cuantificación de las concentraciones de metales

7/26/2019 Cuantificacin de Las Concentraciones de Metales

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_________________________________________________________Revista Cientfica, FCV-LUZ / Vol. XVIII, N 1, 73 - 86, 2008

CUANTIFICACIN DE LAS CONCENTRACIONES DE METALESPESADOS EN TEJIDOS DE PECES Y CRUSTCEOS DE LA LAGUNA

DE UNARE, ESTADO ANZOTEGUI, VENEZUELA.

Quantification of the Concentrations of Heavy Metals in Tissues of Fish and Crustaceansof the Unare Lagoon, Anzoategu State, Venezuela.

Aristide Mrquez , William Senior , Ivis Fermn, Gregorio Martnez , Julin Castaeda y ngel Gonzlez

Departamento de Oceanografa, Instituto Oceanogrfico de Venezuela, Universidad de Oriente, Ncleo de Sucre.

Av. Universidad, Cerro Colorado. Cuman, estado Sucre, Venezuela. Tlf. (058) 02934002119; Telf. movil. 04147754638.

E-mail: [email protected]; [email protected] Instituto Limnolgico, Universidad de Oriente, Ncleo de Bolvar. Caicara del Orinoco, estado Bolvar.

RESUMEN

Se analiz por Espectrofotometra de Absorcion Atomica dellama el contenido de Fe, Mn, Cu, Cr, Ni, Zn, Cd y Pb en teji-dos musculares de peces y crustceos de la laguna de Unare,estado Anzotegui, Venezuela. Adicionalmente, se determina-ron los niveles en el material en suspension del agua y en elsedimento para detectar posibles impactos en el ecosistema.En el agua, las concentraciones medias de metales fueron ba-

jos (0,104-0,53 mol/L Fe; 0,004-0,06 mol/L Mn; 0,002-0,028mol/L Zn; 0,004-0,012 mol/L Cr; no detectado-0,011 mol/LNi y no detectado- 0,001 mol/L Cd). En el sedimento se evi-dencia intervencin antropognica con valores medios que de-crecen Mn (516,37)>Zn (127,49)>Ni (52,41)>Cr (51,69)>Cu(41,13)>Pb (29)>Cd (1,51 g/g) y que superan los niveles es-tablecidos para sedimentos no contaminados. En los tejidos delos organismos se detect la presencia de metales txicoscomo el plomo y cadmio que superan los 0,16 y 0,04 g/g, res-pectivamente, al igual que el zinc que alcanza niveles eleva-

dos que sobrepasan 17 g/g en la mayora de las especies.Las pruebas estadsticas de ANOVA (P Zn (127.49) > Ni(52.41) > Cr (51.69) > Cu (41.13) > Pb (29) > Cd (1.51 g/g),all of which are greater than established levels for uncontami-nated sediments. Toxic metals were detected in the examinedorganisms, such as lead and cadmium with levels above 0.16and 0.04 g/g, respectively, and zinc with levels greater than17 g/g in the majority of the species. ANOVA statistical tests(P < 0.05) show discrepancies in the concentrations or themetals in the tissues of the different genera and species, aswell as in the values for individuals of the same species(Cathorops spixii) which live inside and outside of the lagoon.The levels are higher in those which live within the lagoon,

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Recibido: 02 / 05 / 2006. Aceptado: 02 / 05 / 2007.


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which indicates bioaccumulation processes. This study con-firms that the lagoon and its biota have suffered a progressiveand important deterioration inasmuch as the neighboring popu-lation relies on the commercialization of the fish and crusta-ceans for their economic stability.

Key words:Fish, tissues, metals, coastal lagoon, degradation.

INTRODUCCIN

Las actividades humanas tienen un impacto considera-ble en las comunidades de peces de las lagunas litorales y es-tuarios. Proyectos agrcolas, acucolas, industriales y de inge-niera alteran la forma y naturaleza de estos ecosistemas; lasdescargas domsticas e industriales agregan una contamina-cin adicional que ejercen una fuerte presin sobre las activi-dades pesqueras, teniendo un efecto significante en la abun-

dancia y estructura de la comunidad [8]. Existe una serie deventajas de usar las comunidades de peces en los estudios deimpacto medioambientales debido a la alta movilidad de mu-chas especies, la velocidad de procesar las muestras y el he-cho que ellos permiten un acercamiento multitrfico [7, 8].

Algunos de los ecosistemas que figuran entre los de ma-yor productividad biolgica son los lagunares costeros, loscuales se caracterizan por su productividad y por una marcadafragilidad y vulnerabilidad frente a la variedad de presiones an-tropognicas que se ejercen sobre ellos. En Venezuela los es-tudios sobre el contenido de metales en lagunas han sido rea-lizados mayoritariamente en sedimentos de aquellas que se

encuentran en la zona marino-costeras en donde hay una acti-vidad pesquera de relativa importancia [13]. La laguna de Una-re es uno de los cuerpos acuticos ms importantes en Vene-zuela desde el punto de vista biolgico y pesquero [19, 25].

La laguna de Unare est asociada ecolgicamente conel ro Unare, y su ictiofauna est representada por 27 familias,37 gneros y 43 especies, donde los peces pueden ser catalo-gados en tres grupos: sedentarios, que cumplen todo su ciclovital en la laguna, emigrantes estacionales, que entran a la la-guna durante ciertos meses del ao y los visitantes ocasiona-les [25]. La laguna es un centro de una notoria actividad pes-quera artesanal basada en camarones y peces. Se estima queentre 30.000 personas dispersas en los pueblos y caserosubicados en su entorno (Boca de Uchire, El Hatillo, La Cerca,Boca Chvez, Nuevo Unare, San Juan, Punto Lindo, etc. vivendirecta e indirectamente de esta actividad [25].

