Evaluación de la calidad de distintos ríos en la Zona Norte y Pacífico del país, en cuanto a su contenido de metales pesados en sedimentos

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Ambiental) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Química, 2021.

Esta tesis cumple con el Objetivo ODS 15: Proteger, restablecer y promover el uso sostenible de los ecosistemas terrestres, gestionar sosteniblemente los bosques, luchar contra la desertificación, detener e invertir la degradación de las tierras y detener la pérdida de la biodiversidad. Meta 1 Para el año 2020, velar por la conservación, el restablecimiento y el uso sostenible de los ecosistemas terrestres y los ecosistemas interiores de agua dulce y los servicios que proporcionan, en particular los bosques, los humedales, las montañas y las zonas áridas, en consonancia con las obligaciones contraídas en virtud de acuerdos internacionales.

Los metales pesados (MP) son contaminantes peligrosos por su toxicidad, persistencia y su capacidad de bioacumulación y biomagnificación, ya que no pueden ser asimilados o transformados en el ambiente. La contaminación por MP en cuerpos de agua superficial proviene de procesos naturales como el vulcanismo y de fuentes antropogénicas tal es el caso del uso de plaguicidas en la agricultura, minería, aguas residuales industriales, contaminación difusa, entre otros. En este estudio, se realizó una evaluación de la calidad fisicoquímica de las subcuencas de los ríos Arenal, Tres Amigos, Toro y Tempisque evaluando su contenido de MP mediante el análisis de muestras de sedimento provenientes de su cauce. Se realizó el cálculo de los lineamientos para la calidad de sedimentos (SQG), factor de contaminación (CF), grado de contaminación (CD) y factor de enriquecimiento (EF). El orden de concentración detectada en mg/kg para los MP fue Fe>Cu>Cr>Ni>As>Pb>Hg para todos los ríos en estudio. La mayoría de los ríos presentan contaminación moderada considerando el CF, mientras que el CD indica que los ríos se encuentran con baja a considerable contaminación. Por otro lado, los ríos presentan valores de EF bajos indicando un nulo enriquecimiento. Algunas posibles causas de la contaminación por MP encontradas son: la represa Arenal, los plaguicidas utilizados en los cultivos de la zona y fuentes naturales como el vulcanismo. Los coeficientes de Pearson indicaron fuentes similares para Cr y Ni de manera general y en ambas vertientes, el río Tempisque presenta una cantidad alta de correlaciones indicando una fuente en común para la mayoría de los metales analizados.

Heavy metals (HM) are dangerous pollutants due to their toxicity, persistence, and their ability to bioaccumulate and bio magnify since they cannot be assimilated or transformed in the environment. Pollution by HM in surface water bodies comes from natural processes such as volcanism and anthropogenic sources, such is the case of the use of pesticides in agriculture, mining, industrial wastewater, diffuse pollution, among others. In this study, an evaluation of the physicochemical quality of the sub-basins of the Arenal, Tres Amigos, Toro and Tempisque rivers was carried out, evaluating their PM content by analyzing sediment samples from their shores. The calculation of the guidelines for sediment quality (SQG), contamination factor (CF), contamination degree (CD) and enrichment factor (EF) was performed. The order of concentration detected in mg / kg for the HM was Fe> Cu> Cr> Ni> As> Pb> Hg for all the rivers under study. Most of the rivers present moderate contamination considering the CF, while the CD indicates that the rivers are with low to considerable contamination. On the other hand, rivers present low EF values indicating no enrichment. Some possible causes of PM contamination found are the Arenal dam, pesticides used on crops in the area and natural sources such as volcanism. Pearson's coefficients indicated similar sources for Cr and Ni in a general way and in both slopes, the Tempisque River presents a high number of correlations indicating a source in common for most of the metals analyzed.