CALIDAD DE LAS AGUAS EN EL PERÍODO EN MARINA GAVIOTA VARADERO

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1 CALIDAD DE LAS AGUAS EN EL PERÍODO 3-9 EN MARINA GAVIOTA VARADERO M. Sc. D. López García y M. Blanco Concepción GEOCUBA Estudios Marinos, Punta Santa Catalina, Regla, CP, Ciudad de La Habana, Teléf.: 97-8, Fax: 9786, daisy@emarinos.geocuba.cu. RESUMEN En el presente trabajo se exponen los resultados de diez etapas de monitoreo ambiental, según lo dispuesto en el EsIA del Dragado a Marina Gaviota Varadero. El mismo tuvo como objetivo evaluar la calidad del agua y de los sedimentos, sobre la base de las mediciones de una serie de parámetros hidroquímicos y de contaminación además de la caracterización de la biota terrestre y marina, que permitieran valorar el estado del medio una vez concluidas las acciones ambientales, en la región. Se realizaron mediciones de oxígeno disuelto, DBO, DQO, ph, salinidad, temperatura, ciclo de nutrientes, hidrocarburos totales del petróleo, grasas y aceites, metales pesados (Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Hg y Pb), coliformes fecales en aguas. En los sedimentos se estudiaron los metales pesados, hidrocarburos, carbón y nitrógeno orgánico. Se evaluó la calidad de las aguas de acuerdo con las normas cubanas vigentes y según el Índice de calidad del agua de Martínez de Bascaron. En general los resultados para los indicadores estudiados muestran que la calidad del agua en la Marina se evalúa de dudosa para fines pesqueros y limitada para el baño. En el resto de los puntos monitoreados (los canales y la zona E de Punta Las Morlas) los resultados obtenidos para los principales indicadores de calidad (oxígeno disuelto, DBO, ph, salinidad, NO, NH 4, PO 4, relación NTI/PT, coliformes fecales y totales, grasas y aceites y calidad del sedimento) son adecuados y por tanto satisfacen las Normas Cubanas de Buena Calidad. Palabras clave: monitoreo, calidad del agua. INTRODUCCIÓN En el EsIA al Proyecto de Marina Gaviota Varadero se plantea la necesidad de continuar monitoreando los principales indicadores de la calidad del agua en la marina, debido a los riesgos de contaminación existentes por las actividades marítimas que provocan el vertimiento de hidrocarburos en el área, además de la existencia de un gran número de instalaciones turísticas que vierten sus aguas residuales domésticas con o sin tratamiento previo a las aguas del litoral sur de la península. Los objetivos principales del trabajo son monitorear la calidad del agua, sobre la base de las mediciones de una serie de parámetros hidroquímicos y de contaminación marina. MATERIALES Y MÉTODOS En general se han ejecutado un total de trece monitoreos en el área en el período 3-9. Se tomaron muestras en un total de seis estaciones superficiales, representativas de la calidad ambiental en la zona y que aparecen en la figura. Para la toma de las muestras se utilizó una botella Nansen de L de capacidad equipada con termómetros de precisión, C.

2 Para evaluar la calidad de las aguas se realizaron los siguientes ensayos físico-químicos: Oxígeno disuelto: Se determinó in situ por el método Winkler modificado por Carrit y Carpenter. (UNESCO, 983) Demanda bioquímica de oxígeno (DBO ): Se determinó por el método Winkler después de incubación de la muestra durante cinco días (APHA 99) y la DQO por el método de oxidabilidad al permanganato. (APHA 99) Valor ph: Se determinó in situ utilizando un phmetro portátil. (APHA 99) Compuestos del nitrógeno (N-NO -, N-NO , N-NH 4, NTI) y fósforo (P-PO 4 y fósforo total). Se determinaron por espectrofotometría UV-VIS. (UNESCO, 983 y Grasshoff, 983) Hidrocarburos totales del petróleo y grasas y aceites: Se determinaron según las técnicas descritas en el Programa Caripol para el monitoreo de las aguas, sedimentos y organismos marinos influidos por la contaminación del petróleo. (CARIPOL, 98) El método empleado fue espectroscopia IR, en un equipo ATI Mattison FTIR. (APHA, 998) Límite de detección, mg/l. Coliformes fecales: Se determinaron por la técnica del NMP (número más probable), según Austin y Austin, 987. Metales pesados en aguas (As, Cu, Cr, Hg, Zn, Pb): Se miden por la técnica ICP. Carbón y nitrógeno orgánico: El carbón orgánico se calculó por oxidación con dicromato de potasio en medio ácido. (FAO, 97) y el nitrógeno orgánico se determinó a través del procedimiento de Kjeldahl. (APHA, 99) N 376 Escala:: 37 Pat Rincon Frances Lag. Mangón Rellenada P e ni ns ul a Hica c os u S r S - C Ens. de Marín C S- 3 CS- Marina Gaviota 4 Punta Morlas 6Cayo Libertad Cayo Buba Fig. Distribución de la red de estaciones.

