l M t B

- Verificar l a tasa de absorcibn y liberación de nutríentes.

. , . .., . . ,

PEbgrama y metodoloda üe trzibajo

X.-: Revisibn bibl iográfica 2.- Se montad l a técnica de a d l i e i n de metales peeados (Car- :

. .

Page 25: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

Cd y Pb), por e l método de spectrofotometrfa do absorcibn atóaca. 3r-Bn cubetrd de @áStiCQ Se @Ondrb 80% dü l i r i o a c d e c o en

üolucSonee nutritivas que contendrán niveles áü IQg/l de Pb, de CU Y mg/l da Ca. Bn otra cubeta h a b d un testigo

con solución nutritive pero sin metales; otra cubeta contendrá li-

r i o acdt i co s in soiucibn' niutritiw ni metales pesados. La solución

mt r i t i v a e s t d conatituida por1 -

ire so4 30 ml en 401 Modificaba as ñondo 1981 Ca C i 2 20 mi en 401

Edta- Ha 19 mi en 401

Fe SO4 7H+ 18 mi en'401

lb C12 4ñN 1.5 ial eh 401

=3 BQ3 8 id en 401

*

4.- Se tomarán diariamente muestras de metales pesados, aumento

en peso y n6mero de hojas, así co

a l a semana se me

te y Pbsioro'por Anns- Wpof, '197-5). Csda.eemana ~. 88 re

perimentos en continuo' a d i z

. . 6.-. & , . l a planta"pi1oto d¿ t

DBO, por l i r i o acdtico. < . , , < - ' . 7.- Los resultados se ana l i s a rh conforme a un modelo

,w

de crecimibnto y remocibn que ee está obteeiendo. .-

.

Page 26: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

L ..

I ,.

1 .

L .

A N A L I S I S D E L A C O N C E N T R A C I O N

D E Cd, Cr, Cu, Fe, N i y Pb E N A L G U N O S

O R G A N I S M O S M A R I N O S , S E D I M E N T O S

Y A G U A D E L A B A H I A L A

V E N T O S A, O A X fi C A.

L

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I N T R O D U C C I O N

El medio ambiente puede ser afectado por muchos

contaminantes como son: plaguicidas, detergentes, particulas

suspendidas y microorganismoe patdgenos entre otros. Recientemente,

los metales tóxicos se han identificado como una nueva clase de

contaminantes, muy peligrosa para el medio ambiente.

Los metales pesados son potencialmente dañinos, persistentes

y tóxicos por largos periódos de tiempo; son parte de algunos

plaguicidas y se dispersan al ambiente como tales o en desperdicios y

emisiones industriales no controladas. Los metales más tóxicos para

l os organismos, por l a s enfermedades que originan son: cadmio.

mercurio y plomo ( Hennigan, 1973 ) .

En ocasiones l os compuestos que forman algunos metales eon

más peligrosos que el metal mismo, y su concentración aumenta al

pasar de un nivel trófico a otro a través de la cadena alimenticia.

Además de lo anterior, algunos son tóxicos en determinadas etapas de

la vida de ciertos organismos y éstos acumulan más que el medio

circundante, aunque su variabilidad de acumulación en l os diferentes

órganos depende de la rapidéz de su eliminación, del tiempo de

retención y de la capacidad de destoxificación ( SCEP. 1976 ) .

En el caso de l o s sistemas acuíferos, éstos son

contaminados, generalmente, debido a la descarga de drenaje, y es muy

dificil medir la concentración de metales, ya que se encuentran en

I

Page 28: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

cantidades muy pequeñas, por lo que generalmente son cuantificados en

l os organismos o en el sedimento.

C A Q M L Q El cadmio es un metal blando, blanco, fácilmente fundible,

similar al zinc y al plomo en algunas propiedades y soluble en ácidos

minerales. Biológicamente e s un elemento no esencial ni benéfico y

posee un alto potencial t6xico. El cadmio puede ser un factor

etiológico en algunos procesos patológicos como son: tumores

testiculares, disfunción renal, arterioeeclerosis, inhibición en el

crecimiento, enfermedades crtjnicas y cáncer ( Russell, 1979 ) .

El envenenamiento por cadmio produce una enfermedad llamada

"itai-itai", que afecta los huesos ya que provoca una

descalcificacibn cuando el calcio es sustituido por el cadmio, además

lesiona la médula Ósea e inhibe ciertos sistemas enzimáticos

( Vizcaino, 1980 ) .

