HERRAMIENTAS DE EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA SEGÚN USOS

Principales líneas de investigación

Calidad química de aguas superficiales y subterráneas según usos
Estudios de peces y macroinvertebrados
Análisis de riesgo por fuente química según usos del agua

Integrantes del área

Dr. Fabio Peluso (coordinador) fpeluso@ihlla.org.ar

Dr. Ignacio Masson imasson.ihlla@gmail.com

Dr. Natalia Othax nothax@ihlla.org.ar

Lic. José González Castelain josegc@faa.unicen.edu.ar

Proyectos en marcha:

Evaluación y modelación de la calidad de agua del arroyo del Azul para su gestión y conservación. Convocatoria de Ideas Proyecto CICPBA. Adjudicado, a iniciarse en 2022. Director: Fabio Peluso. Período 2022-2023.
Aporte para la gestión sustentable de los arroyos Del Azul y Langueyú a través de la evaluación y modelización de su calidad del agua.Proyectos Interdisciplinarios Orientados (PIO IV), SECAT, UNCPBA. director: Ignacio Masson. Período: 2021-2022. Entidades participantes: IHLLA, CINEA (FCH, UNCPBA).

Introducción

Dentro de esta área se desarrollan varias líneas de investigación las cuales tienen que ver, principalmente, con la generación de herramientas de evaluación de la calidad del agua, tanto en los aspectos fisicoquímicos como ecológicos y toxicológicos, para aguas superficiales y subterráneas.

Desde hace tiempo se realizan en el IHLLA análisis fisicoquímicos y microbiológicos de aguas y sedimentos en la cuenca del Arroyo del Azul y otras (por ejemplo, Partido de Tres Arroyos). Entre los análisis, además de los rutinarios (oxígeno disuelto, nitrógeno, fósforo, sólidos en suspensión, etc), se destacan diversas campañas de relevamiento de concentraciones de pesticidas y otras sustancias tóxicas (por ejemplo, metales pesados).

Además de herramientas básicas tales como la comparación de esas concentraciones con tablas de valores establecidos en normativas para diferentes usos de las aguas (por ejemplo, las referidas al consumo humano, al animal, al uso para riego, al uso recreativo, a la protección de la vida acuática, etc.), se han aplicado otras. Se explican a continuación:

Herramientas basadas en análisis de riesgo

Uno de estos instrumentos son los análisis o estudios de riesgo (ERA). Estos son herramientas para la toma de decisiones que estiman el potencial de peligro para un “receptor” (sea un humano, un organismo en particular, o un grupo biológico) de producirse el contacto (la exposición) con una sustancia química (o a un agente físico o biológico) presente en el ambiente. En función de la estimación del nivel del peligro de producirse ese contacto luego puede inferirse la calidad del agua (o del aire, o del suelo) donde está presente esa sustancia.

En nuestro caso hemos aplicado ERAs sobre sustancias tóxicas presentes en aguas y sedimentos relevados en campañas de monitoreo en la cuenca del Arroyo del Azul y en el Partido de Tres Arroyos. Entre las sustancias estudiadas se incluyen el arsénico (un contaminante de origen natural presente en aguas tanto superficiales como subterráneas), metales pesados y pesticidas.

En la figura puede apreciarse una imagen de la cuenca del Arroyo de Azul y la ubicación de las estaciones de monitoreo.

Estos ERA, como se mencionó previamente, se realizaron considerando diferentes usos del agua. Uno de ellos es el uso recreativo con contacto directo, considerando como posibles sujetos en riesgo a los bañistas. Para realizar este tipo de estudios es importante conocer, además de las concentraciones en el agua de las sustancias peligrosas, los patrones de baño de los distintos grupos de bañistas porque esa información incide en la cuantificación de la exposición.

Por eso fue necesario realizar estudios asociados teniendo en cuenta la edad y sexo de los bañistas (por ejemplo, duración del baño, periodicidad diaria, semanal y anual, como se produce la actividad, etc.) , encontrando que, a pesar que las concentraciones de los tóxicos es la misma para todos los grupos, el riesgo es diferente entre distintos grupos etarios y sexos.

De igual manera, con relación a la evaluación de la calidad del agua para la biota en general, se realizaron ERA en los que se aplica una metodología similar considerando el riesgo para organismos de la biota (peces, macroinvertebrados asociados al fondo del arroyo, algas, etc.).

