07 Mar Presentación de la Mesa: “Producción Animal y Ecología”
CONTAMINACIÓN, ANIMALES ACUÁTICOS Y ACUICULTURA
Dr. Leopoldo Cuéllar yDra. Mª Carmen Cuéllar
Facultad de VeterinariaU.C.M.
9 de junio de 2000
Elambiente acuático y los centros de acuicultura albergan diferentes comunidadesanimales y vegetales, formando asociaciones o biocenosis que responden asimilares exigencias físico-químicas y biológicas.
Unade las causas fundamentales de la degradación de los ecosistemas acuáticos esla contaminación cuyos efectos más visibles se traducen en mortalidades, más omenos elevadas de los animales, especialmente de los peces, que constituyen laspruebas más sensibles y evidentes del deterioro de los cursos y masas de agua yel mejor dispositivo de alerta para el hombre, ya que son los mejores monitoreso centinelas de la polución.
Lacontaminación de los ecosistemas acuáticos tiene mucha mayor trascendenciabiológica que la del medio terrestre, ya que cuando las condiciones físicas,químicas o bióticas de las aguas se hacen peligrosas para la vida, todos losanimales acuáticos han de sufrir inevitablemente las consecuenciasperjudiciales, al no poder sustraerse a tales efectos desfavorables sino de unaforma muy limitada. En semejantes circunstancias, las espectacularesmortalidades de los animales acuáticos adquieren, a veces, el carácter dedramáticas; pero con ser mucha su importancia, no son menores las consecuenciasinsidiosas y a largo plazo sobre su reproducción, genética, alimentación,respiración, crecimiento e incluso patología, que se hallan evidente e íntimamenteligadas al medio acuático y a las explotaciones de acuicultura.
Elestudio de la estructura biocenótica de un medio contaminado y el análisis delos síntomas y lesiones de los peces, moluscos y crustáceos necropsiados, nopermite un conocimiento exacto del agente perturbador pero sí la sospecha delas fuentes de contaminación.
Teniendo en cuenta, por lo tanto, queuna amplia variedad y número de invertebrados y vertebrados constituyen lamejor indicación de normalidad en los medios acuáticos, no resulta extraño quecada vez se recurra, con mayor frecuencia, a la investigación de los agentescontaminantes en la fauna acuática natural y de la acuicultura, mediante lacomprobación de sus lesiones externas e internas, el estudio de su comportamientoy de sus constantes fisiológicas y la investigación de la patología, tantoinfecciosa, parasitaria y micológica como toxicológica, ,parámetros mucho mássignificativos y seguros que los simples análisis físicos y químicos de lasaguas presuntamente contaminadas, cuyas muestras son recogidas generalmente a ?posteriori” o incorrectamente, a veces después de varias horas, cuando losvariados agentes toxicológicos o patógenos han dejado sentir sus efectos o handesaparecido prácticamente de las aguas.
Loscontaminantes ictiotóxicos pueden agruparse con arreglo a su naturaleza(químicos, físicos y biológicos), sus efectos ecológicos (nivel de especie,población, comunidad, biocenosis), forma de penetración en los organismos(ingestión y contacto) y sus efectos (irritantes, hemotóxicos o neurotóxicos).La clasificación en este trabajo será la citada en primer lugar.
Latoxicidad de las sustancias contaminantes, en general, depende en gran manerade condiciones ambientales como, la temperatura, salinidad, pH y oxígenodisuelto en el agua, así como de la especie, edad y tamaño de los animales.
Esnecesario señalar otros cuatro hechos muy importantes en ecotoxicologíaacuática: a) la posible sinergia de acción entre dos o más agentescontaminantes, b) los efectos larvados e insidiosos, como los producidos porciertos hidrocarburos y aguas residuales, las cuales originan la disminucióndel número de aminoácidos en los tejidos de ciertos peces, por desaparición dela asparraguina y la cisteína y disminución de la tasa de histidina, c) elfactor de enriquecimiento o relación de la sustancia nociva en el pez y lacantidad en el agua (especialmente metales pesados), 10-1000 veces más elevadaen los peces que en el agua y d) los efectos súbitos de envenenamiento y muertesdebidos en parte a las características de la circulación simple y completa enlos peces (por el corazón únicamente pasa sangre venosa) y de su escaso volumensanguíneo, 3-5% de su peso en los marinos y 10% en los continentales, si secompara con el 18% de los mamíferos.
Teniendoen cuenta el gran número y variedad de formas de contaminación y decontaminantes acuáticos resultaría utópico pretender su descripción completa yla de todos sus efectos perjudiciales, por ello nos limitaremos a pasar revistaa los más importantes con especial referencia a los mecanismos ecotoxicológicosde algunos de los más estudiados.
ContaminaciónQuimica
Estetipo de contaminación comprende una amplísima gama de productos de naturalezaorgánica e inorgánica, entre los que destacan los biocidas o pesticidas,hidrocarburos, detergentes, sustancias orgánicas, materias y partículassólidas, metales pesados y sus sales, etc.