Aparentemente l os bajos niveles de calcio y vitamina D

sensibilizan al organismos para acumular cadmio, cuando existe un

exceso en el ambiente; la toxicidad del cadmio no depende de la forma

quimica. Este metal puede ligar grupos sulfidros y alterar la

fosforilación oxidativa en el ciclo respiratorio. También se puede

concentrar en algunas algas verdes que al ser consumidas producen

envenenamiento en organismos acuáticos y posteriormente al hombre

(Wagner, 1974 ) .

2

Page 29: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

Cuando existen altas, concentraciones produce una

disminuci6n en la produccitjn de huevos de algunos peces, Cambien

produce una alta mortalidad durante la freza. En ostras como

CrassostreavirPinica ' produce un desarrollo anormal en las larvas;

además estos organismos en estado adulto, son capaces de acumular

grandes cantidades de cadmio y de otros metales ( Russell, 1979 ) .

Las fuentes principales de cadmio son: las minas y

fundidoras ( en sus alrededores ) , plantas de galvanoplastia e

industrias químicas y texti:Les, así como de pigmentos. También es

utilizado en la fabricación de acumuladores, de materiales plásticos

y en la industria atómica ( Desacelerador de neutrones ) ( Rodier,

1981).

C B Q M Q En la industria es poco utilizado el cromo puro, en cambio

sus derivados, tienen mucha demanda. Los bicromatos son utilizados en

la industria química. Las sales de cromo son empleadas como

mordiente en pinturas y como colorantes: verde de cromo, rojo de

cromo y amarillo de cromo. También se utiliza para el curtido de

pieles y cueros. Al agua industrial utilizada en el enfriamiento, se

le añade compuestos crómico~i como anticorrosivos. La presencia de

cromo en el agua se debe generalmente a que las industrias de

galvanoplastia vierten sus aguas de desecho en los cuerpos acuáticos.

3

Page 30: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

,

dicromatos

una acción

al medio

El cromo puede encontrarse en dos formas de oxidación, en

estado trivalente ( cromitas ) o hexavalente ( cromatos Y

, de éstos el máis tóxico es el hexavalente, ya que tiene

tóxica hepatorrenal y además es cancerígeno. Con respecto

acuático, los oripanismos inferiores llegan a tolerar un

límite de 0.05 mg/l de cromo total; y son más sensibles que los

peces, los cuales toleran un limite de 1 mg/l de cromo total

( Rodier, 1981 ) .

El cromo hexavalente es irritante y corrosivo de las

membranas mucosas, es absorbido por ingestión, inhalación o por la

piel. También produce cancer pulmonar. ulceración, perforación del

septum nasal, una gran variedad de complicaciones respiratorias y

afecciones a la piel. Es el único elemento cuya concentración en los

tejidos parece declinar cuiindo incrementa la edad, sin embargo la

concentración en l o s pulmonets no disminuye con la edad.

En el medio acuático la toxicidad depende de la especie,

estado de oxidación y del pH. El crecimiento y supervivencia de

alevines y estados juveniles del salmón, se ven afectado6 por el

cromo hexavalente. También se ha visto que reducen en un 50% la

fotosintesis en el alga gigante Macrocvstis Dvrifera a una

concentración de 5 .0 mg/l de cromo hexavalente ( Russell, 1979 ) .

C Q B B E El cobre se encuentra en la naturaleza en forma de cuprita y

de malaquita. Los usos del. cobre incluyen productos eléctricos,

4

Page 31: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

monedas y placas metálicas; l os óxidos y sulfatos son usados en

pesticidas, algicidas y fiingicidae. Frecuentemente, el cobre es

incorporado a pinturas y maderas para inhibir el crecimiento de algas

y organismos invertebrados.

El cobre es un elemento traza esencial en la propagación de

plantas, ejecución de funciones vitales, en enzimas importantes y

juega un papel preponderante en la sintesis de la clorofila. Es

requerido en el metabolismo animal, en algunos invertebrados es

importante en la química sanguínea y para la síntesis de hemoglobina,

la hemocianina contiene cobre y es utilizada en el sistema

transportador de oxígeno en .La sangre. Sin embargo una dósis excesiva

de cobre actúa como emético en los mamíferos ( Russell, 1979).