3 Los hidrocarburos totales y grasas y aceites se preservaron con ml de CCl 4 y ml HCl (C) y se conservaron en frío. Los metales pesados se conservaron con ml de HNO 3 y se conservaron igualmente en frío. Los ensayos fueron realizados en los laboratorios del Departamento de Contaminación del CIMAB perteneciente al MITRANS. Las lecturas de metales pesados se realizaron en el Laboratorio LACEMI Isaac del Corral. RESULTADOS Y DISCUSIÓN En general se ha observado que los valores medios y extremos del oxígeno disuelto son superiores a, mg/l, concentración establecida por la norma cubana (NC :999) para considerar a un cuerpo de agua marina de Buena Calidad. Las mayores concentraciones se reportan para los muestreos ejecutados en seca vinculado con una alta tasa de liberación del gas por los productores primarios y con la difusión del O atmosférico asociado con la turbulencia creada por la acción del viento, la cual en cuerpos de agua someros, favorece la difusión del oxígeno atmosférico y sobresatura el agua del gas (Fig. ) Comportamiento histórico del oxígeno disuelto (mg/l) en Marina Gaviota y zonas adyacentes Comportamiento histórico de la DBO en Marina Gaviota y áreas adyacentes Promedio,8,6,4 mg/l 4 3 sep-3 dic-3 ag4 abr-6 ag6 nov-6 sep-7 dic-7 ago-8 mar-9, Promedio,8,6,4, Fig. Comportamiento histórico del oxígeno disuelto y la DBO en mg/l. En sentido general se observó que los valores predominantes de la DBO son inferiores a, mg/l. Las concentraciones promedio con excepción del muestreo de diciembre del 6, satisfacen lo establecido por la Norma Cubana : 999 para fines pesqueros, y por lo tanto, para el sostenimiento de la vida acuática (<, mg/l). La razón histórica oxígeno disuelto/demanda bioquímica de oxígeno fue 6,66 lo que evidencia que el gas está en cantidades suficientes para garantizar la capacidad de autodepuración de la zona. Los valores promedio de la DQO fueron desde,68-4,78 mg/l y son típicos de zonas ligeramente contaminadas por materia orgánica si se tiene en consideración lo establecido por la EJA (97) del Japón (Inove y Ebise, 99) citado por Montalvo J. F. 4 para aguas marinas no contaminadas (< mg/l). Las aguas de la zona de estudio son ligeramente alcalinas y se catalogan de calidad dudosa para fines pesqueros. Se obtuvieron valores entre 6,-8, pero son adecuados para fines recreativos al encontrarse en el rango de 6,-8,9 establecido por la NC :