No obstante, debido a las actividades antropognicas seha registrado un deterioro ecolgico que est contribuyendo ala desaparicin de su recurso pesquero [25]. Esta problemti-ca existente en la laguna ha sido estudiada por ms de 30aos, realizndose numerosos trabajos que estn documenta-dos [13, 19, 24, 25, 28, 29, 31, 33, 41]. Actualmente, uno delos problemas ms importantes para la ictiofauna de la lagunade Unare reside en los asentamientos urbanos aledaos a su

margen y en el manejo de los volmenes de agua dulce queingresan a ella desde el ro Unare, el cual se ha hecho sin co-nocimiento tcnico adecuado.

La laguna de Unare posee intrnsecos valores ecolgi-

cos representados por su calificacin como: zonas de hume-dales (manglares), refugio de fauna silvestre, reservorio de es-pecies estuarinas, refugio de aves migratorias y albergue deimportantes factores de biodiversidad; adicionalmente el eco-sistema posee valores paisajsticos singulares. Adems la la-guna constituye un valioso recurso en la importante actividadeconmica de pesquera artesanal realizada en la localidad,que pudiera ser afectada s la polucin qumica alcanzara a labiota a travs de sedimentos contaminados, ya que Yilmaz[51] ha determinado que los peces de bahas son susceptiblesde ser afectadas por algunos metales pesados (Fe, Cu, Ni, Cr,Pb y Zn).

Los metales pesados son contaminantes que entran alsedimento desde los cuerpos de aguas producindose un au-mento progresivo de sus concentraciones en el tiempo y pos-terior bioacumulacin de organismos que forman parte deesos ecosistemas [37]. Estos elementos, en comparacin conotros contaminantes, no son biodegradables y sufren un cicloecolgico global en el cual las aguas naturales son las principa-les vas, siendo crticos los efectos negativos que ellos ejercen,debido a que pueden causar graves daos a nivel celular dadasu capacidad para desnaturalizar protenas, ser asimilados porel fitoplancton y organismos filtradores e incorporados a la ca-dena alimenticia provocando graves alteraciones ecolgicas ybiolgicas, no solo al ecosistema, sino a los humanos [15].

En vista de que la laguna de Unare representa un mediode valiosa importancia para el desarrollo de algunas especiesde peces y crustceos y que se carecen de estudios de meta-les pesados en los organismos cticos de este importante eco-sistema, se realiz un estudio de cuantificacin de las concen-traciones de metales pesados en los tejidos de algunas espe-cies de peces y crustceos que viven dentro de la laguna, yaque los tejidos musculares son analizados rutinariamente enlos programas de monitoreo en los ecosistemas marinos por latendencia que presentan para acumular contaminantes [30].

MATERIALES Y MTODOS

rea de estudio

La laguna de Unare tiene una superficie variable segnla poca del ao. Las dimensiones mximas fueron 21,5 Kmde longitud y anchura 5,5 Km, aproximadamente. La superficiedel agua, segn la referencia, cubra un rea aproximada de65,5 Km [49]. El tributario fundamental de agua dulce hacia lalaguna, lo constituye un cao del ro Unare que ingresa por laparte oriental de la laguna, mientras que por la parte occiden-tal y central estn los ros Chvez y Cautaro (FIG. 1). El roChvez constituye el segundo tributario en cuanto al volumen

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Cuantificacin de las concentraciones de metales pesados en peces de Unare, Anzotegui, Venezuela / Mrquez, A. y col. ____________


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de afluentes lquidos que son vertidos al ecosistema. En la ba-rra arenosa que separa el mar de la laguna existen tres bocas(Mora, Nueva, y la del ro Unare) que se cierran cclicamenteen funcin de la dinmica sedimentaria que ocurre en la lneacostera. Cabe destacar que, en la barra estn ubicados varioscentros residenciales, tanto del tipo tradicional como tursticos.Por otro lado, la batimetra, de la laguna de Unare, registra va-riaciones en funcin de la poca del ao.

Muestreo de agua y anlisis del material en suspensin

Con el propsito de determinar las concentraciones demetales presentes en el material suspendido del agua se reco-lectaron 14 muestras en un muestreo de 24 horas en la lagunade Unare en octubre 2002 (poca de lluvia). La recoleccin delas muestras se realiz de 2 en 2 horas, comenzando el 25 deoctubre a las 12,30 del medio da hasta las 8,30 am del da si-guiente. Las muestras fueron recolectadas, utilizando envasesde polietileno previamente lavados con cido ntrico al 10%.Dos litros de muestra fueron filtrados en un equipo Millipore(EUA), utilizando membranas filtrantes de celulosa tipo HA conporos de 0,45 m de dimetro. El material retenido en el filtro

fue tratado por digestin con una mezcla de cido ntrico yclorhdrico concentrados para obtener los metales en faseacuosa [18]. Las medidas fueron hechas por Espectrofotome-tra de Absorcin Atmica con llama de aire-acetileno utilizan-do un equipo Perkin Elmer 3100 (EUA).