Generalmente, proviene de la corrosión de las tuberias o de

aguas de desecho de la industria textil y raramente corresponde al

residuo de las sales de cobre utilizadas para eliminar algas. La

toxicidad del cobre para la vida acuática depende de la cantidad de

oxígeno disuelto, temperatura, calcio, magnesio y cuando la

alcalinidad es muy baja el. cobre aumenta sus toxicidad (Rodier,

1981) .

En el medio acuático causa daño principalmente a l os peces,

pues reduce la producción de anticuerpos, en concentraciones de 1

ppm; además afecta el crecimiento y el desarrollo de algunos

organismos marinos. En algunas ocasiones las concentraciones de cobre

5

Page 32: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

son más altas debido a que este metal es absorbido; también la

precipitación y la adsorci6n, permite remover el cobre del medio

acuático ( Duffus, 1980; Plunkett, 1968 1.

H L E B B Q Es el cuarto elemento mAs abundante que se encuentra en la

naturaleza. Es constituyente de algunos suelos como l os arcillosos,

se encuentra en algunas rocas y en el agua en cantidades variables

( Russell, 1979 ) .

Se presenta en concentraciones que llegan a alcanzar los 0.5

mg/l en aguas superficiales y se debe a la lixiviación de l os

terrenos circundantes o a la contaminación industrial. Es soluble en

estado reducido f ferroso ) y cuando es oxidado es muy poco soluble

( Rodier, 1981 1.

El hierro es un elemento traza esencial para las plantas y

animales y es importante en 'el mecanismos de transporte de oxfgeno en

la sangre de todos los vertebrados y de algunos invertebrados; cuando

se presenta una deficiencioa de hierro aumenta la facilidad de

absorción de algunos metales pesados como el cadmio. Para que el

hierro sea considerado comi3 tóxico, su consumo debe ser muy alto,

puesto que sólo una peque.ña cantidad es absorbida. El consumo

excesivo por largos periódos causa cirrosis hepática, alteraciones en

la corriente sanguinea e inhibición de la actividad enzimática

( Duffus, 1980 1.

6

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Su toxicidad para la vida acuática está en función del

estado quimico del metal. En presencia de oxígeno disuelto se forma

el hidróxido de hierro que ,se deposita en las branquias de l o s peces

y las colmatan ( Rodier, 1981 ) .

Tanto el hidróxido iie hierro como el óxido de hierro forman

flóculos, que cuando están suspendidos en el agua, pueden ser dañinos

pues se precipitan, destruyendo el hábitat de algunos invertebrados,

plantas y cubriendo intersticios que son utilizados para incubar

huevos de peces ( Russell, 1979 ) .

Si l o s cuerpos acuáticos presentan concentraciones altas de

hierro y se combinan con los ácidos de l o s drenajes, el hierro puede

solubilizarse y elevar l o s niveles tóxicos. Por otro lado el hierro

aumenta los efectos dañinos del dióxido de azufre y otros

cancerigenos ( Duffus, 1980 ) .

N l Q Y E L Es un elemento metálico de color blanco plateado que es

considerado como relativamente tóxico para el hombre ( Russell,

1979 1.

Es un componente común en l o s tejidos vegetales y animales.

Se puede encontrar como componente del petróleo en forma de

metaloporfirinas provenientes de l o s pigmentos sintéticos y

respiratorios de los organismos fósiles. Está presnte en aguas

residuales industriales como efecto de la corrosión del acero

7

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inoxidable, de aleaciones de níquel y cobalto y de baños de

electrogalvanizaci6n de metales ( Salas, & al., 1973 ) .

El sistema gastrointestinal no absorbe rápidamente el

níquel, sólo cuando se encentra en forma de carbonílo de níquel, que

es causante de la mayoría de las intoxicaciones graves por este

metal. Recientemente se ha demostrado que el níquel tiene una

propiedad carcinógena que está relacionada con procesos industriales.

La tolerancia a la toxicidad en organismos acuáticos está

influenciada por el pH, efectos de agregación, especie y otros

factores ( PEMEX, 1986 1.

Generalmente se encuentra asociado a cianuro, mercurio y

arsénico, todos provenientes de la contaminación de origen

industrial( Rodier, 1981 ) .

