Niveles de dioxinas y furanos en sedimento e hígados de peces del Río Itata: Tendencia temporal entre 2005
al 2007Roberto Quiroz, Gonzalo Mendoza, Ricardo Barra
Centro de Investigación en Ecosistemas de la Patagonia (CIEP)
Unidad de sistemas Acuáticos, Centro EULA-Chile, Universidad de Concepción
Estructuras típicas de dioxinas y furanos.
Los PCDFs y PCDDs constituyen dos grupos de ÉTERES AROMÁTICOS POLICLORADOS de estructura y propiedades similares, que engloban un total de 210 compuestos
DIOXINAS y FURANOS
Tóxicos Persistentes LipofilicosLiberación no intencionada
Un reciente inventario de emisiones de dioxinas y furanos realizado en Chile por la CONAMA (2005), utilizando datos de 2002, calculó la emisión al ambiente en 85 g TEQ (equivalentes tóxicos)/ año, de los cuales un 12,7 % se atribuyó a la producción de celulosa y papel.
Toxicidad Dioxinas y Furanos
TEF: Factor de equivalencia Toxica
Isómero de referencia es 2,3,4,8-TCDD, con un factor TEF=1
TEQ= cantidad de equivalentes tóxicos
TEQ i= TEFi x (Concentración)i
TEQ total = S(TEF x Concentración)i
Dioxinas TEF Furanos TEF2378-TCDD 1 2378-TCDF 0.1
12378-PeCDD 1 12378-PeCDF 0.05
123478-HxCDD 0.1 23478-PeCDF 0.5
123678-HxCDD 0.1 123478-HxCDF 0.1
123789-HxCDD 0.1 123678-HxCDF 0.1
1234678-HpCDD 0.01 123789-HxCDF 0.1
OCDD 0.0001 234678-HxCDF 0.1
1234678-HpCDF 0.01
1234789-HpCDF 0.01
OCDF 0.0001
Río ItataInstalación de una celulosaSeguimiento temporal en función de su instalación y punto de descarga
Orrego et al.. 2005, Chemosphere 60 829-835 Estudio realizado el año 2001. Objetivo de ver los efectos de las descargas de plantas de celulosa sobre la comunidad íctica. informan niveles de PCDFs/PCDDs en hígado de peces en tres estaciones a lo largo del río
Estación Ubicación geográfica Especie Conc. Total pg g-1 peso húmedo
Referencia* Lago Laja O. mykiss 25.7 Impacto* Celulosa C. carpio 33.7
Post-Impacto* Desembocadura del Biobio
M. cephalus 22.7
Dioxinas y furanos: Hígado de peces y sedimento
Agua
Sedimento
Atmósfera
Deposición
CORRIENTES
PERTURBACIÓN
DescargasEscorrentia
ACUMULACIÓN
MODELO CONCEPTUAL ACUMULACIÓN DIOXINAS EN SEDIMENTO Y PECES
Branquias191 ng/kgCerebro
18 ng/kg
Musculo54 ng/kg
Piel146 ng/kg
Hígado432 ng/kg
Vesícula biliar200 ng/kg
Intestino382 ng/kg
ACUMULACIÓN DE DIOXINAS Y FURANOS EN PECES
Wu et al., 2000. Ecotoxicology and Environmental Safety 46, 252
Carpa de lago contaminado en China
6 estacionesPredescarga: 1 rio Ñuble 3 rio ItataDescarga: 1 punto Postdescarga: 1 punto
METODOLOGIA
Toma de muestras Peces y Sedimentos
Peces
A cada individuo se les realizaron las medidas morfométricas (talla, peso y sexo), posteriormente se extrajo el hígado, y se realizo un pool para 10 g
Las muestras fueron analizadas en Columbia Analytical Services (CAS) Houston Texas Estados Unidos, utilizando el método USEPA Nº 1613.
