See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/236246567
Evaluación de la contaminación en sedimentos del área portuaria y zona costera del área de Salina Cruz, Oax... Article in Interciencia · January 2006 CITATIONS
READS
9
75
4 authors, including: Lia Mendez
Diego Lopez-Veneroni
Centro de Investigaciones Biológicas del Noroe…
Instituto Mexicano del Petroleo
80 PUBLICATIONS 695 CITATIONS
32 PUBLICATIONS 165 CITATIONS
SEE PROFILE
SEE PROFILE
Some of the authors of this publication are also working on these related projects: Desarrollo de un medidor de flujo de metano para determinar emisiones fugitivas en campos de explotación de gas de lutitas View project Dinámica del Cadmio y Cobre en tramas tróficas asociadas a praderas de Sargassum spp.: transferencia y acumulación View project
All content following this page was uploaded by Diego Lopez-Veneroni on 19 January 2017.
The user has requested enhancement of the downloaded file. All in-text references underlined in blue are added to the original document and are linked to publications on ResearchGate, letting you access and read them immediately.
EVALUACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN EN SEDIMENTOS DEL ÁREA PORTUARIA Y ZONA COSTERA DE SALINA CRUZ, OAXACA, MÉXICO MARÍA CRISTINA GONZÁLEZ-LOZANO, LÍA C. MÉNDEZ-RODRÍGUEZ, DIEGO G. LÓPEZ-VENERONI y ALFONSO VÁZQUEZ-BOTELLO RESUMEN Para evaluar la calidad de los sedimentos recientes del área portuaria y costera de Salina Cruz, Oaxaca, México, principal centro de abastecimiento de petróleo y productos refinados del litoral Pacífico mexicano, se caracterizaron los principales contaminantes indicativos de actividad petrolera: hidrocarburos aromáticos (HA), material orgánico extraíble (MOE) y metales pesados, así como su relación con la toxicidad y granulometría. El estudio se realizó en tres períodos climáticos: secas, lluvias después de dragado y lluvias en periodo de calmas. Se identificaron dos zonas definidas de acuerdo a los HA totales, MOE y parámetros fisicoquímicos del agua. El área del puerto y antepuerto superaron en los tres períodos los valores de HA para sedimentos no contaminados y el límite de
a presencia de sedimentos contaminados en ambientes acuáticos, ya sea en aguas continentales o en aguas marinas, es un hecho constatado a nivel mundial, sobre todo a partir de la segunda mitad del siglo XX. La existencia de estos sedimentos es debida tanto a los vertidos incontrolados desde industrias como a la utilización de productos químicos tales como los pesticidas que van a parar a los sedimentos una
calidad inferior que asegura ausencia de efectos sobre la biota según guías de calidad de sedimentos. Cd, Cu, Pb y Zn superaron el nivel de efectos de rango bajo y su índice de geoacumulación fue de moderada a fuertemente contaminante en el área del puerto y antepuerto. El factor de enriquecimiento indicó contaminación antropogénica en ambos sitios. El análisis de componentes principales evidenció la separación de dos zonas, las áreas del puerto y antepuerto, y el área costera con valores bajos de contaminantes, indicativo de una zona de depuración. Los resultados pueden proponerse como niveles típicos de zonas portuarias a considerar para autorización de actividades de dragado en la dársena, zona de muelles y canales de navegación.
vez que son transportados desde zonas agrícolas por las aguas. En otros casos, éstos son debidos a los vertidos “controlados” tales como emisores submarinos que vierten aguas residuales principalmente domésticas, aunque en aquellas zonas donde no existe separación de tratamiento y “conducción” se mezclan las aguas residuales industriales con las domésticas, aumentando la carga contaminante y el nivel de toxicidad (Jiménez, 2001). Los tóxicos que entran a las
aguas marinas de fuentes municipales, agrícolas e industriales pueden permanecer suspendidos en la columna de agua, ser incorporados a la biota acuática o depositados sobre el fondo e incorporarse en los sedimentos marinos. Algunos de estos contaminantes químicos son muy persistentes, mientras que otros son más susceptibles a transformaciones físicas, químicas o biológicas (Beg et al., 2001). Muchos esfuerzos de protección ambiental reconocen a los se-
PALABRAS CLAVE / Contaminación Portuaria / Metales Pesados / Sedimentos Marinos / Toxicidad / Recibido: 23/09/2004. Modificado: 10/08/2006. Aceptado: 15/08/2006.