Muestreo de sedimentos y anlisis

Se recolectaron 24 muestras de sedimentos superficia-les en un solo muestreo, utilizando una draga tipo Eckman(EUA) de 0,02 m2 de rea. Con el apoyo de una paleta plsti-ca, las muestras se colocaron en frascos de polipropileno de250 mL de capacidad, lavados con una solucin cida (HCl

1 N; Merck) y agua desionizada, calidad Nanopure. Los enva-ses con los sedimentos fueron previamente rotulados y luegocongelados a 20C, hasta su procesamiento. Los sedimentosfueron secados a 60C en una estufa P Selecta (EUA), y luegopulverizados en un mortero de porcelana. 2 g de muestra fue-ron pesados en una balanza analtica marca Denver Instru-ment M-10 (EUA) con precisin de 0,0001g, y luego digesta-das con una mezcla de cido ntrico y cido perclrico, 3:1,para lograr la mineralizacin total de los sedimentos. Para tal

fin las muestras fueron colocadas en un Digestor de Microon-das Microdigest 401 de Prolabo (Francia), a 110C, por espa-cio de 30 minutos. Posteriormente todas las muestras fueronfiltradas en filtros de papel Whatman N 542 hasta obtener unvolumen de filtrado de 25 mL. Las medidas fueron hechas porEspectrofotometra de Absorcin Atmica con llama de aire-a-cetileno utilizando un equipo Perkin Elmer 3100 (EUA).

Toda el agua utilizada, tanto en la preparacin de reacti-vos, curvas de calibracin y blancos de reactivos, fue agua de-sionizada altamente pura (agua calidad NANOPURE de con-ductividad de 18 M/cm). Esto fue alcanzado con un sistemaNANOPURE UV, Marca Barnstead (EUA). Al mismo tiempo, el

material volumtrico de vidrio utilizado en el laboratorio fue deClase A y los reactivos de Clase Analtica ultra pura.

Toma de muestras de organismos y especies estudiadas

Se recolectaron 28 ejemplares de Lisa Cabezona (Mugilcurema), 47 Lisa criolla (Mugil gaimardianus, DESMAREST,1831), 26 de Lebranche (Mugil liza, VALENCIENNES, 1836),36 de Macab (Elops saurus, LINNAEUS, 1766), 23 de Bagrenegro (Cathorops spixii, AGASSIZ, 1829, 32 de Rbalo (Cen-tropomus undecimali; BLOCH, 1792), y 93 del crustaceo Pe-naeus schmittien el interior de laguna de Unare, mediante lapesca directa en dos muestreos, realizados el 25 de octubre

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FIGURA 1. LAGUNA DE UNARE, ESTADO ANZOTEGUI, VENEZUELA /


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2002 y el 20 de septiembre 2003. Adicionalmente se recolecta-ron en la misma fecha, 19 ejemplares de Cathorops spixiifue-ra de la laguna, con el fin de realizar comparaciones de los ni-veles de metales en los tejidos de los peces que habian dentroy fuera de este cuerpo de agua. Para la captura de los pecesse utiliz una red de ahorque de malla de luz de 7 cm y paralos camarones una de 2 cm. Los peces y camarones captura-dos durante cada muestreo fueron colocados en bolsas plsti-cas antes de ser conservados en cavas con hielo y ser trasla-dados al laboratorio.

La identificacin taxonmica para el genero Mugil essencilla cuando se trata del Lebranche, es fcil de reconocerpor sus grandes escamas y forma ms alargada del cuerpo,mientras que en las otras dos especies de Lisa es difcil suidentificacin por la similaridad de los caracteres mersticos;sin embargo, los pescadores de la laguna las diferencian por-que en fresco y en tallas adultas la Lisa Cabezona presenta el

iris blancuzco mientras que la Lisa Criolla lo tiene entre amari-llo y anaranjado [19].

Preparacin de las muestras

En el laboratorio, las muestras fueron lavadas con aguadesionizada, posteriormente se extrayeron los tejidos muscula-res de los peces por encima de la lnea lateral y a nivel del ini-cio de la aleta dorsal, utilizando un cuchillo limpio de acero ino-xidable. En los camarones, los tejidos fueron disecados des-pus de remover las viseras y las conchas. Los cortes fueroncolocados el bolsas de poliestileno y congelados, a 20C has-ta la realizacin de los respectivos anlisis, segn la metodolo-

ga descrita en Wood y Van Vleet [50]. Con los tejidos extra-dos se formaron pool de 3 organismos para cada una de lasespecies de peces y de 5 para los camarones, as se obtuvie-ron las muestras finales que fueron analizadas.

Anlisis de laboratorio

Las muestras fueron disecadas hasta peso constante a80C utilizando una estufa P Selecta (EUA), maceradas en unmortero de porcelana y homogenizadas. 2 g de muestra secapor triplicado fueron tratados con cido ntrico concentrado ul-trapuro (Merck) [52] y analizados por Espectrofotometra de

Absorcin Atmica con llama de aire-acetileno y correccin defondo de deuterio, utilizando un equipo Perkin Elmer 3100(EUA). Los patrones de calibracin y los blancos recibieron elmismo tratamiento.

Eficiencia analtica de los anlisis

Para chequar la calidad analtica de los datos obtenidosdel anlisis del sedimento se utiliz un patrn certificado por laEnviromental Resource Associates: Catlogo nmero 540, lote237 (Priority Pollutn/CPL. Soil; Canada), mientras que la efi-ciencia analtica del anlisis del tejido de los organismos, fuechequeada usando un material estndar de referencia de Meti-lus edulis, BCR 278 (EUA).

Anlisis estadsticos

Para validar los datos y determinar diferencias en lasconcentraciones de metales en los tejidos de las diferentes es-pecies, se aplic la pruebas de Factor de Kruskal-Wallis de

Anlisis de Varianza de una va [44], probndose la significan-cia a un nivel P


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concentracion de Cr oscila entre 0,058-0,077 mol/L de Cr(VI). Los niveles de Cu por otra parte, en aguas naturales es-tn por debajo de 0,39 mol/L y en las ocenicas en 2 10

mol/L [21]. La legislacin venezolana establece lmites de 1,6 10 mol/L de Cu para las aguas descargadas al medio ma-rino-costero y valores similares para las aguas de consumohumano, niveles que son inferiores a los determinados en la

laguna de Unare. Las concentraciones de hierro a su vez, enagua de mar varan entre 0 y 1,07 mol/L. La legislacin vene-zolana en la Gaceta Oficial N 34.829 del 29-1-1992, establecevalores limites entre 179 mol/L, para las aguas de descargasy 5,36 mol/L para las aguas destinadas al consumo humano.Estos valores son superiores a los determinados en la presen-te investigacin.

