Evaluación de la contaminación por metales pesados de una zona de estuario mediante un análisis multicriterio
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El presente estudio evaluó la contaminación por Arsénico (As), Mercurio (Hg), Cadmio (Cd) y Plomo (Pb) en sedimentos mediante el cálculo del Factor de Enriquecimiento (FE), el Índice de Geoacumulación (Igeo) y el Índice de Potencial de Riesgo Ecológico (IPRE), así como el Riesgo Sanitario Ambiental (RSA) en sedimentos y bivalvos. El área de estudio es el estuario La Puntilla, ubicado en la provincia El Oro, Ecuador, donde se definieron tres zonas y se tomaron 66 muestras de sedimentos en 27 puntos de muestreo. Se capturaron 65 ejemplares de Anadara grandis entre 20 y 60 cm de profundidad en zonas aledañas al río Chaguana para el análisis de Hg. Los resultados mostraron que la correlación entre los parámetros físico-químicos del sedimento y los metales pesados es mayoritariamente baja, evidenciando un origen antrópico de la contaminación. Respecto al FE, Igeo, IPRE y RSA en sedimentos, la Zona 2 resultó ser la más impactada, directamente influenciada por actividades locales. En cuanto a Anadara grandis, no se detectó riesgo tóxico por la ingesta del bivalvo.
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Al-Kahtany, K., Nour, H. E., El-Sorogy, A. S., y Alharbi, T. (2023). Ecological and health risk assessment of heavy metals contamination in mangrove sediments, Red Sea coast. Marine Pollution Bulletin, 192. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2023.115000
Anbuselvan, N., Nathan, D. S., y Sridharan, M. (2018). Heavy metal assessment in surface sediments off Coromandel Coast of India: Implication on marine pollution. Marine Pollution Bulletin, 131, 712–726. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2018.04.074
Beretta, A. N., Silbermann, A. V., Paladino, L., Torres, D., Kassahun, D., Musselli, R., y García Lamohte, A. (2014). Soil texture analyses using a hydrometer: modification of the Bouyoucos method. Ciencia e Investigación Agraria, 41(2), 263–271. https://doi.org/10.4067/s0718-16202014000200013
Cadavid-Muñoz, N., y Arango-Ruiz, Á. (2020). El mercurio como contaminante y factor de riesgo para la salud humana. Revista Lasallista de Investigación, 17(2), 280–296. https://doi.org/10.22507/RLI.V17N2A21
Cargua Catagña, F. E., Rodríguez Llerena, M. V., Damián Carrión, D. A., Recalde Moreno, C. G., y Santillán Lima, G. P. (2017). Analytical methods comparison for soil organic carbon determination in Andean Forest of Sangay National Park-Ecuador. Acta Agronomica, 66(3), 408–413. https://doi.org/10.15446/acag.v66n3.52467
Castillo, B. del C., y Velásquez, C. (2021). A success story: Ecuadorian shrimp farming. https://www.researchgate.net/publication/317703862
CCME. (1995). Protocol for the Derivation of Canadian Sediment Quality Guidelines for the Protection of Aquatic Life. Canadian Council of Ministers of the Environment. CCME EPC-98E.
CONALI. (2020). Geoportal de Catastro Minero. https://arcmineria.maps.arcgis.com/apps/webappviewer/index.html
DelVecchia, A. G., Bruno, J. F., Benninger, L., Alperin, M., Banerje, O., y De Dios Morales, J. (2014). Organic carbon inventories in natural and restored Ecuadorian mangrove forests. PeerJ, 2014(1). https://doi.org/10.7717/peerj.388
Domínguez, L., Goethals, P., y De Pauw, N. (2005). Aspectos del ambiente físico-químico del río Chaguana: un primer paso en el uso de los macroinvertebrados bentónicos en la evaluación de su calidad de agua. Revista Tecnológica ESPOL, 18(1), 127–134.
Fu, J., Hu, X., Tao, X., Yu, H., y Zhang, X. (2013). Risk and toxicity assessments of heavy metals in sediments and fishes from the Yangtze River and Taihu Lake, China. Chemosphere, 93(9), 1887–1895. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2013.06.061
Giri, S., y Singh, A. K. (2015). Risk assessment, statistical source identification and seasonal fluctuation of dissolved metals in the Subarnarekha River, India. Journal of Hazardous Materials, 265, 305–314. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2013.09.067
Gupta, M., y Ghose, S. (2020). Assessment of physico-chemical characteristics of water in mangrove areas. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 9(1), 1–10.
Gusiatin, Z. M., y Kulikowska, D. (2014). The usability of the geo-accumulation index and enrichment factor in assessment of heavy metals in sewage sludge. Environmental Management, 34(6), 1141–1148.