4 En general se ha observado que la zona de estudios no es rica en las formas oxidadas de los compuestos - del nitrógeno inorgánico (N-NO 3 y N-NO - - ). Las concentraciones medias reportadas para el N-NO 3 son inferiores a, µmol/l y satisfacen los requisitos de la NC : 999 para la calidad buena para fines pesqueros. Los valores más extremos se reportan para los monitoreos efectuados en septiembre 7 y agosto del 8 (Fig. 3) y se catalogan de calidad dudosa (>,7 µmol N-NO - 3 /L). Estos resultados se asocian con la ocurrencia de procesos de nitrificación favorecido por las altas disponibilidades de oxígeno disuelto en la zona (concentraciones superiores a, mg/l) y presumiblemente por la existencia de microorganismos autotróficos. También se puede corroborar los bajos niveles de amonio el cual precisamente en el período de agosto de 8 donde se reportan los mínimos absolutos del parámetro. En el resto de los monitoreos (López García, D.; 3, 4 y Villa Juárez, E.; 6, 7) han obtenido valores de los nutrientes que satisfacen los requisitos de la NC : 999 para fines pesqueros. Lo anteriormente expuesto concuerda con el criterio de Chirino Núñez, A. L. () donde refiere que las actividades antrópicas que se han ejecutado en el área han generado afectaciones en la calidad del agua, pero que las mismas son de efecto moderado, puntual y temporal, presentándose una tendencia al equilibrio en la calidad del agua en la zona. En el caso del amonio la mayor concentración (,3 µmol/l) se reporta para el monitoreo ejecutado en marzo 9 y supera lo recomendado por la NC : 999 para aguas de interés pesquero, clasificando de esta forma como de dudosa calidad. La presencia de amonio en el medio marino está relacionada con los procesos de degradación de la materia orgánica en la columna de agua y en el sedimento, y con la afluencia de aguas residuales a la zona costera. Para el fósforo de ortofosfatos se encontró que en todos los monitoreos las concentraciones no sobrepasan el límite admisible por la NC : 999, lo cual está dado a una disminución paulatina de residuos asociados a la actividad antrópica en la misma (<,6 µmol/l). Con respecto al fósforo total, se reportan concentraciones que satisfacen el límite establecido como permisible para aguas marino-costeras limpias (,7 µmol/l), de acuerdo con los lineamientos de calidad de Wheatland y col. (97) citado por Martín P. A. y col. (6). 4

5 3,,, Comportamiento del N-NO3 en el período 3-9 Promedi o sep-3 dic-3 ag4 abr-6 ag6 nov-6 sep-7 dic-7 ago-8 mar-9 umol/l Comportamiento del N-NH4 en el período 3-9 sep-3 dic-3 ag4 abr-6 Promedio ag6 nov-6 sep-7 dic-7 ago-8 mar-9,, Comportamiento del P-PO4 en el período 3-9, sep-3 dic-3 ag4 abr-6 ag6 nov-6 sep-7 dic-7 ago-8 mar-9 umol/l umol/l Promedio Fig. 3 Nutrientes en el período 3-9. Calidad sanitaria de las aguas en la marina y la zona aledaña Con respecto a la calidad sanitaria de las aguas en el muestreo ejecutado en septiembre del 3, los valores de los coliformes fecales y totales en NMP/ ml superaron los límites de conteos en las estaciones MG y MG, reportados por las la Norma Cubana : 999 para fines pesqueros y la Norma Cubana : 999 para fines recreacionales. Este resultado se debió al impacto de las aguas residuales en la zona, debido a las actividades marítimas. Estos escenarios continuaron en la segunda y tercera etapa de monitoreo; las estaciones MG y MG tres reportaron cifras de 4,3 x 4 coliformes totales en ml, el resto se mantuvo libre de contaminación. En las evaluaciones posteriores, a partir de agosto de 4 hasta diciembre de 7, los resultados reflejaron criterios por debajo de los límites máximos referidos por las Normas Cubanas y de 999, con el objetivo de conservar las condiciones adecuadas para el uso designado del agua. Contaminación por hidrocarburos Con respecto a este indicador de contaminación en las aguas, se exponen los resultados obtenidos para los muestreos I, II y III con fecha septiembre y diciembre de 3 y agosto de 4 (Fig. 4). En general los