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Hora

Cd

(mol/L)

Hora

Cr

Hora

Cu

Hora

Fe

Hora

Mn

Hora

Ni

Hora

Zn

(mol/L)

(mol/L)

(

(mol/L)

(mol/L)

mol/L)

(mol/L)

FIGURA 2. SERIE DE TIEMPO DE LAS CONCENTRACIONES (mol/L) DE METALES EN EL MATERIAL SUSPENDIDO DELAS AGUAS DE LA LAGUNA DE UNARE, ESTADO ANZOTEGUI, VENEZUELA (REALIZADA EL 25 DE OCTUBRE DE 2002)/TIME SERIES OF METAL CONCENTRATIONS (mol/L) DETERMINED IN SUSPENDED MATERIAL IN THE WATERS OF THE UNARE LAGOON,

ANZOTEGUI STATE, VENEZUELA (TIME SERIES OBTAINED ON OCTOBER 25, 2002.


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El manganeso, en ambientes acuticos es altamentereactivo y presenta una alta capacidad de adsorcin en formade xidos coloidales, lo cual contribuye en el comportamientode otros elementos dentro de los estuarios y lagunas costeras[27]. El nquel a su vez, en agua de mar presenta concentra-ciones de oscilan desde 1,70 10 a 4,43 10 mol/L,siendo sus sales txicas [18]. La legislacin venezolana esta-blece limites de 3, 41 10 mol/L, para aguas a ser descar-gadas a los medios marinos-costeros, mientras que, no exis-ten lmites establecidos para las aguas destinadas al consumohumano.Estos valores son superiores a los determinados en elagua de la laguna de Unare.

Las concentraciones de Pb en aguas ocenicas, estnen el orden de 4,8 10 1,93 10 mol/L [21]. La legisla-cin venezolana establece valores lmites de plomo de 2,42mol/L para las aguas de descargas a los medios marino-cos-tero; y niveles de 0,25 mol/L para las aguas destinadas al

consumo humano. Las concentraciones de Zn a su vez, se en-cuentra en los ocanos en rangos menores a 1,53 10

mol/L, pero en reas costeras y estuarios siempre son msaltas debido a los aportes de las aguas industriales y urbanas[21]. En las aguas de consumo humano son permitidas con-centraciones 3,06 10 mol/L [18]. Estos valores son infe-riores a los determinados en el agua de la laguna de Unare.

Elbaz-Poulichet y col. [12], sostienen que el agua de losros es el principal vehculo de transporte de los elementosmetlicos hacia los ambientes lacustres, y que dentro del sis-tema lagunar la distribucin de ellos va a depender de los pro-cesos estuarinos que los controlan; tales como floculacin

geoqumica, adsorcin y desorcin de las partculas en sus-pensin y los procesos biolgicos de asimilacin, bioturbacin,diagnesis, bioacumulacin adems de otros parmetros ycondiciones fsico-qumicas tales como: pH, temperatura, con-tenido de oxigeno disuelto, salinidad, fuerza inica, condicio-nes redox, mezclado de las aguas y las interacciones de lasmismas con los minerales [6].

Metales en sedimentos superficiales

Uno de los principales problemas al interpretar los resul-tados e indicar si un sedimento est contaminado en Venezue-la, es que se carece de normativas legales que sealen valo-

res considerados como contaminantes para los sedimentosfluviales y marinos, especialmente en la zona costera. En talsentido, las comparaciones tienen que realizarse mediante va-lores reportados por autores en zonas que inclusive tienen ca-ractersticas geomorfolgicas diferentes a las encontradas enel pas.

Los porcentajes de extraccin de metales en las mues-tras estudiadas fueron representativos, tal como lo demuestrandesviaciones estndar bastante bajas para las rplicas anali-zadas y la comparacin de los promedios obtenidos con elrango aceptable y el valor del patrn certificado (TABLA I). Es-tos resultados evidencian la calidad analtica de los resultadosobtenidos. Las concentraciones determinadas en todos losmetales analizados en el sedimento de la laguna de Unare os-cilaron en orden decreciente Mn (516,37 g/g)>Zn (127,49g/g)>Ni (52,41 g/g)>Cr (51,69 g/g)>Cu (41,13 g/g)>Pb (29g/g)>Cd (1,51 g/g), (TABLA II), sobrepasando en gran mag-nitud los niveles considerados como contaminantes por Sadiq[37], lo cual pone en evidencia un grave deterioro ecolgico enlos sedimentos de este importante ecosistema.

El Cd presenta gran afinidad con los halgenos y formacomplejos con el cloruro e iones inorgnicos, siendo las activi-dades antrpicas son consideradas la principal fuente de in-greso a los sistemas acuticos [37]. Fermin [13] seala con-centraciones promedios de 1,51 g/g de cadmio para los sedi-

mentos de la laguna de Unare indicando que, ms de 50% delas cocentraciones de cadmio en el sedimento de la lagunaest asociado a las fracciones biodisponibles (extraidos conacido acetico al 25%), mientras que el cromo y cobre estnasociados principalmente a la fraccion residual del sedimento(extraidos con mezcla de cido ntrico y perclrico). El hierrose encuentra entre los metales esenciales para los seres vi-

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TABLA I

PRECISIN DEL MTODO DE EXTRACCIN DE METALES PESADOS EN EL SEDIMENTO DE REFERENCIA,PATRN Lot. N 237.Cat. N 540 / PRECISION OF THE EXTRACTION METHODS OF TOTAL HEAVY METALS IN THE REFERENCE SEDIMENT,

Lot N 237, Cat. N 540.