También se han aplicado ERAs con relación al uso consuntivo del agua, es decir, con relación al agua de bebida. En este caso se tomaron en cuenta las sustancias peligrosas que pudieran existir en el agua subterránea a partir del relevamiento de muestras en pozos domiciliarios. En particular se consideraron las concentraciones de sustancias como nitratos, fluoruros y arsénico. A partir de éstas se pueden calcular valores de riesgo puntuales o, también, areales, definidos por isolíneas (líneas que conectan iguales valores de riesgo) y se asignan colores en una escala de gravedad creciente, tal como puede verse en la figura para un estudio en la ciudad de Tres Arroyos.

En base a los estudios de riesgo humano y ecológico realizados en el IHLLA se desarrolló otra herramienta de evaluación de la calidad del agua que se denominó DelAzulPestRisk. Esta no sólo tiene en cuenta ambos tipos de riesgos sino ciertas características de peligrosidad ambiental de las sustancias tóxicas como ser su movilidad (la capacidad de las sustancias de migrar entre compartimientos ambientales, por ejemplo, del agua a los sedimentos, o de estos a la biota, etc.), la persistencia (la durabilidad de las sustancias en el ambiente) y la capacidad de bioacumulación (la tendencia de las sustancias a ingresar dentro de los organismos y acumularse). Esta herramienta funciona para predecir el nivel de gravedad de la contaminación comparando entre los contaminantes y sus efectos, comparando zonas del arroyo, etc. Estas herramientas se aplicaron tanto en el partido de Azul como en el de Tres Arroyos.

Otra herramienta de evaluación de la calidad del agua basada en el riesgo se relaciona con el uso consuntivo animal, específicamente, para el ganado vacuno para producción cárnica. Bajo la forma de ERA para ganado que bebe agua de los arroyos con potenciales sustancias tóxicas en ellos, este estudio se lo realizó en función de la importancia que presenta la actividad ganadera en la cuenca del Arroyo del Azul.

Herramientas basadas en parámetros físico químicos y microbiológicos. Indices de Calidad.

Los indicadores e índices de calidad son variables individuales o conjuntos de ellas
que brinda una estimación sintética del estado del ambiente y que son usados como herramienta para monitorearlo. Suelen estar constituidos por variables clave que se utilizan como representativas de valores ambientales. Se diseñan o eligen para expresar sintéticamente la condición del sistema para la toma de decisiones, por lo que sus características principales son las de ser representativos, concisos y fáciles de interpretar.

Estos índices son en sí ecuaciones matemáticas en las cuales los términos de la misma son las variables medidas, y que se encuentran relacionadas mediante alguna operación aritmética. Como resultado arrojan un valor unitario, integrador, que resume o sintetiza toda la información aportada por el conjunto de las variables e informa sobre el grado de deterioro del recurso en forma simple y fácil de interpretar. Al momento existe un índice de calidad de agua especialmente desarrollado para el arroyo del Azul que se basa únicamente en variables fisicoquímicas y microbiológicas, y que ha sido ajustado para aplicarse a distintos sectores de la cuenca del Arroyo del Azul.

Este instrumento permite identificar variaciones espaciales relacionadas con las características naturales del cuerpo de agua, discriminando la zona afectada por las descargas de efluentes urbanos, por ejemplo. En definitiva, permite caracterizar la calidad del agua en tramos del arroyo a partir del establecimiento de niveles de calidad.

Herramientas basadas en parámetros biológicos. Biomonitoreo.

También se empezó a estudiar el componente biótico de los cuerpos de agua, evaluando las características de las comunidades acuáticas que habitan el Arroyo del Azul (fundamentalmente peces, pero también macroinvertebrados bentónicos, o asociados al fondo). El estudio de las comunidades biológicas puede aportar información relevante para determinar el grado de deterioro del curso de agua complementando lo que revele el estudio de las variables fisicoquímicas y microbiológicas. Este tipo de estudios en el que se evalúa el estado del componente biótico de un recurso hídrico se denomina biomonitoreo y a los organismos o grupos de organismos cuya presencia, ausencia y/o condición es signo de una perturbación ambiental, se los conoce comúnmente como bioindicadores. Por ejemplo, en un tramo de un cuerpo de agua contaminado habrá mayor proporción de especies tolerantes y menor proporción de aquellas especies que son sensibles a ese tipo de contaminación, por ello se las elige como bioindicadoras.

En el IHLLA se están realizando muestreos de peces y macroinvertebrados, aunque no se descarta incorporar a otros grupos de organismos bioindicadores en el futuro (por ejemplo, las macrófitas). De esta manera esta información complementaría la evaluación y monitoreo de la calidad de agua a través del desarrollo de índices biológicos y mixtos, estos últimos constituidos por la combinación de variables fisicoquímicas y biológicas.