Calidad de agua (página 2)

PRODUCTOS QUÍMICOS TÓXICOS.

Iones Inorgánicos: Metales pesados (mercurio, cadmio, plomo); Aniones (nitratos, fosfatos).

Compuestos Orgánicos: Hidrocarburos, bifenilos policlorados (PCBs), plaguicidas, detergentes, clorofenoles

Compuestos Organometálicos

Isótopos Radioactivos

Gases: ozono, clorofluorocarbonos (CFCS), óxidos de carbono (CO2), óxidos de nitrógeno (NO, NO2, NOx), óxidos de azufre(SO2)

Algunas actividades antropogénicas en donde se generan ciertos iones inorgánicos se representan en la tabla N°1. y en la Tabla N°2 os efectos que algunos compuestos inorgánicos sobre la salud

Tabla N°1.- Iones descargada en algunas actividades antropogénicas.

Tabla N°2. Efectos sobre la salud

REQUISITOS BÁSICOS PARA LAS PRUEBAS DE TOXICIDAD

• Un aporte abundante de agua de calidad deseada.
• Un adecuado y efectivo sistema de corriente de agua construido con materiales que no contaminen ni absorban
• Un espacio idóneo con un equipo de mantenimiento, cultivo y pruebas bien planeado y accesible
• Una adecuada fuente de organismos de experimentación sanos.

DESARROLLO DE LA PRUEBAS DE TOXICIDAD

1. Duración: corta, intermedia, larga o ambas
2. Forma de añadir las soluciones en estudio: estática, recirculación, renovación o flujo.
3. Propósito: controlar la calidad del vertido, estudio de compuesto único, toxicidad relativa, sensibilidad relativa, gusto y olor o tasa de crecimiento.

Pruebas de toxicidad a corto plazo: para control de rutinas de los requisitos de la descarga permitida de vertidos y para pruebas exploratorias. Determinan CL50 o CE50. Estas pruebas sirven para poder tener una rápida estimación de la toxicidad, para ensayar la toxicidad relativa de distintos toxicos o residuos para un organismo determinado o la sensibilidad relativa de los organismos a las diferentes condiciones de variables tales como temperatura y pH.

Pruebas de toxicidad de duración intermedia: Cuando la determinación de CL50 requiere tiempo adicional, para estudios de estadios vitales de organismos con ciclos vitales prolongados y para indicar las concentraciones de tóxicos para pruebas de ciclos vitales.

Pruebas de toxicidad de larga duración: el objetivo primordial de este tipo de pruebas es de determinar el valor crónico de los vertidos, tóxicos o residuos. En las pruebas de ciclo vital parcial o completo hay que asegurarse de que factores naturales del agua tales como temperatura, pH, salinidad y DO sigan un ciclo estacional natural.

Prueba estática: prueba en que las soluciones y los organismos estudiados se colocan en cámaras y se mantienen allí todo lo que dure la prueba.

Prueba de recirculación: prueba estática con circulación de la solución en estudio a través de cámaras. Esta solución puede ser tratada por aireación, filtración, esterilización, e fin de mantener la calidad de agua.

Prueba de renovación: prueba estática con exposición periódica de organismos a solución fresca con igual composición.

Prueba de Flujo continuo: Prueba en la cual la solución se reemplaza continuamente en cámaras, durante el tiempo que demande el estudio.

Objetivos especiales de las pruebas de toxicidad

1. Sensibilidad relacionada con un toxico
2. Sensibilidad de especies seleccionadas relacionada con varios tóxicos
3. Pruebas de contaminación de carnes.
4. Determinaciones de tasa de crecimiento.

Preparación de los organismos para las Pruebas de toxicidad

1. Selección de los organismos a estudiar.

2. Recolección de los Organismos

3. Manipulación, mantenimiento y condiciones de los organismos de ensayo.

4. Cría de los organismos: Instalación, materiales de construcción y equipamiento, suministro de agua (dulce y marina), alimento y manutención ( cultivo de microorganismos, producción masiva de algas para la manutención de otros organismos, alimentación para macro invertebrados y peces), limpieza de contenedores y equipamiento( limpieza de los tanques destinados al mantenimiento, aclimatación, pruebas y emplazamiento del agua de disolución), parásitos y enfermedad (la relación de estrés con los parásitos y las enfermedades, métodos de control

Sistemas, materiales y procedimientos en pruebas de toxicidad

A. Sistemas para el suministro de agua y equipamiento

1. Composición de los materiales: utilicese materiales inertes para todos los componentes del sistema

2. Sistema de distribución de tóxicos: empléese bombas dosificadoras para la distribución de tóxicos en el agua de dilución destinada a pruebas de flujo. Se lleva a cabo a partir de un tanque de nivel constante, una botella de Mariotte u otro dispositivo.

B. Preparación de la materia prima

1. Agua de dilución: siempre que sea posible, compruébese la toxicidad de los efluentes en el sitio donde existan cantidades abundantes de tóxico y de agua de dilución. Pásese la muestra de efluente a las cámaras de prueba con la menor alteración posible.

2. Solución del tóxico.

C. Procedimientos de Prueba

1. Diseño Experimental: los organismos deben ser expuestos en contenedores duplicados (como mínimo)

– Cada prueba comprende un mínimo de cinco concentraciones de prueba y un control.

– Distribúyase aleatoriamente los microorganismos entre los contenedores.

– Las pruebas agudas (mas cortas) con peces e invertebrados solo se consideran aceptables si la supervivencia de los controles es mayor o igual a un 90 por 100.

– Determínese antes de la prueba la longitud y el peso de organismos representativos para establecer las condiciones iniciales y la aceptabilidad referida a variaciones de tamaño.