Metal Valor Experimental (g/g) Valor Certificado (g/g) Rango Aceptable (g/g) DS

Cd 48,11 52,40 40,30-64,50 0,51

Cr 81,34 88,20 70,50-106 0,44

Cu 107,01 108,00 88,70-127 0,58

Fe 7990,82 7760 2890-12600 5,78

Ni 51,67 55,90 43,70-68 0,44

Mn 111,65 127 101-154 1,16

Pb 70,608 75,10 57,2-93 1,22

Zn 87,57 87,80 67,9-108 0,44

DS= Desviacin estndar.


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vos, debido a que intervienen en una gran variedad de funcio-nes biolgicas y bioqumicas [1, 25], sin embargo, es txicocuando se encuentra en altas concentraciones. En otros eco-sistemas venezolanos, se han sealado promedios de hierrode 1,61%; para los sedimentos de la cuenca Tuy-Cariaco [16],de 1,48%; para los sedimentos superficiales de la laguna deLas Marites [38], y 5,2% en la baha de Barcelona [17]. Igual-mente, valores de 1,56% de hierro han sido indicados para lalaguna de Unare, observndose que el hierro se encuentra enmayor proporcin como forma de hierro residual [13]. En la la-guna Pritu por su parte, los sedimentos presentan niveles dehierro cercanos a 2,66%, de los cuales la mayor proporcin seencuentra principalmente asociado a las fracciones materia or-gnica y a los xidos de hierro y manganeso [22].

En los sistemas acuticos, el manganeso presenta una

gran reactividad, especialmente en sistemas estuarinos, y laalta capacidad de adsorcin de metales, contribuyendo signifi-cativamente a la caracterizacin y el comportamiento de estoselementos en los estuarios y lagunas [31]. Para la baha dePozuelos en el estado Anzotegui y reas adyacentes, se hanreportado niveles manganeso entre 8 g/g y 70 g/g [19]. Paralos sedimentos de la laguna de Chacopata, valores de 24,84g/g han sido sealados [14]. Para laguna de Pritu y Unare sehan indicado concentraciones de manganeso entre 47,12 g/gy 1685,50 g/g y entre 276,80 g/g-971 g/g, respectivamente[16, 22]. Los valores de niquel se han incrementado en la lagu-na de Unare con el pasar del tiempo. Senior y col. [41] reporta-ron valores promedios de niquel de 33,86 g/g para la laguna

de Unare, concentraciones que son inferiores a las determina-dos en esta investigacin. Por otra parte, se han sealado pro-medios de plomo que alcanzan 11, 70 g/g en los sedimentossuperficiales de la baha de Pozuelos [40], y 8,66 g/g para losde la laguna de Chacopata [19]. Igualmente valores de 29 g/gy 16,50 g/g para las lagunas de Unare y Pritu, respectiva-mente, en el estado Anzotegui [17, 22].

El zinc es un metal que es requerido por el organismo,sin embargo, un aumento en las concentraciones lo hace txi-co para los organismos acuticos. En la cuenca Tuy-Cariaco,se han determinado promedios de 57,18 g/g en los sedimen-

tos superficiales [16]. Medias de 300 g/g de Zn han sido repor-tadas en los sedimentos superficiales de la baha de Pozuelos[40], indicndose en este ltimo caso, existencia de contamina-cin por zinc, mientras que concentraciones promedios de127,49 g/g y 116,69 g/g, tambin han sido sealadas para laslagunas de Unare y Pritu, respectivamente [17, 22].

Metales en organismos

La tasa de recuperacin de las medidas del material dereferencia para el tejido de los organismos (TABLA III) fue con-fiable y estuvo dentro de un lmite de confianza de 95% del va-lor publicado para este material. Por otra parte, resultadosmostraron diferencias significativas (P


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C.mrigalay C.batrachus,para las cuales se han sealado va-lores de 131 g/g [3]. Igualmente a los valores reportados paraLisa Dumerelli[26].

Las concentraciones de manganeso, oscilaron entre 2,93

g/g y 0,56 g/g en P. schmittiy M. liza,respectivamente, conpromedios entre 0,58 g/g y 2,11 g/g para el resto de las espe-cies. Los valores de cobre determinados estuvieron comprendi-dos entre 9,86 g/g en P. schmittiy 0,62 g/g en C. undecima-lis. Igualmente, niveles de 2,83 g/g fueron observados en M.garmaidianus y concentraciones entre 0,81-1,72 g/g se detec-taron en las especies E. saurusy M. liza. Para nquel, los valo-res fueron mximos en Centropomus undecimalis (1,94 g/g)con niveles de 0,87 g/g y 0,81 g/g en C. spixiiy E. saurusy

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TABLA III

CONCENTRACIONES DE METALES MEDIDAS EN ELMATERIAL DE REFERENCIA DE TEJIDOS DEMytilus

edulis/ METAL CONCENTRATIONS MEASURED IN THE REFERENCEMATERIAL OF TISSUES OFMytilus edulis