P L Q M Q Se encuentra ampliamente difundido en la corteza terrestre,

aunque es un componente menor. En promedio el agua de mar contiene

0.03 g/l, pero en las zonas costeras se puede encontrar diez veces

más ésta cantidad. Las aguas superficiales no contaminadas no

sobrepasan 0.1 mg/l, si su contenido es más elevado, se debe a una

causa externa ( Rodier, 1981 ) -

El plomo se utiliza en baterías de autom6viles, productos

metálicos ( aleaciones 1, productos químicos ( principalmente

8

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tetraetilo de plomo ), pimentos y pinturas, armas y municiones,

soldaduras, fusibles eléctricos, alfarerfa y como antidetonante en la

gasolina. El plomo llega al medio acuático por varias vias, que son:

a) por arrastre, debido a la lixiviación de los suelos que contienen

éste metal; b) transportado por la atmósfera y depositado en el medio

acuático por la lluvia o por el viento; c) por descargas

industriales, siendo esta fuente la más importante, por ser la que

aporta altas concentraciones.

La concentración de plomo en el agua está relacionada con la

del aire, el sustrato edáfico, los volUmenes de descargas

industriales, el dinamismo y el gasto del cuerpo receptor, asf como

las corrientes y mareas ( PEMEX, 1985 1.

La solubilidad del plomo disminuye cuando la alcalinidad del

agua es baja, esto es en ausencia de sulfuros ( Rodier, 1981 ) . Este

mismo autor señala que la intoxicación por plomo produce trastornos

clínicos, anomalías biológicas, alteraciones histopatológicas

variadas. Al absorberse forma una pelfcula coagulante y genera

alteraciones hematológicas. En el hombre causa saturnism0 que provoca

trastornos nerviosos, digestivos y renales ( Vizcaíno, 1980 ) .

El plomo no es peligroso debido a su absorción de dósis

tóxicas, sino más bien a una acumulación de dósis que podrfan

considerarse como no tóxicas.

El 90% de plomo ingerido en el agua y en los alimentos

excretado con las heces en l os adultos, l o s niños excretan sólo el .- I

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50%. La vida acuática puede perturbarse a partir de una concentración

de 0.1 mg/l, y los efectos tóxicos pueden manifestarse a partir de

1 mg/l. No obstante, la acción tóxica es variable seg$ las especies

y el grado de mineralización del agua ( Rodier, 1981 ) .

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O B J E T I V O S

Cuantificar la concentración de los diferentes metales, en

organismos, agua y sedimento del Area de estudio.

Comparar los valores obtenidos con los valores permitidos

por la Legislación Mexicana.

Señalar las zonas críticas basándose en la incidencia de eus

concentraciones.

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A R E A D E E S T U D I O

La Bahía de la Ventosa, está situada dentro del Golfo de

Tehuantepec y se localiza 5 km al NW del Puerto de Salina Cruz; se

encuentra entre los paralelos 16~10’~ 16~40’ L.N. y los meridianos

95~05’~ 95~30’ L.E.

El rio Tehuantepec que nace entre la Sierra Madre de Oaxaca

y la Sierra Madre del Sur, desemboca en la bahía, arrastrando

considerables cantidades de sedimentos que en la actualidad, no

llegan al ecosistema debido a la construcción de la presa Benito

JuArez. Además, el aporte de:L río a la bahía es nulo, debido a que la

barra se encuentra totalmente cerrada ( Carranza-Edwards, 1980 1.

En el área se encuentra una refineria que arroja agua de

desecho al mar, por medio de un emisor submarino situado a 2 km de la

costa en dirección SE y a una profundidad aproximada de 15 m ( López,

1986) . En el area se realizaron dos muestreos generales durante el

servicio. En cuanto al muestre0 de agua se establecieron 22

estaciones distribuidas en toda la bahía, dos de las cuales están

situadas donde existen emisores de agua de desecho.

Los muestreos para organismos se realizaron en las

estaciones 3, 5 Y 6, debido a que en esos lugares se ubican

importantes bancos ostricoias. Con respecto a los sedimentos se

tomaron muestras donde se encuentra el emisor de aguas de desecho de

la refinería.

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M E T O D O L O G I A

Las técnicas utilizadas eon las que presentaron un valor de

confiabilidad alto y tomando en cuenta los recursos disponibles.

- Preparación del material

El material utilizado se lav6 previamente con jabón libre de

fosfatos y agua bidestilada, posteriormente se dej6 de tres a cinco

dias en una solución limpiadora de ácido nitrico al 15%, eliminándola

con agua desionizada.

- Procesamiento de las muestras Todas las muestras Be conservaron a baja temperatura. A las

de agua se les adicionó 3 ml de ácido nitrico concentrado para evitar

la pérdida de metales por adsorción.