6 valores detectados son indicativos de un área costera contaminada según los criterios del Programa CARIPOL (Proyecto de la Subcomisión Regional del Caribe y Regiones Adyacentes, IOCARIBE para el monitoreo de aguas y sedimentos influidos por la contaminación de petróleo) y superan los resultados expuestos por Fernández Vila y col., 999 donde se reportan concentraciones de 4,6 µg/l. mg/l,4,4,3,3,,,,, II ETAPA I ETAPA III Etapa 3 4 Etapas de monitoreo Fig. 4 Comportamiento de los hidrocarburos totales del petróleo por estaciones de muestreo en los monitoreos ejecutados durante septiembre, diciembre, 3 y agosto, 4. Este comportamiento se encuentra vinculado con las actividades náuticas en la región, sin embargo, es necesario destacar que la matriz agua sólo brinda una imagen instantánea de la situación existente y que factores no vinculados a la contaminación tales como: corrientes, precipitaciones, temperatura e incluso otros procesos químico-biológicos naturales pueden hacer variar los contenidos de estas sustancias en la columna de agua. (Beltrán, J. y col., ) En la figura se exponen los resultados de las concentraciones de los hidrocarburos del petróleo disueltos y dispersos (DDPH) en los sedimentos superficiales del área de la marina y la zona adyacente. Del análisis del mismo se observa que las mayores concentraciones de los hidrocarburos se detectaron en la estación MG y MG, que muestran un mayor impacto ambiental producto de las actividades marítimas de la zona y que clasifican como severamente contaminada, ya que supera el límite de tolerancia de mg.kg - propuesto por el Programa CARIPOL (Proyecto de la Subcomisión Regional del Caribe y Regiones Adyacentes, IOCARIBE para el monitoreo de aguas y sedimentos influidos por la contaminación de petróleo). mg/kg abr-6 ago-6 sep-7 Caripol Estaciones de monitoreo Fig. Resultados de los hidrocarburos totales del petróleo en mg/kg para los sedimentos superficiales del área de estudio. 6

7 Metales pesados en aguas y sedimentos Los valores correspondientes al As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni y Pb por debajo del límite de detección del método analítico empleado, lo que indica la ausencia de estos elementos en el momento del muestreo en las aguas de la zona estudiada. Las concentraciones de As, Cu, Cd, y Pb también son inferiores a los valores establecidos por la NC : 999. El Hg sólo fue cuantificado en la estación MG (,44 mg/l) pero con valores que no satisfacen los requisitos de la NC : 999 para aguas de interés pesquero al ser superiores a, mg/l. Los sedimentos no se encuentran contaminados por Hg, Zn, Pb, Cd y As. El Cr, Cu y Co fueron cuantificados las estaciones 3, 4, y 6. Los niveles base para el Cr variaron entre 9, (MG4) y, g/t (MG3). Este último resultado supera ligeramente los requisitos de calidad establecidos por las Convenciones de Oslo y París para sedimentos no contaminados (> µg/g). Con respecto al Cu y Co las concentraciones en los sedimentos superficiales fueron bajas y oscilaron entre 3,3-,9 g/t y,3-,9 g/t para el primero y segundo respectivamente. Los valores del Fe, son bajos, y satisfacen los criterios para sedimentos no contaminados en cuanto a este metal. Los valores oscilaron entre,7-,9 g/t en las estaciones MG, y 3. Evaluación de la calidad de las aguas Como resultado de los monitoreos ejecutados en el área se encontró que la calidad del agua en la zona de Marina Gaviota en dependencia del análisis de los índices obligatorios y complementarios se ha evaluado de dudosa para fines pesqueros, o sea, para el desarrollo de la vida marina y limitada para el baño. Los parámetros de calidad del agua que más han influido en esta valoración son: Los valores de nitratos en el área que a pesar de ser inferiores a los plasmados en el EsIA superan ligeramente el límite de la calidad Dudosa. Las concentraciones detectadas para la DBO (Índice Obligatorio) indicativas de calidad dudosa. Los valores de la DQO que superan los requisitos de calidad establecidos por las normas consultadas. Los resultados del reconocimiento visual general (RVG) y las características organolépticas en zona, así como, los altos niveles de turbidez producidos por las actividades de dragado indicativos de calidad dudosa o deficiente. Los conteos de coliformes fecales y totales (Índice Obligatorio y complementario) mostraron valores por encima de 7 y NMP/ ml, por lo que la calidad sanitaria de las aguas es valorada como dudosa. Las concentraciones detectadas para los hidrocarburos totales del petróleo en los sedimentos evidencian una contaminación por los mismos. Las concentraciones detectadas para las grasas y aceites que superan los límites permisibles para la calidad del agua en fines recreativos. Las concentraciones obtenidas para el nitrógeno orgánico en los sedimentos superficiales, los cuales se catalogan como contaminados por materia orgánica y en activa descomposición. En el resto de los puntos monitoreados (los canales y la zona E de Punta Las Morlas) los resultados obtenidos para los principales indicadores de calidad (oxígeno disuelto, DBO, ph, salinidad, NO, NH 4, PO 4, relación NTI/PT, coliformes fecales y totales, grasas y aceites y calidad del sedimento) son adecuados y por tanto satisfacen las Normas Cubanas de Buena Calidad. 7