Metal (g/g) Medidasdel BCR 278

Valorescertificados del BCR

Cr 0,78 0,06 0,80 0,73

Cu 9,45 0,13 9,37 0,18

Mn 7,69 0,23 7,60 0,20

Pb 2,00 0,04 1,99 0,19

Zn 83,10 1,70 81,20 1,82

TABLA IV

COMPARACIN (STUDENT-NEWMAN-KEULS) DE LAS CONCENTRACIONES DE METALES (P


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0,27 g/g y 0,44 g/g para M. garmaidianus y P. schmitti,res-pectivamente. Sin embargo, en E. saurus y M. liza no fue de-tectado este elemento. El plomo no se detect en la especieC. undecimales, sin embargo, valores entre 0,12 g/g y0,16g/g fueron cuantificados en M. garmaidianus, C. spixiiyE. saurus. De igual manera, los mximos valores para esteelemento fueron observados en las especiesM. liza, M. cure-may en el crustceo P. schmitt,idonde los niveles fueron su-periores a 0,20 g/g.Estos niveles son inferiores a los reporta-

dos para otras especies como Diaplerus plumeri [35]. Losvalores de Zn, fueron altos, inclusive mayores que los de hie-rro, con niveles que superaron los 8,71 g/g (C. undecimales).Se determinaron valores entre 16,81 g/g y 17,80 g/g para E.saurus,M. garmaidianusy C. spixiiy concentraciones entre 20g/g y 23 g/g paraM. curema, M. liza,correspondiendo el va-lor mximo de 25,04 g/g para el crustceo P.schmitti.

Los peces concentran metales en el cuerpo en propor-ciones variables, que dependen de la especie, condicionesmedio ambientales y los procesos inhibitorios. Subsecuente-mente, estos organismos constituyen una fuente importante dealimento para los humanos, por lo que se establecen como

una fuente potencial indirecta de metales que entra al organis-mo. Estos elementos a la vez generan una serie de efectosmetablicos, fisiolgicos, conductuales y ecolgicos [42, 46,47]. En esta investigacin se observ que existen discrepan-cias en la concentracion de cada metal presente en el tejido decada especie evaluada (TABLA IV), observndose a la vez di-ferencias en las concentraciones presentes en organismos dela misma especie que habitan dentro y fuera de la laguna.Unejemplo lo constituyen los individuos de C. spixii,a los que seles determin un mayor contenido de metales (con excepcinde nquel y cromo) en los ejemplares que habitan dentro de lalaguna (TABLA VI). Esto pone en evidencia una probable bioa-

cumulacin de los metales debido al mayor tiempo de reten-cin de las aguas dentro de la laguna y al impacto ecolgicoexistente en los sedimentos. Arias y col. [2] indican, que las di-ferencias entre las concentraciones de metales presentes enlos ejemplares de una misma familia pudieran ser discutidasen base a la posibilidad de efectos genotpicos en la mismaespecie y su relacin con la contaminacin de la laguna, ade-ms de los efectos nocivos sobre la salud humana a travs dela cadena alimenticia.

Los resultados obtenidos en esta investigacin reflejanquizs, dos posibles procesos que contribuyen a la formacomo es asimilado el metal por cada una de las especies. Enprimer lugar, el tipo de alimentacin y en segundo, una progre-siva bioacumulacin, ya sea a partir de la absorcin del metaldesde el agua o desde el sedimento, aunque desde este lti-mo pareciera ser un mecanismo ms factible, se toma en con-sideracin los altos niveles presentes (TABLA II). Aunque laconcentracin de todos los metales evaluados en el agua seencuentran en baja concentracin durante las 24 horas del da(FIG. 2), no es descartable la bioacumulacin a partir del agua,puesto que la asimilacin de bajas concentraciones en pero-

dos de tiempos prolongados inducen estos mecanismos en losorganismos.

Los hbitos ecolgicos de las diferentes especies, afec-tan en gran forma la captacin del metal por el pez. Por ejem-plo, E. sauruses una especie eurialina que se encuentra prin-cipalmente en fondos blandos en la plataforma continental enaguas neriticas hasta 50 m de profundidad. C. spixii vive enfondos fangosos en las lagunas litorales y estuarios de la cos-ta venezolana, M. garmaidianus, M. Curema y M. liza son de-trvoras que viven en los fondos someros de la plataforma con-tinental y lagunas litorales [25]. En cuanto a los crustceos, es-tudios sobre los hbitos alimenticios han demostrado que los

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TABLA V

CONCENTRACIONES PROMEDIOS DE METALES (g/g) Y VALORES DEL PARMETRO F (P


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camarones peneidos son omnvoros, y que algunas especiespresentan tendencias hacia la carnivora o a la herbivora, sinembargo, P. schmittitiene hbitos omnvoro-herbvoros [39].Todas las especies que se alimentan del fango fueron las quepresentan los mayores niveles de metales en la laguna deUnare. Por otra parte, C. undecimalisque es una especie car-nvora y que se alimenta especialmente de camarones y pe-ces, pareciera no estar asimilando el metal desde su alimento,ya que en sus tejidos solo las concentraciones de hierro y n-quel son ligeramente superiores a los niveles encontrados enel resto de las especies evaluadas.

Algunos de estos niveles de metales detectados como co-bre y cadmio, no parecieran evidenciar riesgo por el momentopara algunas especies como M. curema, que es un habitantecomn de la laguna de Unare y que ha sido comprobado queconcentraciones de aproximadamente 2,33 g/g de cobre pue-den causar la muerte en tan solo 96 horas de exposicin a tem-peratura ambiente [5]. Sin embargo, este no sera el caso paralos crustceos ya que mediante estudios de determinado queen algunos crustceos, especficamente las larvas nauplii de elcamarn comercial Artemesia longinaris existe una relacin di-

recta entre mortalidad y concentracin de cobre y seala que aconcentraciones de 1 g/mL de Cu, los nauplii mueren en me-nos de 24 h [39]. Diversos experimentos de toxicidad han de-mostrado que los organismos acuticos son ms sensibles alcobre que a otros iones de metales pesados [34]. En las algas,camarones, cangrejos, moluscos bivalvos y peces, la biodispo-nibilidad y toxicidad del cobre puede ser reducida tanto por lapresencia de iones inorgnicos como por los quelantes orgni-cos hallados en aguas naturales que forman complejos con elcobre o quelantes inorgnicos agregados al agua [45].