Biocidas: Con esta denominación se conoce un grannúmero de compuestos químicos de origen natural o procedentes de síntesisorgánicas e inorgánicas
Los insecticidas ingeridos o absorbidos, a través delas branquias o tegumento, representan hoy día el grupo más numeroso y mejorestudiado en el que, atendiendo a su composición química, se incluyen lossiguientes tipos:
– Organoclorados(DDT, HCH o lindano, clordano, eldrín, dieldrín, heptacloro, endosulfán,toxapreno y policlorobifenilos).
– Organofosforados(parathion, malathion y diazinon)
– Carbamatos(carbaril y sevin)
– Orgánicosde origen vegetal (piretrinas y sustancias derivadas, rotenona y nicotina).
– Noorgánicos (algunas sales de arsénico, cadmio, selenio, azufre, cobre, plomo ymercurio, etc.), el ácido cianhídrico y cianuros.
Losinsecticidas organoclorados, dada su estabilidad, liposolubilidad,bioacumulación y efectos a largo plazo, constituyen uno de los grupos decontaminantes más peligrosos para la fauna acuática y la acuicultura. Enefecto, se trata de potentes inductores enzimáticos de biotransformación quepueden interferir a ciertas sustancias endógenas, especialmente a las hormonassexuales, inhibiendo las funciones reproductoras y el metabolismo cálcicoregulado por los estrógenos en ciertas fases.
Lasconcentraciones tóxicas de los organoclorados varían según el producto de quese trate, tomando como ejemplo representativo al DDT cabe señalar que la DL50para los peces y moluscos oscila entre los 0?05 ppm variable según tamaños yespecies ya que dicha dosis provoca una mortalidad del 90 % en las ostras; loscrustáceos y en particular los cangrejos y camarones son más sensibles pues0?01 ppm de DDT y 0?0033 ppm de HCH originan una mortalidad del 50 % en 48horas a 15º. La sensibilidad de los seres acuáticos, en orden creciente, es lade moluscos, peces, crustáceos y algas monocelulares.
Dadala fácil acumulación de los insecticidas organoclorados en los tejidos grasos yórganos ricos en lípidos las lesiones principales de toxicidad se observan enel hígado y en las neuronas. A nivel hepático se distingue degeneración, hipertrofia,necrosis, vacuolización y pleomorfismo de hepatocitos y hepatomas. Lainfiltración lipídica de las células nerviosas se traduce en un comportamientoatípico con movimientos rotatorios desordenados y parálisis más o menosacentuadas. Se observa así mismo, congestión, edema y separación del epitelioen las láminas branquiales, degeneración de túbulos renales, degeneración yvacuolización de epitelios digestivos, etc.
Losinsecticidas organofosforados poseendos ventajas fundamentales sobre los organoclorados: su fácil degradabilidad ysu menor toxicidad. Algunos denominados sistémicos o endoterápicos, sólo sonactivos después de ser absorbidos y metabolizados por las plantas. Su accióntóxica se basa en la inhibición de la acetilcolinesterasa, que cataliza lahidrólisis de la acetilcolina, neurotransmisor liberado en las sinapsiscolinérgicas de las neuronas. A concentraciones del orden de 0?1 ppm, lamayoría de los organofosforados inhiben las actividades vitales de variasespecies de peces, apreciándose hiperplasia y edema de láminas branquiales,degeneración hepática y ligeras lesiones renales, en el espacio de Bowman y enlos túbulos renales.
Loscarbamatos como el carbaryl o sevin,son también inhibidores de la colinesterasa y de algunos otros sistemasenzimáticos. Su toxicidad es variable siendo más sensibles los crustáceos quelos peces; sin embargo, la DL50 se señala en 3?2 ppm en 96 horas.
Enlos peces expuestos al carbaryl se desarrolla un síndrome patognomónico devalor diagnóstico, consistente en escoliosis y oscurecimiento del tegumento,hemorragias y atrofia de la musculatura adyacente y vacuolas dentro del tectumóptico o cuerpo lateral geniculado, lesiones, las dos primeras, similares a ladeficiencia en vitamina E, por lo cual se piensa en un mecanismo deinterferencia del carbaryl con el metabolismo selenio-vitamina E.
Loscompuestos orgánicos de origen vegetal,dado su elevado precio, son poco utilizados como pesticidas, limitándose suempleo a ciertos preparados terapéuticos en medicina humana y veterinaria. Sonescasamente tóxicos, no obstante teniendo en cuenta el empleo frecuente de larotenona en el control de excesivas densidades de población de peces en lasmasas de aguas, debemos señalar que la concentración piscicida es de 0?05 mg/len un tiempo de 30 minutos con previo paso, por estadios de narcosis yparálisis. Los invertebrados acuáticos ofrecen en general una mayor resistenciaa la rotenona.
Encuanto a los biocidas inorgánicos, nos referimos únicamente alácido cianhídrico y especialmente al cianuro de potasio, por tratarse de unasustancia contaminante que llega a los cursos de agua procedente del lavado degases de altos hornos, baños galvánicos y fábricas de acero, originandoverdaderas catástrofes en la fauna acuática. Su toxicidad aumenta con un pHelevado y en sinergia con el amoníaco, señalándose como concentración letalpara los salmónidos 0?2 mg de CNK por litro. Los efectos tóxicos de loscompuestos cianhídricos, se deben al bloqueo de la citocromoxidasa que impidela utilización de oxígeno y como consecuencia se produce asfixia intracelular.