Haris, W. N. A., y Aris, A. Z. (2013). Distribution and fractionation of heavy metals in shallow coastal sediments of Dungun River, Terengganu, Malaysia. Environmental Earth Sciences, 70(3), 1083–1095. https://doi.org/10.1007/s12665-012-2197-y
Hong, Y. K., Oh, J., y Kim, I. (2021). Ecological risk assessment of heavy metals in estuarine sediments. Marine Pollution Bulletin, 165, 112103. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2021.112103
Hong, Y. S., Kim, Y. M., y Lee, K. E. (2012). Methylmercury exposure and health effects. Journal of Preventive Medicine and Public Health, 45(6), 353–363. https://doi.org/10.3961/jpmph.2012.45.6.353
Khadanga, S., Mishra, S., y Sahu, S. K. (2022). Geochemical assessment of heavy metals in estuarine sediments. Environmental Monitoring and Assessment, 194, 12. https://doi.org/10.1007/s10661-021-09663-9
Lei, P., Nunes, L. M., Liu, Y. R., Zhong, H., y Pan, K. (2019). Mechanisms of algal biomass input enhanced microbial Hg methylation in lake sediments. Environment International, 126, 279–288. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.02.038
Lemly, A. D. (1996). Evaluation of the hazard quotient method for risk assessment of selenium. Ecotoxicology and Environmental Safety, 35(2), 156–162. https://doi.org/10.1006/eesa.1996.0096
Magalhães, C., Teixeira, C., Teixeira, R., Machado, A., Azevedo, I., y Bordalo, A. A. (2008). Dinámica del carbono y nitrógeno orgánico disueltos en el estuario del Duero, Portugal. Ciencias Marinas, 34(3), 271–282.
Mao, C., Du, S., Zhang, G., Wang, Y., y Rao, W. (2022). Spatial distribution and ecological risk assessment of heavy metals in the sediment of a tropical mangrove wetland on Hainan Island, China. Water, 14(22). https://doi.org/10.3390/w14223785
Marín, A., Gonzalez, V. H., Lapo, B., Molina, E., y Lemus, M. (2016). Niveles de mercurio en sedimentos de la zona costera de El Oro, Ecuador. Bulletin of Marine and Coastal Research, 45(1), 35–50.
McLusky, D. S., y Elliott, M. (2004). The estuarine ecosystem: ecology, threats and management. Oxford University Press. https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780198525080.001.0001
Muller, G. (1969). Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine River. GeoJournal, 2(3), 108–118.
Munsell, A. H. (1915). Soil color charts. Munsell Color Company.
Niu, L., Li, J., Luo, X., Fu, T., Chen, O., y Yang, Q. (2021). Identification of heavy metal pollution in estuarine sediments under long-term reclamation: Ecological toxicity, sources and implications for estuary management. Environmental Pollution, 290. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.118126
Nogueira, M., Rebolledo Monsalve, E., y Verduga Vergara, L. (2023). Water and sediment quality changes in mangrove systems with shrimp farms in the northern Ecuadorean coast. Applied Sciences, 13(13), 7749. https://doi.org/10.3390/app13137749
Nur, A., Shafie, A. Z., Aris, M. P., Zakaria, H., Haris, W. Y., Lim, N., y Isa Mohd. (2012). Application of geoaccumulation index and enrichment factors on the assessment of heavy metal pollution in the sediments. Journal of Environmental Science and Health, Part A, 48(2), 182–190. https://doi.org/10.1080/10934529.2012.717810
Parra, J. P., y Espinosa, F. (2008). Distribución de metales pesados (Pb, Cd y Zn) en perfiles de sedimento asociado a Rhizophora mangle en el río Sevilla–Ciénaga Grande de Santa Marta, Colombia. Boletín de Investigaciones Marinas y Costeras, 37(1), 95–110. https://doi.org/10.25268/bimc.invemar.2008.37.1.184
Pavón, A., Riquelme, D., Jaña, V., Iribarren, C., Manzano, C., Lopez-Joven, C., Reyes-Cerpa, S., Navarrete, P., Pavez, L., y García, K. (2022). The high risk of bivalve farming in coastal areas with heavy metal pollution and antibiotic-resistant bacteria: A Chilean perspective. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 12. https://doi.org/10.3389/fcimb.2022.867446
Preda, M., y Cox, M. E. (2002). Trace metal occurrence and distribution in sediments and mangroves, Pumicestone region, southeast Queensland, Australia. Environment International, 28(5), 433–449. https://doi.org/10.1016/s0160-4120(02)00074-0
Quevedo, J., y Meneses, L. (2014). Geoaccumulation index and enrichment factor for lead, cadmium and nickel in agricultural soils of San Alfonso area in Machachi. Revista de la Facultad de Ciencias Químicas, 11, 33–42.