Sedimentos
En la misma época se realizó el muestreo de sedimentos en las cuatro estaciones, extrayendo 1 Kg. aprox. de muestra mediante la utilización de una pala de acero inoxidable. Caracterizado la granulometría y materia orgánica
PECES
Peces Obtenidos
Cyprinus carpio, Carpa
Basilicthys Australis, Pejerrey Chileno
Oncorhynchus mykiss, Trucha arcoirisMugil caphalus, Lisa
Eleginops maclovinus, robalo
Muestreo IT -11 IT- 7 IT-6 IT-5 IT-4 IT-1
Inv-2005 1Ba2 Om4 Em
Sin peces 4 Ba 1 Om
5 Ba
Ver-2006 10 Ba7Mc
Sin peces 3Cc 3 Cc
OPERACIONES DE LA PLANTA DE CELULOSA
Inv-2006 8 Ba4Mc7 Em
1 Cc2 Mc
10 Cc1 Om
3 Cc
Ver-2007 4Ba1Mc1Oc14 Osp
3 Mc 3 Cc 3 Cc 3 Cc 3 Cc
Inv-2007 2 Mc1Em
1 Ba1 Oc
2Cc 2Cc 2Pt 2Cc
IT-1
IT-4 (río Ñuble)
IT-5IT-7IT-11
IT-6
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
P e j e rre y T ru ch a Ca rp a Ro b a lo L i sa
E sp e ci e No m b re Co m u n
-1 0
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
Con
c pg
/g p
eso
hum
edo
Dioxinas y furanos totales en Hígado de peces
Perca truchaInvierno 2007IT-4 (rio Ñuble)4.42 pg/g peso húmedo 452 pg/g peso húmedo
Con
c pg
/g p
eso
hum
edo
M e d i a n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
IT-1
IT-4 (río Ñuble)
IT-5IT-7IT-11 IT-6
Por Estación:La estaciones pre descarga presenta niveles homogéneos
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
Estacion: IT-5
PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa-10
0
10
20
30
40
50
60
70
Estacion: IT-7
PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa-10
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30
40
50
60
70
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
Estacion: IT -5
Pejer reyT rucha
C arpaR obalo
Lisa-10
0
10
20
30
40
50
60
70
PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
Estacion: IT -6
Pejer reyTrucha
C arpaR obalo
Lisa Pejer reyTrucha
C arpaR obalo
Lisa
Estacion: IT -1
Pejer reyTrucha
C arpaR obalo
Lisa Pejer reyTrucha
C arpaR obalo
Lisa
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa
Estacion: IT -11
PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa
PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa
Estacion: IT -4
PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa
E sp e cie No m b re Co m u n
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
PejerreyT rucha
C arpaR obalo
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30
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PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa-10
0
10
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30
40
50
60
70
Estacion: IT -6
PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
Estacion: IT-11
Pejer reyTrucha
C arpaR obalo
Lisa
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
PejerreyTrucha
C arpaR obalo
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M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
PejerreyTrucha
C arpaR obalo
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30
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60
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M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
PejerreyT rucha
C arpaR obalo
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0
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30
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60
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M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
PejerreyT rucha
C arpaR obalo
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0
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30
40
50
60
70
Con
c pg
/g p
eso
hum
edo
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
La estaciones postdescarga mayor dispersión
Con
c pg
/g p
eso
hum
edo
M e d i a n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
Pejer reyTrucha
C arpaR obalo
Lisa-10
010203040506070
Pejer reyTrucha
C arpaR obalo
Lisa
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
Pejer reyTrucha
C arpaR obalo
Lisa-10
010203040506070
Pejer reyTrucha
C arpaR obalo
Lisa
Con
c pg
/g p
eso
hum
edo
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa-10
010203040506070
PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa-10
010203040506070
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
M e d i a n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
Pejer reyTrucha
C arpaR obalo
Lisa Pejer reyTrucha
C arpaR obalo
Lisa
Invierno 2007
Invierno 2006Invierno 2005 Verano 2006
Verano 2007
TENDENCIA TEMPORALINICIO DE
OPERACIÓN
Con
c pg
/g p
eso
hum
edo
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa-10
010203040506070
PejerreyTrucha
C arpaR obalo
Lisa-10
010203040506070
Pre-operación de la planta de celulosa los niveles son homogéneos
Post-operacion de la planta de celulosa se ve un aumento en los niveles
Ubicación geográfica EspecieConc. Total pg g-1 peso
húmedo pg WHO-TEQ/g total (promedio)Lago Laja O. mykiss 25.7 3.62Celulosa C. carpio 33.7 2.87
Desembocadura del Biobio M. cephalus 22.7 6.45IT-1 C. carpio 1.23 0.0018IT-4 P.trucha 228.16 0.235IT-5 C. carpio 3.335 0.03IT-6 C. carpio 3.2 0.035IT-7 B.australis 28.38 0.055
O.mykiss 58.87IT-11 M.cephalus 14.772 0.029
E.maclovinus 46.41
Ubicación geográfica Especie pg WHO-TEQ/g total (promedio)Lago Laja O. mykiss 25.7 3.62Celulosa C. carpio 33.7 2.87
Desembocadura del Biobio M. cephalus 22.7 6.45IT-1 C. carpio 1.23 0.0018IT-4 P.trucha 228.16 0.235IT-5 C. carpio 3.335 0.03IT-6 C. carpio 3.2 0.035IT-7 B.australis 28.38 0.055
O.mykiss 58.87IT-11 M.cephalus 14.772 0.029
E.maclovinus 46.41
Conc. pg/g WHO-TEQs Referencia Río Itata (2.010- 228.16) 115.08 (0.00042- 0.235) 0.117 Presente estudio
Río Biobio (23-33) 27 (2.87-6.45) 4.31 Orrego et al., 2005 Japón (Rios) - (n.d.-1.33) 0.46 Unep 2002
Rios de Maine (USA)
- 1.5 * – 0.5 ** Pryke et al.. 2006
India (8.9-249) 74.9 (0.640-10.7) 4.05 Kumar et al. 2001 Canada (6900-91100) 35740 (1048-15610) 5890 Couillard and Nellis.
1999 Canada Hembras. 70 (1989)
Hembras. 50 (1991) Hembras. 18 (1993) Hembras. 5 (1995)
Servos et al.. 2003
COMPARACIONES
SEDIMENTOS
M e d ia n 2 5 % -7 5 % No n -O u tl i e r Ra n g e O u tl i e rs E xtre m e s
INV IE RNO 2 0 0 5V E RA NO 2 0 0 6
INV IE RNO 2 0 0 6V E RA NO 2 0 0 7
INV IE RNO 2 0 0 7
T ie m p o
-1 0
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
8 0
Con
pg/
g pe
so s
eco
Dioxinas y furanos totales Sedimentos
Invierno 2007IT-4 (rio Ñuble)432 pg/g peso seco
Estacionalidad Invierno- verano 2005-2006
IT-1
IT-1
(río Ñuble) IT-4
IT-5IT-7IT-11 IT-6
Con
pg/
g pe
so s
eco
Estacion: IT -5
INVI
ERN
O 2
005
VER
ANO
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6
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-100
1020304050607080
INVI
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200
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ANO
200
7
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007
Estacion: IT -11
INVI
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ANO
200
6
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7
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1020304050607080
INVI
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6
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Estacion: IT -7
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007Con
pg/
g pe
so s
eco
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1020304050607080
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1020304050607080
Con
pg/
g pe
so s
eco
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1020304050607080
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6
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- 100
1020304050607080
Estacion: IT -6
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Es tacion: IT -7
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- 100
1020304050607080
Estacion: IT -1
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Es tacion: IT -4
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Es tacion: IT -5
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-100
1020304050607080
Estacion: IT-6
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ANO
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7
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007
432
Área Concentración (pg g-1) peso seco.