Eluso de herbicidas acuáticos se incrementa de día en día, pero los estudios desus efectos sobre los ecosistemas son escasos.
Losherbicidas forman varios grupos de compuestos según la estructura de susfórmulas químicas. Los más importantes y estudiados en biología acuática,pertenecen a las triazinas y triazoles (atrazina, simazina), derivados de laurea (diurón, dapalón), fenoxiacéticos (2,4-D y 2,4,5-T) y amonios cuaternarios(diquat, paraquat).
Detodos ellos, el úo que desarrolla un síndrome tío caracteríso de lossalmóos es la atrazina que originauna intensa pigmentación negra en la piel, exoftalmos y ascitis,preferentemente en los niveles superficiales del agua, como consecuencia de laacumulación de exudados en los diferentes tejidos. El oscurecimientotegumentario parece el resultado de un trastorno hormonal conjuntamente con unaceguera previa. La dosis tóxica de la atrazina para la trucha arco iris es de3-5 mg/l en 96 horas y para la Daphnia de 1-4 mg/l en 48 horas.
Enestus reaados con el 2,4-D yotros fenoxiacéticos se ha reveladoúnicamente una gran hiperemia cerebral e intestinal con flacidez del aparatodigestivo, de reducido valor diagnóstico, ya que similares lesiones se observanen algunos procesos infecciosos. La dosis tóxica es de 250 mg/l para la truchaarco iris y de 100 mg/l para la Daphnia.
El diquat ha demostrado su toxicidad enpeces a concentraciones de 5,5 mg/l.
Elverdadero peligro de los herbicidas para los seres acuáticos reside, noobstante, en que su aplicación va seguida de reducción de oxígeno, incrementode anhídrido carbónico, baja de pH, disminución de nutrientes y comunidadesvegetales y, como consecuencia, la alteración de la fauna.
Dentrode los alguicidas se incluye, al sulfato de cobre al cual nos referiremosposteriormente.
Losmolusqas se emplean en la lucha contra erentes gastrópodos hospedadorestermes en el lo lóo de algunos trematodos paráos de losaales y el hombre, por lo que con frecuen el producto quío esarrastrado desde los mes húmedos a los temas acuáos. Suelen uarseel metaldehído y el pentaclorofenol y sus sales que sonextraordinariamente tóxicos para los peces, así el pentaclorofenolsódico a laconcentración de 8 mg/l, utilizado frecuentemente en la lucha contra losmoluscos gastrópodos, la trucha muere a los 20 minutos y la carpa a los 70minutos, aunque la dosis letal depende de la dureza, temperatura y oxigenacióndel agua.
2.Hidrocarburos: Este tipo de contaminación acuática es debida a los vertidos ypérdidas sistemáticas o accidentales de productos petrolíferos procedentes delas actividades y accidentes de los barcos (?mareas negras?), plataformas,pozos, refinerías petrolíferas, lubricantes de vehículos, etc. y de lostransportados por vía atmosférica.
Losefectos sobre la fauna y flora dependen de su composición química en la quecabe distinguir los hidrocarburos aromáticos como el benceno y tolueno cuyasdosis son de 10-90 ppm y 4-5 ppm respectivamente, los hidrocarburos parafínicoscomo el queroseno y ciertos lubricantes de menor toxicidad pero bloqueantes delos órganos sensoriales e inhibidores, por lo tanto, del comportamientoalimentario y de la huida y los hidrocarburos olefínicos abundantes en losproductos refinados de acciones similares a las parafinas.
Lasecuencia de sensibilidad decreciente de los animales acuáticos puedeestablecerse de la siguiente forma: algas unicelulares, crustáceos, peces,moluscos y macrofitas, que como puede comprobarse es inversa a la señalada paralos biocidas organoclorados.
Lasbacterias ?oportunistas? capaces de escindir el petróleo se multiplicanostensiblemente y por lo tanto, se origina un empobrecimiento de oxígeno hasta0?5 mg/l con lo que desaparece el plancton y se produce la muerte o huida delos peces y por otra parte los productos de la degradación bacteriana delpetróleo tiene una toxicidad innegable.
Losefectos de contaminaciones repetidas, que pueden pasar desapercibidas, sonposiblemente los más peligrosos. La formación de una capa de hidrocarburos enla superficie impide los intercambios gaseosos con la atmósfera y lafotosíntesis y en definitiva la vida, entrañando grandes mortalidades delhiponeustón cuyos organismos más importantes son los huevos y las larvas demoluscos, crustáceos y peces.
Otropeligro evidente es la concentración de algunos constituyentes del petróleo alo largo de los eslabones tróficos de las cadenas alimentarias, de tal formaque se han demostrado cantidades tóxicas de benzopireno, benzofluoranteno,dimetilbenzacridina y otros compuestos cancerígenos, en invertebradosmicrófagos filtradores, como los pelecípodos y en algunos peces como elbacalao, las sardinas y mújiles
3.Detergentes: El problema de los vertidos de detergentes en cursos y masas deagua viene preocupando desde hace años en razón de aumento considerable yprogresivo de su utilización con múltiples fines.