María Cristina González-Lozano. Bióloga y Maestra en Ciencias en Biología, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Estudiante de Doctorado en Uso, Manejo y Preservación de los Recursos Naturales, Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR), México. Dirección: Calle Miraflores y Comondú No.210. Col. Bellavista. C.P. 23050, La Paz, Baja California Sur, México. e-mail:
[email protected] Lía C. Méndez-Rodríguez. Químico Farmacéutico y Biólogo, Universidad La Salle, México. Maestría en Ciencias y Doctorado en Ciencias, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional. Investigadora, CIBNOR, México. e-mail:
[email protected] Diego G. López-Veneroni. Ingeniero Bioquímico, Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, México. Maestro en Ciencias del Mar, UNAM. México. Ph.D. en Oceanografía Biológica, Texas A&M University, EEUU. Investigador, Instituto Mexicano del Petróleo, México. e-mail:
[email protected] Alfonso Vázquez-Botello. Biólogo, UNAM, México. Maestro en Ciencias en Biología Marina, UNAM, México. Doctor en Ciencias del Mar, University of Texas, EEUU. Investigador, Instituto de Ciencias del Mar y Limnología (ICMyL), UNAM, México. e-mail:
[email protected]
SEP 2006, VOL. 31 Nº 9
0378-1844/06/09/647-10 $ 3. 00/0
647
dimentos como una porción crítica de los ecosistemas acuáticos y requieren de su evaluación para las actividades de dragado y su remediación (Boese et al., 2000). El área de Salina Cruz, Oaxaca, México, no es ajena a este tipo de problemas y sus fuentes superficiales de agua están afectadas por la contaminación y por ende el sedimento. Este estudio está enfocado a la evaluación de los sedimentos del área portuaria y de la zona costera de esa localidad, donde la problemática ambiental se ha asociado principalmente a la presencia de la Terminal Marítima de PEMEX y las actividades de la refinería Antonio Dovalí Jaime, donde los efectos de su emisor submarino han sido objeto de estudio de la empresa y motivo de preocupación por parte de las comunidades locales. La rápida industrialización en la región, el intenso tráfico de buques y los derrames accidentales desde los años 80 (Pica-Granados, 1994), han creado problemas de contaminación por hidrocarburos con impacto sobre la pesquería local (Botello et al, 1998). Por otro lado, las actividades de dragado necesarias para poder mantener un calado adecuado en el canal de navegación de la Terminal Marítima provoca modificaciones de los patrones locales de circulación, transporte de material suspendido y cambios en las condiciones ambientales del agua y sedimentos (IMP, 1994a). Los contaminantes se introducen a los sistemas acuáticos asociándose al material en suspensión que al sedimentarse se incorporan en el fondo, donde permanecen hasta ser removidos; no obstante que los contaminantes asociados a los sedimentos se consideran generalmente no biodisponibles, su remoción durante el dragado tiene efectos que potencialmente incrementan su biodisponibilidad y son un riesgo para la vida de la biota (Winger et al, 2000). Son escasos los estudios sobre las condiciones ambientales en Salina Cruz en lo referente a la calidad de los sedimentos, por lo que el objetivo del presente estudio fue evaluar el grado de contaminación de los sedimentos en el área portuaria y la zona costera, considerando los principales contaminantes indicativos de actividad petrolera e incluyendo también aquellos procedentes de aguas residuales urbanas e industriales, su toxicidad y características granulométricas, durante tres períodos climáticos: en febrero 1998 (período de sequía con fuertes vientos provenientes del norte denominados tehuantepecanos por provenir del istmo de Tehuantepec), cuando se llevaron a cabo actividades de dragado en el área; en agosto 2000 (lluvias), después de dragar el área; y en junio 2002, período de lluvias sin la presencia de los vientos tehuanos (período de calmas).
648
Figura 1. Área de estudio y localización de los sitios de muestreo. a: Estaciones de la zona costera de Salina Cruz. b: Puerto y Antepuerto frente a la Terminal Marítima de PEMEX.