2.- Selección de las concentraciones de prueba: exprésese las concentraciones de residuo líquido en forma V/V. Exprésense las concentraciones de residuos no acuosos y de compuestos químicos individuales en mg o m g.

3. Densidad Inicial de organismos. Limitense el número de organismos por volumen de solución de prueba de forma que cumplan las siguiente condiciones: El OD debe ser superior a un 60 por 100 de saturación para las especies de agua fría y superior a un 40 por 100 para las especies de aguas templadas, la concentración de tóxico no debe disminuirse de forma significativa, las concentraciones de productos metabólicos no deben alcanzar valores elevados, los organismos no deben estresarse debido a la masificación.

4. Determinaciones físicas y químicas:

4.1 Análisis de agua de dilución (Agua Dulce :dureza, alcalinidad, pH, COT, DQO y sólidos en suspensión; Agua del mar (salinidad, pH, OD y temperatura, COT, DQO)

4.2 Análisis de tóxicos.

5.- Datos biológicos y observaciones: en las pruebas a corto plazo con macroinvertebrados y peces, contabilícese el número de organismos muertos o afectados de cada contenedor al menos una vez por día durante toda la prueba

6. Fotoperíodo y luz artificial: utilicese tubos fluorescentes de amplio espectro.

7. Cámaras de exposición.

CÁLCULO, ANÁLISIS Y COMUNICACIÓN DE RESULTADOS DE PRUEBAS DE TOXICIDAD

A. Análisis de los resultados de pruebas cuantales de toxicidad: las respuestas se pueden dividir en dos tipos:

-Cuantales: un organismo manifiesta o no la respuesta estudiada. Están diseñadas para estimar la concentración de un material de ensayo que afecta al 50 por 100 de los organismos.

– Cuantitativas: cada organismo responde con una intensidad variable

Los métodos más ampliamente utilizados para el cálculo de la CL50 y sus limites de confianza son el probit, logit, media flotante y Litchfield-Wil-coxon.

1. Estimación de CL50 y CE50 por un método probit.

Método Probit: se representa el porcentaje de mortalidad en el eje de las ordenadas en escala probit (probability Unit) frente al logaritmo de la dosis, obteniendo una curva como la representada en la figura 1.

Figura 1.- Curva dosis – respuesta

Nivel Umbral : dosis mínima que produce efectos adversos.

NOAEL : nivel umbral aparente, por debajo del cual no aparecen efectos tóxicos.

2. Limites de confianza del CL50

3. Otros métodos para el análisis de los resultados

4.- representación de las curvas de toxicidad

5.- Mortalidad en los controles: no debe ser superior a un 10 por 100.

B. Análisis de los resultados de pruebas cuantitativas de toxicidad

Cada organismo proporciona una respuesta que puede medirse en una escala graduada continua. Por ejemplo, cada organismo podría exhibir un porcentaje de incremento de peso que es cuantificable. Las técnicas a utilizar como el test de student-New-man-Keuls, el test de intervalo múltiple de Duncan o el test de Dunnett.

C. Comunicación de los Resultados

Comuníquese la CL50 especificando el tiempo de exposición y los límites de confianza al 95 por 100. Facilítese descripciones de:

a. Organismos de ensayo

b. Sustancias bajo estudio

c. Agua de dilución

d. Solución de ensayo

e.- Método de la prueba

f.- Condiciones de la prueba

g. Criterios de valoración de la respuesta.

La tabla 3, presenta, a manera de ejemplo, la dosis letal media de distintos compuestos, entre los que se encuentran algunos contaminantes ambientales.

Tabla3. Dosis Letal media (DL50) de algunos compuestos administrados por vía oral a ratas.

Fuente: Moreno, Maria (2003)

Valores Permisibles De Algunos Parámetros Tóxicos en el Agua Potable

A: Normas Mexicanas

B: Gaceta Oficial de la República Bolivariana de Venezuela 5021

C: Gaceta Oficial de la República Bolivariana de Venezuela 303217

D: Organización Mundial de la Salud.

E: Comunidad Europea

* No se menciona

IMPORTANCIA

En la evaluación de la contaminación del agua los estudios de toxicidad son necesarios, ya que las pruebas físicas y químicas no resultan suficientes para la valoración de los potenciales efectos sobre la vida acuática. Las pruebas de toxicidad son útiles para numerosos propósitos, entre los que se incluyen determinaciones de:

• Adaptación de las condiciones ambientales a la vida acuática
• Factores favorables y desfavorables del ambiente como DO, pH, temperatura, salinidad o turbidez.
• Efectos de los factores ambientales sobre la toxicidad de los residuos.
• Toxicidad de los desechos sobre una determinada especie.
• Sensibilidad de los organismos acuáticos ante emanaciones o agentes tóxicos.
• Magnitud que ha de tener el tratamiento de los desechos para cumplir con los requerimientos de control de contaminación del agua.
• Efectividad de estos métodos de tratamiento de desechos
• Tasa de descarga de vertido permitida.
• Concordancia entre las normas de calidad del agua, los acondicionamientos a los vertidos y os permisos de descarga

LISTA DE REFERENCIAS

AWWA-APHA-WPCF (1992) Métodos Normalizados para el Análisis de Aguas Potables y Residuales. Ediciones Díaz de Santos S.A. 8010 A-G

Capó, Miguel (2002). PRINCIPIOS DE ECOTOXICOLOGIA. Diagnóstico, tratamiento y gestión del medio ambiente. McGraw-Hill. 1ra Edición en Español. P.6, 12-21

Moreno, Maria (2003) TOXICOLOGIA AMBIENTAL. Evaluación de Riesgo para la Salud Humana. McGrawHill. 1ra Edición en Español. p.2-7

Ing. Mariela Sánchez Díaz