Enlíneas generales, se puede decir que los efectos perjudiciales de los agentesde superficie se deben a la toxicidad, a su facilidad para formar espuma y afavorecer la eutroficación.
Laespuma persistente favorecida por la presencia de proteínas degradadas e ionesde calcio, forma una película en la superficie que impide el normal intercambiogaseoso entre atmósfera y agua y la fotosíntesis, con lo cual el medio sedegrada y se producen procesos de hipoxia y asfixia en los animales.
Laflora bacteriana heterótrofa responsable de la biodegradación de materiasorgánicas no es inhibida por las concentraciones normales encontradas en loscursos de agua, mientras que las bacterias autótrofas de la nitrificación sonsensibles a concentraciones de 10 mg/l. Las micobacterias patógenas resisten lacitada dosis mientras las salmonelas y estafilococos son destruidasrápidamente.
Lacapacidad toxicológica de las distintas sustancias tensioactivas en losinvertebrados acuáticos y en los peces, depende de su estructura química y delas especies animales, así como de otros factores como la dureza, laconcentración de oxígeno, la temperatura, el pH, etc. del agua.
Lasconcentraciones letales de los alkylarilsulfonatos, para los invertebrados, sonlas siguientes:
Protozoos: 10-25mg/l
Anélidos Tubífidos: 10-15mg/l
Moluscos: 10mg/l
Crustáceos: 50-68mg/l
Insectos: 16-18mg/l
Enlos peces se considera que con 2-3 mg/l de agentes de superficie puedenaparecer accidentes. En la carpa dorada y en la trucha arco iris, se producenun 100% de muertes a concentraciones mínimas de 7-11 mg/l con los detergentesaniónicos tradicionales denominados ?duros? dada su difícil degradabilidad.
Loshuevos y espermatozoides y los procesos enzimáticos de la fertilización soninhibidos también a la dosis de 10 mg/l.
Encuanto a las consecuencias de los productos coadyuvantes de los detergentescomerciales, es bien conocido el papel eutroficante de los polifosfatos y latoxicidad de los boratos. El ácido nitriloacético no parece tener efectosdesfavorables ya que no es tóxico para los peces a 10 ppm, nivel muy superioral que puede hallarse en las aguas superficiales; sin embargo, es el origen dela concentración de metales pesados por su acción quelante sobre el Cd, Cu, Ni,Hg y Pb; tampoco parecen peligrosos los blanqueadores ni las enzimas, aún encondiciones exageradas.
Lacausa probable de la toxicidad de las sustancias tensioactivas en los peces, esla interferencia de las funciones respiratorias por alteración de los epiteliosbranquiales y los efectos hemolíticos sobre las células sanguíneas, seguida porsus propiedades tensioactivas que interfieren los mecanismos normales de laregulación osmótica entre animales-agua y el normal funcionamiento de lamembrana plasmática celular originando edemas, hemorragias, hiperplasias yuniones de las laminillas y filamentos branquiales, hipersecreción de mocotegumentario y en definitiva la asfixia.
4.Sustancias Orgánicas: Las causas de este tipo de contaminación sonextraordinariamente numerosas y complejas, incluyéndose, entre otras losvertimientos de residuos humanos y los de las actividades industriales,agrícolas, ganaderas, de acuicultura, etc.
Eldesdoblamiento de las sustancias nitrogenadas, glucídicas y lipídicas requiereunos sistemas oxidativos bacterianos o químicos que traen como consecuencia ladesoxigenación del medio y la acumulación de sustancias de desdoblamiento muyperjudiciales para la biología acuática, como los nitratos y nitritos, elamoníaco, los fosfatos, el anhídrido carbónico, el ácido sulfhídrico, etc., asícomo la proliferación de organismos ?oportunistas? de vida anaerobia y otrospatógenos, fenómenos típicos del paso de la oligotrofia a la eutrofia.
Eloxígeno disuelto es un elemento vital para los peces, por ello su concentraciónóptima se tiene muy en cuenta tanto en los medios naturales como enacuicultura. Por citar dos ejemplos señalaremos que para los salmónidos nuncadebe descender de 5 mg/l y para los ciprínidos de 3 mg/l, aunque tolerenconcentraciones más bajas durante unos pocos días.
Elamoníaco libre (NH3) es altamente tóxico y letal para los peces aconcentraciones de 1-2 mg/l, aunque 0?2-0?4 mg/l y 0?6 mg/l son dosis letales para alevines y juveniles detrucha, respectivamente. Si la temperatura es alta y el pH alcalino, elamoníaco provoca hiperplasia y destrucción de epitelios branquiales eintestinales y como consecuencia la hipoxia y asfixia de los animales.
Losnitritos, resultantes de la oxidación bacteriana del amoníaco, son particularmentetóxicos aunque con carácter transitorio ya que, a su vez, son oxidadosrápidamente hasta convertirse en nitratos mucho menos peligrosos. El modo deacción de los nitritos es similar al de los cianuros, ya que bloquean a losglóbulos rojos por formación de metahemoglobina. La tasa de alarma es de0?1-0?2 mg/l.