En México no existen normativas que regulen la calidad de la matriz sedimentaria en cuanto a los límites permitidos de metales pesados y compuestos orgánicos. Por ello se utilizaron criterios internacionales de calidad de los sedimentos (NOAA, 1997; Long y MacDonald, 1998; Long et al., 1998; TTLC, 1999) para evaluar la contaminación. A más largo plazo, el propósito es sugerir criterios a las autoridades ambientales sobre la calidad del sedimento en sitios dragados de manera regular para facilitar el tránsito de buques en el sistema portuario, así como sobre el impacto que tienen en el sistema costero las actividades propias del puerto petrolero. Área de estudio El golfo de Tehuantepec es una extensa bahía situada entre Puerto Ángel y la barra de Suchiate, a unos 467km del primero (Secretaría de Marina, 1972). El golfo se localiza entre los 16º07'18'' y 16º22'46''N y entre los 95º07'15'' y 95º17'25''O, en la provincia denominada Planicie Costera Suroriental (Méndez-González, 1988). Es una de las regiones más importantes del país por su ubicación estratégica, ya que escasos 200km separan al Atlántico del Pacífico. Ha sido objeto de planes de comunicación interoceánica, desde la apertura de un canal en el siglo XIX, hasta el más reciente Proyecto Alfa-Omega, que intentó reactivar el cruce interoceánico con la construcción y equipamiento de dos terminales para contenedores en los puertos de Salina Cruz y Coatzacoalcos, y la constitución de una empresa de tráfico multimodal. Solo después que el gobierno de EEUU entregó a Panamá el canal del mismo nombre (dic 1999) fue que el istmo de Tehuantepec se convirtió en una verdadera zona estratégica al considerársela como un corredor intermodal (Instituto de Geografía, 1984; RCT, 2001). El golfo de Tehuantepec presenta fundamentalmente dos períodos climáticos, el de estiaje o secas, general-
mente ventoso, de nov a abr-may, y el de lluvias, usualmente de calma, de may-junio a octubre. Durante las secas y principalmente en invierno (ene-mar), como resultado de perturbaciones atmosféricas de la vertiente del golfo de México, azotan fuertes vientos del norte denominados tehuantepecos o tehuantepecanos (Álvarez et al., 1989; Carranza-Edwards et al., 1989). El área de estudio (Figura 1) comprende sitios seleccionados según características particulares tales como el área del puerto y antepuerto, que presentan una gran actividad de maniobras de atraque de buques. En el puerto es donde se llevan a cabo las actividades de dragado; ofrece una salida a los productos petroquímicos y refinados de la refinería Antonio Dovalí Jaime, que cuenta también con infraestructura para almacenar estos productos, capaz de solventar las demandas nacionales y de exportación. El área costera recibe los aportes continentales y cuenta con una actividad pesquera importante; las profundidades en la parte occidental son irregulares y debido a la gran cantidad de sedimentos arrastrados por el río Tehuantepec durante la estación de lluvias, esa parte de la bahía se rellena rápidamente (Secretaría de Marina, 1972). El puerto de Salina Cruz comprende el antepuerto, cuyo acceso está formado por dos escolleras y la dársena, la que se comunica con el antepuerto a través del canal llamado entrepuente. En el antepuerto se embarcan productos de petróleo y en la dársena se realizan actividades de construcción, reparación y mantenimiento de embarcaciones, así como embarques de gas y productos refinados. Adicionalmente se efectúan labores relacionadas con la industria pesquera y se descargan aguas municipales de la ciudad. Material y Métodos En febrero 1998, agosto 2000 y junio 2002 se muestrearon los sedimentos de 11 estaciones (Figura 1) en el
SEP 2006, VOL. 31 Nº 9
área de Salina Cruz, Oaxaca, establecidas con un GPS Micrologic modelo Sportsman. El muestreo de los sedimentos se efectuó mediante una draga VanVeen con capacidad 6L. La profundidad de dragado fue de 7-12m en el área del puerto y antepuerto (Est. 1-7) y en la zona costera (Est. 8-11) fue de 15-25m, permitiendo el análisis del sedimento superficial (Gaughan, 1981). Las submuestras de sedimento para granulometría y determinación de metales pesados se depositaron en frascos plásticos de 250ml; las de toxicidad en recipientes plásticos de 60ml, mientras que las muestras para análisis de hidrocarburos y material orgánico se colectaron en frascos de vidrio de 250ml tratados previamente con ácidos y solventes orgánicos. Se utilizó una pala de madera en el llenado. Las muestras se preservaron a 4ºC hasta su análisis. En el laboratorio se secaron 10g de muestra y se realizó la extracción del sedimento seco con CHCl3 por 5h, empleando un equipo Soxhlet; el CHCl3 fue evaporado a sequedad y sustituido por CCl4 para cuantificar el material orgánico extraíble (MOE; IMP, 1994b) y por n-C6H14 para determinar hidrocarburos aromáticos (HA). Estos últimos se analizaron por espectroscopía UV de fluorescencia en un equipo Perkin Elmer mod. MPF44b (sensibilidad de 0,0001mg·l-1), aplicando el método IMP-RP-QA-610 (IMP, 1994c), basado en las técnicas de Guilbaut (1973) y de Lakowicz (1983), modificado para usar como estándar el crudo maya libre de asfaltenos, diluido en C6H14. El MOE se cuantificó por espectroscopía infrarroja con un equipo Pye Unicam mod. SP-2000, que permite una sensibilidad de 0,0001mg·kg-1. Para utilizar crudo maya como estándar en la curva de calibración se utilizó el método IMP-RP-QA-64, modificado de UOP (1978). Para determinar metales pesados se tomaron muestras de 200g de sedimento húmedo, se secaron a 80ºC por 72h, hasta peso constante, se tomó 10g y se extrajo por digestión en plancha entre 2 y 3g de sedimento a 65ºC durante 48h. Se empleó una mezcla 3:1 de HCl y HNO3 grado ultrex. Los residuos fueron tratados con HF para la extracción completa de los metales (modificación IMP-QA-032; IMP, 1994d). La evaluación se realizó por espectrofotometría de absorción atómica según el método EPA 3050A para metales en sedimento (Perkin Elmer, 1976). Se utilizó un estándar certificado PE Pure ASst. que arrojó una recuperación de 85-90% para todos los metales. Los límites de detección para metales fueron (mg·kg-1) Ba