8 Se consideró que la zona de los canales presentaba una tendencia a disminuir su calidad debido, entre otras razones, al incremento notable de la turbidez del agua con la consiguiente pérdida de la transparencia y cualidades organolépticas, la contaminación por hidrocarburos y por el innegable estancamiento de las aguas producto de la presencia del pedraplén que limita la circulación natural de las mismas. CONCLUSIONES Las actividades antrópicas que se ejecutaron en el área, ejercieron una severa afectación en la calidad de las aguas que trajo como consecuencia que las mismas se catalogaran como de calidad dudosa para fines pesqueros. Los indicadores que históricamente influyeron en esta valoración fueron los sólidos en suspensión, la turbidez y los parámetros de contaminación orgánica específicamente la DBO y DQO. Con el tiempo se ha apreciado una tendencia a la recuperación de la calidad ambiental en la Marina y que se manifiesta en parámetros como el O, la DBO, el ph y los nutrientes los cuales presentan contenidos que satisfacen los requisitos de calidad establecidos por la NC : 999. El área que abarca las estaciones 3 y 4 ubicadas a ambos lados del pedraplén y la estación 6, se han observado afectaciones asociadas con los registros de sólidos en suspensión, así como los indicadores de contaminación orgánica medidos en términos de DQO y amonio. Este resultado está asociado con el estancamiento de las aguas producto de la presencia de un pedraplén que limita la circulación natural de las mismas. La zona no es rica en las formas oxidadas de nitrógeno inorgánico (N-NO - 3 y N-NO - ), siendo el amonio el elemento mayoritario y representa como promedio el 8 % del nitrógeno total inorgánico (NTI) y más del 9 % en las estaciones ubicadas al E y W del pedraplén. Los sedimentos de la Marina se encuentran contaminados por hidrocarburos y por materia orgánica específicamente carbono y nitrógeno. En la Marina la calidad cualitativa de las aguas según la NC : 999 es dudosa para fines pesqueros o sea para el sostenimiento de la vida marina sin embargo esto no quiere decir que la misma no sea adecuada para los fines concebidos (actividad náutica turística). BIBLIOGRAFIA APHA (99): Standards Methods for the examination of water and waste waters. 8 th American Public Health Association Wasington DC USA: Cap. - 3 c. ( - 3, - 33), Cap. - 4 c ( - 36, - 38), Cap. - b ( -, - 7). Chirino Nuñez, A. L Y y otros (): Estudio de Impacto Ambiental al proyecto de Marina Gaviota Varadero. Archivo GEOCUBA Estudios Marinos. COMITE ESTATAL DE NORMALIZACION (999): Higiene Comunal. Lugares de baño en costas y en masas de aguas interiores. Requisitos higiénicos sanitarios. (NC : 999), 8 pp. COMITE ESTATAL DE NORMALIZACION (999): Sistema de Normas para la Protección del Medio Ambiente. Hidrosfera. Especificaciones y procedimiento para la evaluación de los objetos hídricos de uso pesquero. NC : 999), 9 pp. 8

9 López García, D.; M. García Pérez (3): Monitoreo Ambiental. Marina Gaviota Varadero. I, II y III Etapa. Archivo GEOCUBA Estudios Marinos. López García, D.; M. García Pérez (6, 7, 8, 9): Monitoreo Ambiental. Marina Gaviota Varadero. I, II y III Etapas. Archivo GEOCUBA Estudios Marinos. 9