Losfosfatos, que se hallan generalmente en las aguas continentales, aconcentraciones de 0?1 mg/l no son tóxicos ?per se? e incluso a dosis de 500mg/l, pero tienen efectos muy perniciosos por su intervención directa en losfenómenos de eutroficación y consiguiente rarefacción de los ecosistemasacuáticos.
Elanhídrido carbónico se halla íntimamente ligado al calcio ya que el gascarbónico se disuelve en el agua y forma ácido carbónico que inmediatamentereacciona con los carbonatos y bicarbonatos de calcio y magnesio; sin embargo,si las aguas circulan por terrenos excesivamente calcáreos y a presión, puedensuceder dos hechos perjudiciales: exceso de calcio por encima de los 160 mg/l, incompatiblecon la vida acuática y disolución peligrosa de CO2 en el agua que dalugar a su acumulación en branquias, ojos, tegumento y circulación sanguínea ya la conocida ?enfermedad de las burbujas de gas? con repentinas mortalidadespor embolia gaseosa o asfixia.
Elácido sulfhídrico a concentraciones de 10 mg/l origina la muerte de todos lospeces en 4 horas. Su efecto tóxico se debe a la capacidad de atravesar lasmembranas mucosas branquiales cien veces más rápidamente que el oxígeno, con locual al unirse al hierro de la hormona respiratoria, inhibe la respiración yproduce la muerte por asfixia. Además tiene efectos histamínicos sobre losepitelios de las branquias.
Laspartículas en suspensión (decantables, flotantes o filtrables) nunca deben superarlos 25 mg/l en acuicultura.
LaDemanda Biológica de Oxígeno (DBO5) por encima de los 12 mg/l y laDemanda Química de Oxígeno (DQO) superior a 30 mg/l, resultan peligrosas paralos peces.
Metales Pesados y sus Sales: Aunque todos losmetales pesados se hallan en el medio natural a pequeñas dosis y algunos sonindispensables por entrar en la constitución de ciertas enzimas, cuando seencuentran en exceso son absorbidas en mayores cantidades y resultan tóxicos.
6. Mercurio: Las principales fuentes de contaminación por mercurio y susderivados son las industrias de fabricación de: cloro y sodio, acetaldehído,cloruro de polivinilo, plásticos,pinturas anticorrosivas, pastas de papel y pesticidas y herbicidasorganomercuriales. Así mismo, el mercurio forma parte de algunos fármacos y sedesprende en forma de gas en la combustión del petróleo y del carbón.
Elmercurio, como tal metal, es tóxico al estado de vapor y bajo forma de salesorgánicas. Los umbrales de toxicidad se cifran en 0?01-0?03 mg/l para elfitoplancton, 0?01-0?05 mg/l para el zooplancton y 0?25-0?5 mg/l para lospeces.
Desdeel punto de vista de su toxicidad para el hombre la concentración máxima demercurio tolerable en el pescado es de 1 ppm en Suecia y en España, de 0?5 ppmen USA, Canadá y Gran Bretaña, 0?4 ppm en Japón y de 0?7 ppm en Italia yFrancia, siendo los peces más peligrosos, en orden decreciente, los túnidos,pez espada, escuálidos, ráyidos, anguilas y salmónidos.
Encuánto al mecanismo toxicológico, los mercuriales inhiben las enzimas congrupos tioles y las mitosis por fijación en los radicales -SH, acumulándose enlos faneros ricos en aminoácidos azufrados como las escamas, dentículosdérmicos, etc. Así mismo se han observado aberraciones cromosómicas, efectos teratógenosy, sobre todo, lesiones en las células nerviosas. Se acumula en el hígado.
Enlos peces y en el hombre la intoxicación se traduce en un síndrome neurológicocaracterizado por disminución del campo visual trastornos de la sensibilidad,ataxia, hipoacusia y dificultades de locomoción. (Enfermedad de Minamata).
Señalemos,finalmente, que la presencia de otros metales pesados como el tetraetilo deplomo, el cadmio y el zinc tiene acción sinérgica sobre la toxicidad delmercurio.
Plomo:Las fuentes esenciales de contaminación son las fundiciones, las tuberías, lasindustrias de barnices, plásticos y pinturas y, sobre todo, la dispersiónatmosférica del plomo orgánico, utilizado como aditivo antidetonante en loscarburantes bencénicos, que alcanza los medios acuáticos a través de laatmósfera.
Elplomo orgánico en forma de tetraetilo y tetrametilo es mucho más peligroso queel plomo mineral aunque ambos tienen efectos acumulativos. Los umbrales tóxicosde las sales minerales, como el nitrato, son del orden de 3-7 mg/l para elfitoplancton, 125-250 mg/l para el zooplancton y 375-750 mg/l para los peces;sin embargo, en aguas con pH bajo, concentraciones de 0?33 mg/l de plomodisuelto es letal para la trucha. De todas formas las concentraciones que hansido señaladas, raramente se encuentran en los ecosistemas acuáticos.
Apenasse conoce la acción del plomo orgánico sobre los seres acuáticos, ya que laintoxicación crónica difiere del clásico saturnismo producido por el plomomineral. A pesar de todo, se sabe que afecta desfavorablemente a las branquiasimpidiendo la hematosis y es inhibidor de ciertas enzimas celulares originandomanifestaciones neurológicas insidiosas. Se acumula en los tejidos óseo yconjuntivo.
