Resúmenes

*^{Dirección para correspondencia:}

Objetivo: Establecer parámetros edafológicos e hidrogeológicos de la cuenca; y físico-químicos de fertilizantes y plaguicidas, que pudieran servir para el análisis del riesgo de su infiltración.

Materiales y Métodos: Se realizó una investigación exploratoria de campo y gabinete para caracterizar hidrogeológicamente la cuenca. Se analizaron las concentraciones de plaguicidas y nitratos en aguas subterráneas y superficiales. Se consideraron algunas características de vulnerabilidad intrínsecas del acuífero,y otras relacionadas con la retención de contaminantes en suelos. Se determinó el coeficiente de distribución suelo/ agua y el factor de retardo paraseis sustancias de alto uso y se estimó su riesgo relativo hacia aguas subterráneas.

Resultados: Las aguas subterráneas en zonas agrícolas muestran concentraciones de nitratos de dos a tres veces las concentraciones halladas en aguas para consumo humano. Se detectó glifosato en canales de irrigación agrícola. Los parámetros químicos del suelo más fuertemente correlacionados con la concentración de nitratos en aguas subterráneas fueron: a) capacidad de intercambio catiónico, b) relación aluminio: sílice, c) % de retención de nitratos y d) pH del suelo en agua destilada. La concentración de nitratos en aguas subterráneas se relacionó directamente con el porcentaje de materiales finos (% arcillas + % limos) en los suelos.

Discusión: Se proponen parámetros para la evaluación del riesgo en acuíferos aluviales en la costa Pacífica de Costa Rica donde predomina el uso agrícola. Se considera que la terbutilazina, ametrina, carbendazim, diuron y nitratos representan amenaza importante al acuífero.

Palabras clave: acuífero, riesgo, vulnerabilidad, plaguicidas, nitratos, Costa Rica (fuente: DeCS, BIREME)

Objective: To establishsoil and hydrogeological parameters for the basin; as well as fertilizer and pesticide physical and chemical parameters that could be used to analyze their risk of percolation.

Materials and methods: A field and literature survey was conducted to characterize the basin from a hydrogeological standpoint. The concentration of nitrates and pesticides in ground water and surface water was analyzed. Some of the intrinsic vulnerability characteristics of the aquifer were considered, in particular those related to adsorption and retention of contaminants and those related to chemical characteristics of the soil. The distribution coefficient and retardation value were determined for six agrochemicals of high use in the basin, in order to establish their relative risk to groundwater. The Pearson correlation coefficient was calculated for nitrate concentration in groundwater and the diverse soil parameters considered.

Results: Groundwater in agricultural are as has two to three times the nitrate concentration relative to that of groundwater in wells for human consumption. Glyphosate was foundin agricultural irrigation canals. The soil chemical parameters morestrongly related to contaminant (nitrates)inground water were: a) cation exchange capacity, b) aluminum/silicon ratio,c) % soil nitrate retention, and d) soil pH using distilled water.The sum of fines (% clay + % silt) was found to directly relate to groundwater nitrate concentration.

Discussion: Parameters are proposed for risk analysis in alluvial aquifers in the Pacific coast of Costa Rica, where agricultural use is predominant. Terbutylazine, ametryn, carbendazim, diuronand nitrates representan important threat to the aquifer.

Keywords: aquifer, risk, vulnerability, pesticides, nitrates, Costa Rica (fuente: MeSH/NLM)

Figura 1

(³). Sin embargo, su movilidad en el ambiente y su toxicidad los hacen sustancias peligrosas que pueden llegar a contaminar suelos, aire y agua (⁴). Muchos plaguicidas presentan una alta persistencia en el ambiente dada su estabilidad química, y pueden generar también efectos tóxicos de importancia como mutagenicidad y carcinogenicidad, además de los efectos agudos que generalmente vemos como la mortandad de especies que no eran el blanco intencionado. Con relación a la salud humana es importante considerar que los efectos tóxicos de los plaguicidas pueden ser de índole aguda y crónica, y además pueden afectar a individuos que debido a sus condiciones de pobreza, mala nutrición u otras enfermedades están en riesgo especial. Dentro de los efectos crónicos de los plaguicidas se citan los trastornos neurológicos efectos reproductivos, cutáneos, cáncer, alteraciones oftalmológicas, neumonitis y fibrosis pulmonar, trastornos del sistema inmunitario, efectos teratogénicos, lesiones hepáticas y cistitis hemorrágica (⁵).