Al igual que ocurre para el cobre sucede para el cadmio,en el cual se ha determinado una dosis letal media de 10 g/g

de Cd para M. curema, a temperatura ambiente en 96 h [5].Explica el autor que niveles subletales (a partir de 3 g/g) pro-ducen modificaciones en las clulas branquiales, afectando lasfunciones respiratorias. Estas concentraciones reportadas porBoada [5], son superiores a las determinadas en esta investi-gacin. Untersteiner y col. [46] indican que, la exposicin alcadmio en el orden de 1mg/l en un tiempo menor de 12 h pro-duce cambios drsticos en el sistema de locomocin del ca-marnHippolyte inermis.Para el zinc, el caso es diferente a loque se conoce para el cobre y cadmio, el valor letal medio se-alado por Arias y col. [2] es 6,15 g/g para la M. curema, atemperatura ambiente y durante 96 horas de exposicin. Lasconcentraciones de zinc determinadas en este estudio, en lostejidos de las diferentes especies, exceptuando C. undecimalis(8,71 g/g), triplican estos valores poniendo de manifiesto unpotencial peligro para las especies que habitan dentro de la la-guna.

En el sedimento de la laguna de Unare (TABLA II) losvalores en el Zn son elevados (217,49 g/g). Estos niveles sonsuperiores al valor de 110 g/g que son considerados para se-dimentos no contaminados [37]. Esta ltima observacin pare-

ciera confirmar la existencia de una asimilacin del Zn desdeel sedimento. En especies de Mugil cephalus, han reportadobioacumulacin de zinc [32]. El zinc es un elemento nutritivopara los organismos, sin embargo, altas concentraciones enlos peces influyen negativamente en el sistema de reproduc-cin, causando problemas en las branqueas, generando es-trs, abrasin de la piel, hemorragia en las aletas y degenera-cin de la actividad heptica [11, 20, 21].

En el ambiente acutico, el zinc se asocia principalmen-te con materia en suspensin antes de acumularse finalmenteen el sedimento [37]. Las evidencias sobre la biodisponibilidaddel zinc en sedimentos han sido documentadas en investiga-

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TABLA VI

CONCENTRACIONES DE METALES PESADOS (g/g) Y VALOR F(N= 41; P


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ciones de plantas e invertebrados que se alimentan de los se-dimentos, tal es el caso de los moluscos y algas recogidos enel ro Ebro, las cuales reflejan las concentraciones de estemetal en los sedimentos [43]. Otros investigadores han indi-cado que los organismos relacionados con el sedimento pre-sentan concentraciones de zinc ms elevadas que los orga-nismos que habitan en la capa acuosa [4]. En el ro La Plata(Argentina) se determin bioacumulacin de zinc en peces yorganismos bentnicos relacionados con los sedimentos con-taminados, aprecindose niveles desde 80 a 109 g/g en pe-ces y de 340 a 450 g/g en los tejidos pancreticos de los ca-racoles [48].

Especies como las lisas utilizan tres diferentes vas paracaptar el metal que est asociado al sedimento: Absorcin porlas agallas y por el tracto digestivo de finas partculas que sonresuspendidas en la columna de agua, lixiviado de los conta-minantes sedimentarios del agua los cuales son acumulados

en el cuerpo del pez va respiracin y contacto directo a travsde la piel almacenandose finalmente en los tejidos musculares[9]. La resistencia de organismos acuticos a los contaminan-tes, como los metales pesados es motivada por la aclimata-cin fisiolgica o adaptacin evolutiva. Un nmero extenso deestudios llevado en los laboratorios con diferentes especiesmarinas han mostrado cmo la absorcin de metales pesadosafecta ciertos genotipos, alterando consecuentemente los dife-rentes genes [10]. Esta alteracin ha producido una reduccinde diversidad gentica que podra llevar potencialmente a la

inestabilidad de la poblacin, incrementando el riesgo de desa-paricin de poblaciones en los ecosistemas [36].

En los crustceos, la asimilacin de metales como cad-mio y zinc, puede ser siempre explicada en trminos ms all

de los cambios fisicoqumicos. Asi, la bioacumulacin se incre-menta con el aumento de los niveles de las especies disueltosen el agua como los iones libres hidratados, los cuales a suvez son afectados por los cambios de salinidad y por la pre-sencia de agentes quelantes. Metales como Cd, Cu, Cr, Zn yPb, y en especial el plomo, producen la disminucin de los he-mocitos del camarn Palaemon elegans[23].En la TABLA VII,se presenta una comparacin de los niveles de metales deter-minados en los tejidos musculares en algunas especies deecosistemas y las estudiadas en la laguna de Unare durante lapresente investigacin, notndose una gran heterogeneidaden los niveles de los diferentes metales para cada especie ypara cada ecosistema.