Cadmio:Se trata de un contaminante muy tóxico del que se desconocen muchos aspectos.
Lacontaminación por cadmio se debe a las actividades de las industrias degalvanización, de aceros, de pigmentos, etc. que evacuan sus residuos a loscursos de agua y éstos, a su vez, los vierten en el mar.
Losmoluscos bivalvos y cangrejos son los mayores acumuladores de cadmio, mientrasque en los peces se halla en pequeñas cantidades lo que hace pensar que nohabría efectos acumulativos importantes a lo largo de la cadena alimentaria.
Laconcentración máxima tolerable es de 1?5 ppm por encima de la cual se altera elmetabolismo de los fosfatos y del oxígeno, a nivel mitocondrial.
Arsénico:El compuesto de uso general es el óxido de arsénico a partir del cual seobtiene ácido arsenioso, los cloruros de arsenio y los arseniatos de plomo ysodio ampliamente utilizados como pesticidas o herbicidas. El arsénicoelemental y los derivados orgánicos son escasamente tóxicos, pero no sucede lomismo con los minerales, así el trióxido de arsénico es letal para los peces encantidad de 2 mg/l.
Todoslos derivados del arsénico actúan reaccionando con los grupos sulfhidrílicos delas proteínas celulares inhibiendo a las fosfatasas y oxidasas y, por lo tanto,el metabolismo pirúvico.
Cobre:El peligro del cobre y sus sales se deriva, por una parte, de que el sulfato decobre es utilizado como alguicida, fungicida y molusquicida y, por otra, deluso de conducciones y recipientes metálicos de latón o bronce y como fármacosen acuicultura.
Elcobre y sus derivados disueltos en el agua son extremadamente tóxicos para lospeces sobre todo con pH bajo y déficit de carbonatos. Una concentración de 0?5mg/l mata a las truchas en pocas horas, mientras que las Daphnias y losCopépodos necesitan 20 mg/l.
Lamuerte se debe a los efectos irritantes sobre los epitelios branquiales y a lalisis de las células sanguíneas.
Zinc:Más que como contaminante natural, el zinc es peligroso para los peces en lasprácticas de manejo en acuicultura, ya que disuelto en el agua es letal a laconcentración de 2-2?5 mg/l para las truchas, a las pocas horas, y de 0?01 mg/lpara las Daphnias, en 5-10 días. Aunque los peces absorben el zinc por elintestino y lo acumulan en el hígado, el efecto tóxico principal es debido a ladestrucción de los epitelios branquiales.
Latoxicidad del zinc derivada de la utilización de utensilios y estanques dehierro galvanizado, se ve aumentada porla presencia de cobre y níquel.
Losvegetales acuáticos absorben el zinc del agua por lo que su consumo espeligroso para los peces herbívoros.
Debemosseñalar, por último, que dada la frecuencia con que es utilizado el verdemalaquita para el tratamiento de la fungosis en piscicultura, se debe asegurarla carencia de zinc de dicho fármaco antes de instaurar cualquier terapéutica.
Hierro: La consideración de este metal, comocontaminante en piscicultura, se debe a su presencia en las aguas procedentesde terrenos ricos en sales férricas.
Elhierro y el manganeso en forma ionizada, de sales o de hidróxidos coagulados,se acumulan las láminas branquiales de los peces, irritan e hiperplasianmecánicamente los epitelios, estimulan la secreción de moco y como consecuenciase altera la respiración y se produce la muerte a concentraciones de 0?9 mg/l yp.H. 6?5-7?5.
Selenio:Es letal a concentraciones de 2-16 mg/l para los salmónidos, aunque el rango detoxicidad oscila entre 2-80 mg/l según las especies afectadas.
Cloro:Es bien conocido que el cloro es un tóxico respiratorio corrosivo para losmamíferos. En los peces la toxicidad se manifiesta por la destrucción de lasbranquias cuyas láminas se decoloran y ofrecen color blanquecino en laperiferia. La piel también se vuelve blanquecina y los ojos se hunden dentro delas órbitas.
Lasensibilidad de los peces decrece en la siguiente orden: trucha, gobio, carpa,tenca y anguila.
Unaconcentración de 4 mg/l es letal para todos los animales acuáticos, pero0?1-0?2 mg/l a 4-5º mata el 25% de las carpas en 19 días y las formas juvenilesde truchas en días. Son especialmente sensibles los crustáceos y los batracios.
ContaminacionFísica
1. Mecánica: Se trata de un tipo decontaminación originada por la acumulación de partículas sólidas en suspensión,decantables o filtrables, procedentes de efluentes de canteras, graveras yareneros, carbón, amianto, caolín, residuos minerales, ordenaciones yconstrucciones litorales, etc. o de residuos orgánicos de actividadesindustriales, humanas, agrícolas, ganaderas y de acuicultura.