(⁶) indicó que aunque se dejó de aplicar para el control de la malaria en los años 80, fue detectado en el 2005 en muestras ambientales y de sangre en niños.

.pdf), la persistencia de una sustancia química es el tiempo que la sustancia permanece en el ambiente sin sufrir un cambio, y generalmente se expresa como la vida media en días, o período para alcanzar un 50% de la concentración o cantidad original. La persistencia se establece para aire, agua, suelo o sedimento. Ésta se relaciona con varias características físico-químicas de las sustancias, así como del ambiente mismo.

(⁷). La importancia relativa de estos parámetros del medio y de la sustancia son los que controlan el grado en que las sustancias puedan estar presentes en aguas superficiales y aguas subterráneas.

(³).

(⁶,⁸) que han intentado caracterizar el riesgo por toxicidad de las sustancias, o bien proponer estrategias para la reducción de su impacto, son un punto de partida para el presente estudio. El documento de Rodriguez-Brenes, (http://www.ots.ac.cr/bnbt/21649.html) ya ha abordado la contaminación por plaguicidas en el río Tempisque y la amenaza ha sido también mencionada por ONGs y autores que trabajan en el campo ambiental, (^1,2); sin embargo no existe un programa de monitoreo de estos compuestos en el Acuífero Tempisque.

(¹,⁹). En el sector entre Sardinal y el Río Las Palmas (¹⁰), donde se ubica la cuenca del río San Blas, se describe el relleno aluvial, subyacido por basaltos intrusivos y radiolaritas del Complejo de Nicoya. En el mapa geológico (Figura 2) de la zona de estudio se observan básicamente dos zonas: la parte alta de la cuenca del río San Blas formada por basaltos y gabros del complejo de Nicoya; y la parte baja por depósitos aluviales, los que para fines del presente estudio se clasificaron según el tipo de suelo.

Figura 2

(¹).En la zona de estudio, se observan en la parte alta de la cuenca solamente y corresponden al 52,5 % de su área.

Entisoles: Están distribuidos por toda la cuenca del Tempisque y es el segundo orden geográficamente más diseminado. Son de origen mineral, poco desarrollados y poco profundos. Se encuentran típicamente en zonas escarpadas. Son comunes en grandes extensiones dadas las condiciones de erosiónéolica, el sobre uso ganadero y el tipo de material originario, tobas (¹). Estos no se observan en la cuenca del Río San Blas.

Inceptisoles: Son los de mayor cobertura en la cuenca del Tempisque. Tienen un perfil más avanzado que los entisoles, pero menos que los otros órdenes en la cuenca. Son suelos profundos de texturas variadas y se localizan cerca de Bagaces, Cañas, Liberia y Nicoya, así como en las márgenes de los ríos (¹), encontrándose en la parte media de la cuenca del río San Blas, correspondiendo al 19,9 % de su área.

Mollisoles: Los mollisoles son muy fértiles, dada su composición natural alta en nitrógeno y otros nutrientes. Son profundos, oscuros y de estructura granular. Se encuentran alrededor de Filadelfia, en la margen derecha del Tempisque, al norte del Parque Nacional Palo Verde, y al sur de Cañas en la margen izquierda del Tempisque. En la zona de estudio se encuentran en la parte baja de la cuenca del río San Blas y representan un 11,3 % de la cuenca.

(¹¹).

(¹²).

₂O y cloruro de calcio (CaCl₂) a fin de dilucidar la presencia de fases minerales con capacidad de adsorber nitrato.