Reyes, A. O., Robles López, K., Urrego Giraldo, L. E., y Romero Tabarez, M. (2018). Diversity and biological interactions in mangrove forests ecosystem. Revista de Ciencias, 22(2). https://doi.org/10.25100/rc.v22i2.7925
Romero, P., Valverde, P., Galarza Romero, B., y Jiménez, S. (2012). Geochemical and isotopic characterization of surface water and mine drainage in the area of influence of the Siete River, Ponce Enríquez Mining District (Ecuador). ResearchGate. https://www.researchgate.net/publication/318685624
Scholl, D. W. (1968). Mangrove swamps: Geology and sedimentology. In Encyclopedia of Geomorphology (pp. 683–688). https://doi.org/10.1007/3-540-31060-6_237
Sibert, C., Singh, A., Maichle, R., y Lee, S. E. (2006). On the computation of a 95% upper confidence limit of the unknown population mean based upon data sets with below detection limit observations. U.S. EPA. www.epa.gov
Skilbeck, C. G., Trevathan-Tackett, S., Apichanangkool, P., y Macreadie, P. I. (2017). Sediment sampling in estuaries: Site selection and sampling techniques (pp. 89–120). Springer. https://doi.org/10.1007/978-94-024-0990-1_5
Smith, P. T. (1996). Physical and chemical characteristics of sediments from prawn farms and mangrove habitats on the Clarence River, Australia. Aquaculture, 146(1–2), 47–83. https://doi.org/10.1016/s0044-8486(96)01361-0
Suarez Murillo, Á. D. (2020). Contaminación ambiental del agua por el uso indebido de pesticidas agrícolas en plantaciones de banano en el Ecuador [Tesis de grado]. Universidad Técnica de Babahoyo. http://dspace.utb.edu.ec/handle/49000/8482
Tchounwou, P. B., Centeno, J. A., y Patlolla, A. K. (2004). Arsenic toxicity, mutagenesis, and carcinogenesis: a health risk assessment and management approach. Molecular and Cellular Biochemistry, 255(1–2), 47–55. https://doi.org/10.1023/b:mcbi.0000007260.32981.b9
U.S. Environmental Protection Agency. (1989). Risk assessment: Guidance for Superfund, Volume I: Human Health Evaluation Manual (Part A). EPA. http://www.epa.gov/swerrims/riskassessment
USDA soil taxonomy FAO. (1999). USDA soil taxonomy. Food and Agriculture Organization of the United Nations. https://www.fao.org/soils-portal/data-hub/soil-classification/usda-soil-taxonomy/en
Valentino-Álvarez, J. A., Núñez-Nogueira, G., y Fernández-Bringas, L. (2013). Acute toxicity of arsenic under different temperatures and salinity conditions on the white shrimp Litopenaeus vannamei. Biological Trace Element Research, 152(3), 350–357. https://doi.org/10.1007/s12011-013-9635-6
Vásquez, W., Racines, M., Moncayo, P., Viera, W., y Seraquive, M. (2019). Calidad del fruto y pérdidas poscosecha de banano orgánico (Musa acuminata) en el Ecuador. Enfoque UTE, 10(4), 57–66.
Velásquez, C. P., López, I., y Rivera, M. F. (2020). Estimación del riesgo ecológico y a la salud humana del mercurio en una zona de manglar del estuario La Puntilla, provincia de El Oro, sur del Ecuador. Bulletin of Marine and Coastal Research, 49(1), 81–100.
Vivas González, C. J., y Matamoros Campusano, D. (2004). Aplicación del modelo HEC-RAS para el cálculo de los perfiles hidráulicos del sistema hídrico del río Chaguana [Tesis de grado]. Universidad de Guayaquil.
Yuan, X., Zhang, L., Li, J., Wang, C., y Ji, J. (2014). Sediment properties and heavy metal pollution assessment in the river, estuary and lake environments of a fluvial plain, China. Catena, 119, 52–60. https://doi.org/10.1016/j.catena.2014.03.008
Zhiminaicela, J., Quevedo, J., y García, R. (2020). La producción de banano en la provincia de El Oro y su impacto en la agrobiodiversidad. Revista Metropolitana de Ciencias Aplicadas, 3(2), 189–195.
Zuykov, M., Pelletier, E., y Harper, D. A. T. (2013). Bivalve mollusks in metal pollution studies: From bioaccumulation to biomonitoring. Chemosphere, 93(2), 201–208. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2013.05.001