Las técnicas utilizadas en el procesamiento de las muestras

se presentan en forma de diagrama de flujo.

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R E S U L T A D O S

Los resultados del presente trabajo no pueden ser

presentados, debido a que tion parte del proyecto "Estudio Ecológico

BAsico de la Bahla l a Ventoea, Oaxaca", en el cual PEMEX solicita

confidencialidad absoluta de los datos emanados.

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L I T E R A T U R A C I T A D A

- American Public Health Association , 1975. Standard

~ ~ & h e E x ' ' ' j z f W and Wastewater. Joint Editorial

Board. Washington, D.C. 1193 p.

- Carranza-Edwards, A-, 1980. Ambientes sedimentarios

recientes de la llanura costera del sur del Istmo de Tehuantepec. Ba.

1 Centro. Cienc. déL m y Limnol. UnhL Kuz L w a r L Mexlco. I .

(2):13-66.

- Carrondo, M.J.T., 1984. Analysis of sediments for heavy

metals by a rapid electrothermal atomic absorption procedure. Talanta

i?J.:561-564.

- Duffus, J.H., 1980. Enviromental Toxicoloea . Londres. Ed.

Eward Arnold. 134 p.

- Gordon, K.; D. Pangenkopf; D.R. Newman; R. Wodriff.

1972. Determination of lead in fish by furnace atomic

absorption. BnaL chern, 44:2248-2450.

- Hennigan, R.D., 1973. La contaminacion del agua, En:

Strobbe, M.A. (Ed.).- X c o n t r o l k l a c o n t a m i n a c i o n ambiental.

CECSA.México,D.F. 326 p.

- López, H.M.I., 1986. Anélidos poliquetos de las costas de

Nacional de Ciencias Biológicas. México, D.F. 68 p.

- Oliver, B.G., 1973. Heavy metals levels of Ottawa and

Rideau river sediments. E n y i r p ~ , sczt Technol (2): 135:137.

15

Page 47: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

C' I

c-.

u

r.

."I - Plunkett, E.R., 1968. Manual cae. c Industrial. Bilbao. Ed. Urmo. 256 p. I

c - PEMEX. 1985. AsDectos eenerales del € h m Q Y Bu

--' camPortamientoELnfLllIldi.c¿ambiente . GPTA-E. Subdirección de

Planeación y Coordinacion y Control de Protección Ambiental. México,

D.F. 163 p.

I

-..

- PEMEX. 1986. - &Hidrocarburos Y M e t a l e s

Eesados.Cnsrtaoccidentaldf?lírDeninsulaUCalifornia 198;1=

1984, GPTA-E. Subdireccion de Planeación y Coordinación y Control de

Protección Ambiental. México, D.F. 149 p.

- Polprasert, C. I { . , 1982. Heavy Metals Pollution in the

Chao Phaya River Estuary, Thailand. Water. Bes, (16) 775-784.

Analisis de laa aeuas. Omega. - . * - Rodier, J., 1981.

* Barcelona. 1059 p.

- Russell, E.T., 1979. gualitv .Criteria far Kater. Castle House Publications LTD. Londres. 256 p.

- Salas, F.O.;K.K.A. Nishikawa; M.H.F. Cabrera y B.S.

Alvarez. 1973. Contenido de niquel y vanadio en los aceites pesados

que contaminan la costa, desde l a frontera de Estados Unidos hasta

Ensenada, Baja California. Cienc. MEUL l(1): 1-15.

- SCEP. 1976. La influencia . dalhombrerrndmedinrtlobal. Fondo de la Cultura Económica. México, D.F. 317 p.

16

Page 48: OCEANOGRAFIA - 148.206.53.231

- Van Loon, J.C., 1982. Trace Metals, En: Van Loon, J.C. (Ed.). Chemical Analvsis ' Qf-- ef w. CRC Press. E.U. 248 p.

- Villarreal-Treviño, . C.M.; M.E. Obregdn-Morales; J.F.

Lozano-Morales y A. Villegas-Navarro. 1986. Bioacumulation of lead, I

iron and zinc by fish in a transect of the Santa Catarina River in

Cadereyta Jiménez, Nuevo León, México. u. Envirnn . Contam.

-. X:340-395.

- Vizcaino, M.F., 1980. La en Mexico. Fondo

de Cultura Económica. México, D.F. 517 p.

- Wagner, R.H., 1!374. Enviroment Ken. W.W. Norton and Company Inc. New York. 528 p.

- I L

17