Tabla 1).

Tabla 2): Carbendazim (benzimidazol, Diuron (fenilurea), Terbutilazina (triazina), Mancozeb (carbamato), Ametrina (triazina), 2,4-D (fenoxiacético).

Figura 3)para realizar pruebas de doble anillo para determinar coeficientes de infiltración, datos para humedad, capacidad de campo, punto de marchitez y densidad de suelos. Dichos parámetros fueron determinados experimentalmente y se realizó un Balance Hídrico de Suelos. Los mismos sitios fueron utilizados para los análisis químicos de suelos y determinar parámetros relacionados con la capacidad de retención de contaminantes, que se describen en la siguiente sección y se resumen en la tabla 3.

Figura 3

tabla 3.

⁽¹⁴), que debe considerar el espesor del suelo, junto con las propiedades que influyen directamente en la desnitrificación in-situ y en la atenuación de plaguicidas (textura y contenido de materia orgánica del suelo). Este enfoque se aplicó en el Valle del Cauca (Colombia), con base en una metodología propuesta por el Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental de la Pontificia Universidad de Chile.

(¹²). Con base en datos reportados de perforaciones para el acuífero aluvial y las muestras de suelos se alcanzó una satisfactoria descripción litológica.

orgánicos y mitigar su impacto hacia aguas subterráneas, aunque el nivel estático de los pozos ronda los 3-5 metros, aproximadamente. Los suelos tienen una capacidad mediana de intercambio catiónico (CIC), entre 42-88 cmol/kg.

pH), entre el pH en KCl y el pHen agua, indica que los suelos tienen una carga ligeramente negativa o sea que la capacidad de intercambio catiónico es mayor que la capacidad de intercambio de aniones, y existe riesgo de contaminación por nitratos, sulfatos y cloruros.

(^13,14) han indicado que los nitratos pueden utilizarse como indicador de la contaminación por sustancias agroquímicas, en general.

físicos de los suelos, se observó una correlación de 0,7 entre los nitratos en aguas y la suma (% arcillas + % limos) en suelos, lo que se explica por la carga eléctrica negativa que éstos tienen en su superficie, ya que al repeler a los nitratos, igualmente cargados negativamente, facilitan su infiltración.

químicos de los suelos aquellos más prometedores son la capacidad de intercambio catiónico (CIC) con una correlación positiva con los nitratosenaguassubterráneasde0,52. Se observó una correlación inversa de -0,75 para los nitratos en agua subterránea con el pH del suelo en agua destilada, de -0,5 para nitratos en aguas y el pH del suelo en CaCl₂; y también de -0,5 para nitratos en aguas y el pH del suelo en solución NaF. Asimismo, se observó (n=6, pues se eliminó un valor anómalo) una correlación inversa de -0,6 entre nitratos en aguas subterráneas y la capacidad de retención de nitratos del suelo. Otro parámetro de interés, con una correlación de 0,6 con los nitratos en aguas subterráneas, es la relación Al/Si, que al igual que la variable de pH en solución de NaF apunta a la mineralogía de las arcillas, pero la primera presenta mayor variación a lo largo de la cuenca, por lo que se prefiere su uso como indicador. No se determinó ninguna correlación entre los nitratos en aguas y los parámetros biológicos relacionados con la degradación microbiológica (% carbono, % nitrógeno relación carbono/nitrógeno).

los parámetros físicoquímicos del suelo (pH de suelos, relación aluminio: sílice, capacidad de retención de nitratos, capacidad de intercambio cationicoy % de arcillas+% limos); b) parámetros del acuífero (profundidad al nivel de agua, espesor de la capa de cobertura y conductividad hidráulica horizontal), c) parámetros físico-químicos de las sustancias (toxicidad y factor de retardo medido) y d) época de aplicación. El modelo debe enfocarse a la prevención de la infiltración de fertilizantes nitrogenados, como indicativo del riesgo de infiltración de otros agroquímicos.

Referencias bibliográficas

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