Evaluación de la contaminación en la Presa Atlangatepec, Tlaxcala y su posible efecto en la condición biológica de Chirostoma sp. Public Deposited
El presente estudio se realizó en la Presa Atlangatepec, ubicada en el estado de Tlaxcala, México, en la cual se realiza actividad acuícola-pesquera, así mismo alberga una gran diversidad biológica. Algunos factores como la agricultura, ganadería y vertimiento de aguas residuales, han influido durante años en la calidad del agua de la presa lo que podría comprometer la integridad de la vida acuática. Por lo anterior el objetivo que se planteó fue evaluar la condición de contaminación del agua de la presa para determinar si esta pudiera causar un daño a los peces del género Chirostoma y a su uso como recurso alimentario. Se analizaron tres muestreos: noviembre del 2018, junio del 2019 y marzo del 2020, y se establecieron 15 estaciones de muestreo, en las cuales se midieron en agua parámetros físicos, químicos y biológicos in situ y en laboratorio; también se determinaron los metales Pb, Cd, Cr y Cu en agua y ejemplares de Chirostoma sp., incluyendo en estos un análisis de metalotioneínas. Con ello, se aplicaron tres índices de contaminación (ICOs) y un índice de calidad del agua (ICA), además se caracterizó el riesgo mediante el coeficiente de peligrosidad (Q). El grado de contaminación por materia orgánica (ICOMO) fue bajo en todas las temporadas, sin embargo, el grado de contaminación por mineralización y nutrientes fue alto (ICOMI e ICN). El ICA arrojó valores de entre 50 y 80, lo que indicó que la calidad del agua para uso en pesca y desarrollo de la vida acuática se mantuvo en el límite aceptable para la conservación de especies sensibles durante noviembre y junio, y dudosa para la pesca en marzo. Las diferencias observadas entre las temporadas de estudio fueron estadísticamente significativas (ANOVA de una vía y Kruskal- Wallis; p<0.05), siendo marzo la temporada en la que se reportaron los valores más elevados de contaminación y menor calidad del agua. El Análisis de Componentes Principales mostró un 82.96% de la variación e indicó que el ICA tuvo una correlación negativa con respecto a los ICOs, particularmente con el ICOMO, mientras que se observó una correlación positiva entre estos últimos. Se observaron concentraciones elevadas de Pb en agua de la presa durante noviembre del 2018 y junio del 2019, las cuales alcanzaron valores promedio de hasta 1 mg/L, superando los límites máximos permisibles para la protección de la vida acuática. También se determinó Cr pero éste no presentó niveles elevados respecto a los valores aceptables. Las concentraciones de ambos metales fueron significativamente diferentes entre temporadas (T student y U Mann-W; p<0.05). Se determinó bioacumulación de metales en los peces y niveles elevados de metalotioneínas, los cuales pudieron estar vinculados a los niveles de Pb. El Pb fue el metal que presentó las concentraciones más elevadas, 12.49 μg/g en pescado fresco y 32.41 μg/g en pescado seco. El riesgo asociado a los contaminantes indicó que los niveles de NH3, NO2, PO4 y Pb en agua podrían generar efectos adversos para los organismos acuáticos; en cuanto a los metales, los niveles de Pb en Chirostoma sp. indican un importante riesgo asociado a su consumo (Q>10). Si bien, algunos índices calificaron a la Presa Atlangatepec como en condiciones aceptables, se presentó un grado de contaminación, considerando la mineralización y los nutrientes, lo que permite calificar a este cuerpo acuático como eutrófico, con base en los contenidos de NH3, NO2 y PO4. Se determinó que las altas concentraciones de Pb representan un peligro para las especies y el ser humano, y es un parámetro que no es considerado en los diferentes índices. Las concentraciones de los contaminantes analizados y su ubicación indican que las aguas provenientes del Río Zahuapan y la actividad agrícola, son algunas de las principales fuentes de contaminación de la Presa Atlangatepec, por lo que es necesario mantener el monitoreo constante del agua y evitar el posible incremento de contaminantes, ya que de no mejorar la condición de la presa se podría comprometer a las especies más sensibles que habitan en este sistema, como el charal, y su uso como recurso alimentario.
This study was conducted at the Atlangatepec Dam, located in the state of Tlaxcala, México, in which aquaculture-fishing activity is carried out and it has great biological diversity. Various factors such as agriculture, stockbreeding and wastewater pouring have influenced the water quality of the dam for years which could compromise the integrity of aquatic life, so the goal was to assess the current condition in the water from the dam to determine whether it could cause harm to fish of the genus Chirostoma and its use as a food resource. Three study seasons were analized: November 2018, June 2019 and March 2020, and established 15 sampling stations, in which physical, chemical and biological parameters were measured in situ and in the laboratory; the metals Pb, Cd, Cr and Cu were also determined in water and specimens of Chirostoma sp., and a metallothioneins analysis was perform in muscle and liver. With these data, three pollution indexes (POIs) and a water quality index (WQI) were applied, and the risk was characterized by a hazard coefficient (Q). The degree of pollution by organic matter (OMPI) was low in all seasons, however, the degree of pollution by mineralization and nutrients was high (MIPI and NPI)). The WQI presented values of between 50 and 80, which indicated that water quality for use in fishing and development of aquatic life remained in the acceptable limit for the conservation of sensitive species during November and June, and doubtful for fishing in March. The observed differences between the seasons were statistically significant (ANOVA of one way and Kruskal- Wallis; p<0.05), with March being the season where the highest values of pollution and lower water quality were reported. The Principal Component Analysis showed 82.96% of the explained variation and indicated that the Water Quality Index (WQI) had a negative correlation with respect to the pollution indexes (POIs), particularly with OMPOI, while a positive correlation was observed between POIs. High concentrations of Pb were observed in dam water, during November 2018 and June 2019, which reached average values of up to 1 mg/L, exceeding the permissible maximum limits for the protection of aquatic life. Cr was also determined but it did not present high levels with respect to acceptable values; concentrations of both metals were significantly different between seasons (T student y U Mann-W; p<0.05). In specimens, bioaccumulation of metals and high levels of metallothioneins were determined, which could be linked to Pb levels. Pb was the metal that showed the highest concentrations, 12.49 μg/g in fresh fish and 32.41 μg/g in dried fish. The risk associated with contaminants indicated that the levels of NH3, NO2, PO4 and Pb in water could represent possible adverse effects for aquatic organisms; regarding metals, the Pb levels in Chirostoma sp. indicate a significant risk associated with its consumption (Q> 10). Although some indices qualified the Atlangatepec Dam as in acceptable conditions, a degree of contamination was presented, considering mineralization and nutrients, which allows qualifying this aquatic body as eutrophic, based on the contents of NH3, NO2 and PO4. The high Pb concentrations represent a risk to species and human, and it is a parameter that is not considered in the different indexes. The concentrations of the pollutants analyzed and their location indicate that the waters from the Zahuapan River and agricultural activity are some of the main sources of pollution of the Atlangatepec Dam, so it is necessary to maintain constant monitoring of the water and avoid the possible increase in pollutants, since if the condition of the dam is not improved, the most sensitive species that inhabit this system, such as the charal, and their use as a food resource could be compromised.
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