La laguna de Unare ha sido centro de inters desde msde 30 aos. Estudios recientes han confirmado la existenciade un deterioro en los sedimentos del ecosistema, especfica-mente en los sedimentos [19], sto es corroborado con los ni-veles encontrados en el sedimento en la presente investiga-cin. Por otra parte, esta intervencin ha afectado la produc-cin en la laguna de especies como el lebranche ( M. liza) se-gn lo reportado por Guerra y Marn [19] quienes indican questa alcanz 542 toneladas mtricas en 1992 disminuyendohasta 33 toneladas mtricas en 1996. Los resultados muestran

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TABLA VII

COMPARACIN DE LOS VALORES DE METALEs (g/g) REPORTADOS PARA ALGUNOS PECES Y CRUSTCEOS A NIVELMUNDIAL Y LOS DETECTADOS EN LAS ESPECIES DE LA LAGUNA DE UNARE, ESTADO ANZOTEGUI VENEZUELA(ND = NO DETECTADO) / METAL CONCENTRATIONS (g/g) REPORTED FOR SOME FISH AND CRUSTACEANS WORLD WIDE AND THOSE

DETECTED IN THE SPECIES FROM THE UNARE LAGOON, ANZOTEGUI STATE, VENEZUELA. (ND = NOT DETECTED)

Especie Cd Cr Cu Fe Mn Ni Pb Zn Referencia

Lisa dumerelli - 2,5-87,5 0,5-24,3 70-1471 - - 0,41-50,5 33,7-894 [29]

Ribbed mussels 2,3-8,5 0,56-9,5 12-66 116-680 - 0,31-1,42 - 11-85 [33]

Liza aurata 0,013-0,03 0,029-0,038 0,2-0,6 4,11-7,13 2,25-2,50 0,021-0,70 - [50]

Anguilla anguilla 0,015-0,050 0,143-0,364 0,5-1,5 4,11-5,89 4,71-14,1 0,016-0,020 0,03-0,09 10,1-13 [50]

Solen vulgaris 0,01-0,028 0,033-0,045 0,4-0,5 2,13-5,01 1,27-7,16 0,022-0,067 0,03-0,05 4,17-8,52 [50]

Diaplerus plumieri 0,01-0,46 - 0,39-4,94 - - - 0,008-0,47 21,2-36,3 [56]

Englis sole 0,07-5 ND-0,97 1,2-46 - - 0,29-25 ND-1,8 [7]

Penaeaus monodon 0 ,2-0,3 1,7-2,9 12,2-21,3 9,1-15,7 3,1-6,5 2,9-5,9 0,8-1,3 24,2-35,7 [45]

Sanilurus polyphagus 0,3-0,4 3,1-2,5 25,8-35,7 21,4-35,6 4,1-10,1 3,1-7,0 1-1,9 17,6-64,5 [45]

Cathorops spixii 0,043-0,11 0,21-0,37 1,70-3,40 0,36-1,50 1,16-2,28 0,55-0,96 0,07-0,17 13,26-19,13

Presenteinvestigacin

Centropomus

undecimalis

0,04-0,093 ND 0,43-0,75 1 5,23-35,13 0 ,23-0,60 1,73-2,03 ND 4,13-8,90

Elops saurus 0,60-0,95 0,11-0,20 0,91-1,40 8,13-10,12 0,53-0,86 0,42-0,83 0,09-0,19 17,30-20,03

Mugil curema 0,04-0,060 0,11-0,32 1,76-3,01 5,13-7,96 0,96-1,30 0,17-0,29 0,08-0,14 15,3-18,132

Mugil gaimardianus 0,03-0,063 0,17-0,29 1,63-2,90 10,12-14,36 1,11-1,80 0,20-0,36 0,14-0,28 10,3-18,13

Mugil liza 0,041-0,060 0,03-0,09 1,12-1,36 7,32-9,63 0,48-0,70 ND 0,18-0,23 20,12-28,72

P. schmitti 0,026-0,080 0,09-0,17 7,13-10,12 15,36-20,13 18-22,12 0,16-0,50 0,18-0,31 17,13-25,90


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que la fuerte intervencin que presenta la laguna de Unareest contribuyendo a la acumulacin de metales como el zincen los tejidos de los peces y camarones. De no ser controladadebidamente esta intervencin, conllevar a un completo dete-rioro ambiental de las especies que habitan este ecosistema,lo que se ver reflejado en la condiciones socio-econmicasde las poblaciones aledaas a la misma, que sustentan sueconoma en la explotacin de la laguna.

CONCLUSIONES

En el agua de la laguna de Unare las concentraciones delos metales pesados evaluados fueron bajas, observndose lasmximas concentraciones durante las horas nocturnas, probable-mente por la degradacin en horas de la noche de la materia or-gnica. En el sedimento, los valores sobrepasan los niveles consi-derados como contaminantes, lo cual pone en evidencia el gravedeterioro ecolgico que presentan los sedimentos de este impor-tante ecosistema. En las especies cticas, se determinaron discre-pancias en el contenido de los diferentes en cada gnero y espe-cies evaluadas, quizs originado por el tipo de alimentacin de lasespecies y en segundo lugar a una progresiva bioacumulacin delmetal. Se determin un contenido mayor de los metales, en los in-dividuos de una misma especie (C. spixii), que habitan dentro dela laguna con respecto a las que habitan fuera de ella, sugiriendoque, la bioacumulacin de los metales pudiera estar ocurriendodebido al mayor tiempo de retencin de las aguas dentro de la la-guna y al impacto ecolgico existente en los sedimentos. Esta in-tervencin antropognica que presenta la laguna ha conllevado a

que, las especies que se alimentan del lecho de la laguna presen-ten concentraciones altas de metales como el zinc en sus tejidos.Por lo observado, de no ser controlada la intervencin existente enla laguna de Unare, esta alteracin conllevar a un completo dete-rioro ambiental de las especies que habitan este ecosistema, loque a futuro repercutir en las condiciones socio-econmicas delas poblaciones aledaas a la laguna, que sustentan su economaen la explotacin de la misma.

AGRADECIMIENTO

Los autores agradecen al Consejo de Investigacin de laUDO por el financiamiento otorgado para la presente investiga-

cin a travs de los proyectos: Cuantificacin de las concentra-ciones de metales pesados en tejidos de peces y crustceos dela laguna de Unare, estado Anzotegui. (C.I-5-1801-1081/02). AFUNDACITE Anzotegui por el financiamiento del proyecto.

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cuantificación de las concentraciones de metales

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