Lasmaterias sólidas en concentraciones excesivas pueden actuar desfavorablementesobre los animales acuáticos de varias formas: por acumulación de partículas,agresión mecánica y destrucción de los epitelios branquiales impidiendo larespiración, acción que también se manifiesta al depositarse en la superficiede los huevos, por acumulación en los fondos provocando la asfixia de losorganismos bénticos y por aumento de turbidez de las aguas impidiendo lapenetración de la luz y como consecuencia la fotosíntesis y la visión normal delos seres acuáticos. De esta forma desaparecen los frezaceros de ciertos pecesy los alimentos vegetales, al mismo tiempo que se dificultan los movimientosmigratorios.
Elmáximo tolerable de partículas en suspensión en acuicultura es de 70-80 mg/launque se aconseja no sobrepasar los 25-30 mg/l.
2. Térmica: El problema de la contaminacióntérmica del agua es relativamente nuevo y tiene su origen principal en lautilización del agua para la refrigeración en centrales eléctricas, térmicas o nucleares, industriassiderúrgicas, textiles, etc. Los efluentes de dichas instalaciones salen conuna temperatura de 6-10º superior a la de entrada y su mezcla con las aguasfrías no se lleva a cabo fácilmente en razón de su distinta densidad yviscosidad, pudiendo alcanzar sus efectos a varios kilómetros de distancia.
Laelevación de temperatura entraña una disminución de oxígeno disuelto al mismotiempo que aumenta su consumo por los animales, pues una subida de 10º aumentalas necesidades metabólicas en un 12%. Todo ello unido a los cambios bruscos degases disueltos da lugar a muertes por hipoxia o por embolia gaseosa.
Otraconsecuencia desfavorable, es la eliminación de invertebrados y vertebradosestenotermos como los salmónidos, reemplazados por euritermos como losciprínidos o por especies exóticas u oportunistas que al encontrar un mediofavorable se reproducen de forma anormal, aumentando peligrosamente la densidadde poblaciones a la salida de las aguas.
Porúltimo, la temperatura elevada favorece el desarrollo y diseminación deorganismos patógenos, especialmente de los microbios termófilos y anaerobios,agentes de varias enfermedades infecciosas y parasitarias en los animalesacuáticos y en el hombre.
3. Radiactiva: El origen de laradiactividad contaminante son las explosiones atómicas, los residuosradiactivos provenientes de la combustión nuclear, de las pilas de losreactores, del tratamiento del combustible irradiado, de los centros deinvestigación y de los laboratorios, asó como de las emisiones por accidentes.
Lapeligrosidad de los radionúclidos vertidos en el agua por energía nuclear,radica en sus efectos insidiosos mutágenos y oncogénicos, además de las gravesdificultades encontradas para deshacerse de tales desechos.
ContaminaciónBiológica
Enesta apartado incluimos la contaminación originada por la diseminación deagentes patógenos, bacterianos, víricos y parasitarios de extraordinariaimportancia en la aparición, cada vez más frecuente, de procesosinfecto-contagiosos en los centros de acuicultura y en los medios naturales,que afectan exclusivamente a los animales acuáticos o que son transmitidos alhombre.
Enfermedadesbacterianas como la forunculosis, vibriosis y mixomatosis, procesos víricoscomo la septicemia viral hemorrágica, necrosis pancreática infecciosa,enfermedad del sueño y viremia de primavera, micosis como la saprolegnosis,afanomicosis y dermocistidiosis y parasitosis como la dactilogirosis, acantocefalosis y haplosporidiosis, no soninfrecuentes en las modernas instalaciones de cría de animales acuáticos oincluso en los medios acuáticos naturales, favorecidos por las excesivasdensidades de población y por los defectos en la higiene y limpieza, en las técnicas de manejo y en laalimentación.
Entodos estos casos, los peces, moluscos y crustáceos contaminan las aguas o seconvierten en peligrosos portadores y vectores de epizootias y zoonosis, conlos subsiguientes fracasos económicos y en muchos casos desastres ecológicos,tan evidentes como los originados por la peste micótica, en nuestraspoblaciones de cangrejos de aguas continentales, o por la haplosporidiosis, enlos bancos de ostras de las rías gallegas.
Un tipo de contaminación seminaturalespectacular, localizada en áreas acuáticas ricas en nutrientes son las ?mareasrojas? o hematotalasias frecuentes en las costas gallegas. El fenómeno seinicia con la aparición de diatomeas de pequeño tamaño que pueden duplicar otriplicar su población en 24 horas. La segunda etapa corresponde a lasdiatomeas de mayor tamaño y la tercera a la de los dinoflagelados cuyareproducción da origen a las ?aguas rojas? a favor de una suficiente riqueza en nutrientes, de una buenailuminación solar y de otros factores todavía no bien conocidos.
Lasespecies más frecuentemente responsables de estos procesos pertenecen a losgéneros Gonyaulux, Gimnodinium, Exuviella y Prorocentrum, que forman, al menos,cuatro sustancias enterotóxicas o neurotóxicas aunque la más importante sea lasaxitoxina, que se acumulan en los pelecípodos filtradores al alimentarse departículas suspendidas en el agua.
Lassustancias tóxicas emitidas al agua por los dinoflagelados dan lugar a lamuerte masiva de peces y el consumo de mejillones, ostras y almejascontaminadas es causa de graves intoxicaciones humanas que producen diarreas,parálisis y eventualmente la muerte.