pg I-TEQ g-1 Referencia
Rio Itata 1.37 (invierno 2005) 19.1 (verano 2006)
0.653 (invierno 2006) 2.62 (verano 2007)
87.19 (invierno 2007)
0.00122 0.0404
0.00133 0.02616 0.1034
Presente estudio
Tittabarassee river (Michigan. USA)
2400-3790 Hilscherova et al.. 2003
Housatonic River (Massachusetts. USA)
160-5400 Citado por Hilscherova et al.. 2003
U.K. Rivers 446-9310 Citado por Hilscherova et al.. 2003
Korea 102-6490 Citado por Hilscherova et al.. 2003
Japon 377-15.800 Citado por Hilscherova et al.. 2003
Rio Po Italia 121-814 (Verano) 1.3-13(Invierno)
Fattore et al.. 2002
Rios. Republica Checa (0.68-2.04) 1.23** Hilscherova et al.. 2001 Río Detroit USAa (2.3-306) 57 (1.02-284) 47 Marvin et al.. 2002 Lago Venecia 25–1858 Frignania et al.. 2005
COMPARACIONES
ConclusionesEn el río Itata:
Las concentraciones y perfiles de dioxinas y furanos en peces y sedimentos, no mostraron
alteraciones por la puesta en marcha de una industria de celulosa en el sentido geográfico y
temporal
Las concentraciones de PCCD/Fs son bajas en el río Itata, el patrón congenérico
predominante son: los congéneres octaclorodibenzo para dioxina (OCDD), octaclorodibenzo
furano y heptacloro dibenzo-p- dioxina (HeptaCDD), tanto para peces como sedimentos
Es necesario actualizar la información referente a estos contaminantes a nivel temporal y
por especie
…..muchas gracias por su atención…
Estación Ubicación geográfica Especie Conc. Total pg g-1 peso húmedo
Referencia* Lago Laja O. mykiss 25.7 Impacto* Celulosa C. carpio 33.7
Post-Impacto* Desembocadura del Biobio
M. cephalus 22.7
Itata (invierno 2005) IT-5 B. australis 2.6 Itata (invierno 2005) IT-6 B. australis 2.3 Itata (invierno 2005) IT-11 E.maclovinus
2.0
Itata (verano 2006) IT-5 C. carpio 0.81 Itata (verano 2006) IT-6 C. carpio 1.05 Itata (verano 2006) IT-11 M.cephalus
B. australis 0.10 0.31
Itata (invierno 2006) IT-5 C. carpio 1.805 Itata (invierno 2006) IT-6 O. mykiss
C. carpio 7.292 3.002
Itata (invierno 2006) IT-7 M. cephalus C. Carpio
1.057 1.035
Itata (invierno 2006) IT-11 M. cephalus B. australis
E. maclovinus
3.641 3.363 5.118
Itata (verano 2007) IT-1 C. carpio 2.856 Itata (verano 2007) IT-4 C. carpio 4.420 Itata (verano 2007) IT-5 C. carpio 1.476 Itata (verano 2007) IT-6 C. carpio 1.210 Itata (verano 2007) IT-7 M. cephalus 2.312 Itata (verano 2007) IT-11 M. cephalus
O. mykiss Odontesthes sp
B. australis
11.431 14.417 7.640 2.948
Itata (invierno 2007) IT-1 C. carpio 1.23 Itata (invierno 2007) IT-4 P.trucha 228.16 Itata (invierno 2007) IT-5 C. carpio 3.335 Itata (invierno 2007) IT-6 C. carpio 3.20 Itata (invierno 2007) IT-7 B.australis 28.38
O.mykiss 58.87 Itata (invierno 2007) IT-11 M.cephalus 14.772
E.maclovinus 46.41
Sedimento432 pg/g peso seco
Higado P. trucha4.42 pg/g peso húmedo 452 pg/g peso húmedo
Invierno 2007IT-4 (rio Ñuble)
100 veces mayor que el promedio
en el rio Itata