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

0

10

20

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

Lisa-10

0

10

20

30

40

50

60

70

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

20

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

Lisa-10

0

10

20

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

PejerreyTrucha

C arpaR obalo

Lisa-10

0

10

20

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

PejerreyT rucha

C arpaR obalo

Lisa-10

0

10

20

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

PejerreyT rucha

C arpaR obalo

Lisa-10

0

10

20

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

200

6

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-100

1020304050607080

INVI

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O 2

005

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200

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ANO

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7

INVI

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O 2

007

Estacion: IT -11

INVI

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O 2

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VER

ANO

200

6

INVI

ERN

O 2

006

VER

ANO

200

7

INVI

ERN

O 2

007

-100

1020304050607080

INVI

ERN

O 2

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ANO

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6

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ERN

O 2

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VER

ANO

200

7

INVI

ERN

O 2

007

Estacion: IT -7

INVI

ERN

O 2

005

VER

ANO

200

6

INVI

ERN

O 2

006

VER

ANO

200

7

INVI

ERN

O 2

007Con

pg/

g pe

so s

eco

INVI

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200

6

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- 100

1020304050607080

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007

- 100

1020304050607080

Con

pg/

g pe

so s

eco

INVI

ERN

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005

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6

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-100

1020304050607080

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O 2

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-100

1020304050607080

INVI

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6

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O 2

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O 2

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- 100

1020304050607080

Estacion: IT -6

INVI

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O 2

005

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ANO

200

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INVI

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O 2

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7

INVI

ERN

O 2

007

Es tacion: IT -7

INVI

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ANO

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O 2

006

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ANO

200

7

INVI

ERN

O 2

007

- 100

1020304050607080

Estacion: IT -1

INVI

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O 2

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6

INVI

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200

7

INVI

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007

Es tacion: IT -4

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6

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O 2

006

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Es tacion: IT -5

INVI

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ANO

200

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O 2

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-100

1020304050607080

Estacion: IT-6

INVI

ERN

O 2

005

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ANO

200

6

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006

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ANO

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007

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200

6

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ERN

O 2

006

VER

ANO

200

7

INVI

ERN

O 2

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