Interacciones entre Acuicultura y Ambiente Acuático
Elagua es el factor principal y más restrictivo cuali-cuantitativamente másrestrictivo en acuicultura ya que aporta el oxígeno, la temperatura, losalimentos (en sistemas extensivos), recibe y elimina los desechos metabólicos(CO2, NH3 y materias fecales y pseudofecales), es vectorade agentes patógenos y por su composición y variabilidad físico-químicacondiciona los rendimientos en las producciones acuáticas.
Criteriosde calidad del agua
Loslímites de tolerancia de la cantidad y calidad del agua dependen de losdiferentes sistemas y métodos de explotación y de las especies objeto de cría.A continuación se exponen los criterios de calidad del agua en acuicultura:
* Temperatura:5-15ºC (trucha, rodaballo), 15-24ºC (carpa, tenca, lubina, dorada, mejillones, ostras, anguilas).
* Oxígeno:% saturación >70. 5mg/l trucha. 4mg/l carpa y tenca.
* pH:6-8
* Alcalinidad:20-25 mg CO3Ca/l (20-25 ppm).
* Conductividadeléctrica: 600 micro-siemenns/cm
* Dureza:20 mg/l (CO3Ca)
* Salinidad:10-30 lubina, 30-40 dorada, 15-45 ostras, 5-60 mejillones.
* Partículasen suspensión: <70 mg/l (óptima 5 mg/l)
* DBO5:<10mg/l
* Amoníaco:< 0?2 mg/l (cifras de seguridad en mg/l: 0?002 salmónidos, 0?01no salmónidosy 0?05 marinos).
* Nitritos:< 0?01mg/l
* Nitratos:< 5mg/l
* Nitrógenototal: < 1mg/l
* Fosfatos:< 0?3 mg/l
Lascausas de la polución del ambiente natural acuático originadas por los centrosde acuicultura pueden resumirse en cuatro grupos:
·
Alimentos no consumidos ymaterias fecales: La alimentación es la fuente más importante de contaminacióncomo consecuencia del aporte de a) sustancias orgánicas disueltas o en forma dematerias de fondos o en suspensión, cuya degradación biológica o químicarequiere un gran consumo de oxígeno y da lugar a productos finales de sedimentacióny putrefacción nocivos para los seres acuáticos, b) polutantes mineralesprocedentes del metabolismo de los peces (nitratos, nitritos, amoníaco yfosfatos) que son importantes factores de eutroficación y c) materias y partículas sólidas en suspensióndecantables, flotantes o filtrables que originan turbidez (que impide lapenetración de la luz solar y del calor) en el agua, fenómenos de colmataciónen las zonas muertas y frezaderos de los ríos y acumulación en las branquias ytegumento de los peces.
·
Sustancias químicas ymedicamentos profilácticos o terapéuticos: ampliamente utilizados enpiscicultura cuyos residuos son especialmente tóxicos, en algunos casos apequeñas dosis, como sucede, por ejemplo, con el sulfato de cobre, verdemalaquita, formol, cloramina, amonios cuaternarios y yodóforos que puedencausar modificaciones sensibles en el medio acuático.
·
Agentes patógenos: Loscentros de acuicultura pueden ser víctimas, pero también pueden originar lapolución de ríos y masas de agua por agentes patógenos víricos, microbianos yparasitarios, responsables de graves epizootias si no se adoptan lasconvenientes medidas higiénicas y vigilancia sanitaria.
·
Algas y otros vegetales:El crecimiento excesivo de algas y otros vegetales en acuicultura de aguasestancadas con poca corriente y aguas templadas es una circunstancia pocofrecuente.
Segúnalgunos autores 1kg de truchas da lugar a una polución similar a la de 0?2-0?5habitantes, por lo que un centro de piscicultura cuya carga sea de 100 Tm.igualaría a la contaminación de una ciudad de 20.000-50.000 habitantes. Aunquelas cifras anteriores parecen exageradas, ya que no han sido objeto de unanálisis preciso y se prestan a interpretaciones subjetivas, revelan unproblema latente.
Impactos Ambientales según los Sistemas y Métodos deExplotación
Acuiculturaextensiva: Las producciones de peces y moluscos se realizan en medios similaresa los de sus ambientes naturales sin alimentación complementaria ni cuidadosespeciales.
Enla piscicultura en masas de agua más o menos estancadas (lagos, lagunas,esteros, charcas, grandes balsas, etc.) las densidades de población sonpequeñas y los efectos sobre el ambiente son mínimos si se exceptúan lostrabajos de construcción y la ocupación de terrenos e incluso pueden serpositivos por minimización de los peligros sanitarios de zonas húmedasmalsanas.
Lacría de moluscos filtradores, en zonas marinas costeras (rías, golfos, brazosde mar, etc.), que aprovechan la productividad natural de los medios acuáticos,puede disminuir sustancialmente la cantidad de materias alimenticiasdisponibles, especialmente de fitoplancton, como ocurre en el cultivo demejillones. Los desechos de la mitilicultura y ostricultura en bateas y cajasflotantes, dan lugar a depósitos ricos en materias orgánicas sedimentarias quese acumulan a razón de 30-50 cm/año llegando a producirse condiciones de anoxiaagravadas por el enlentecimiento de las corrientes y caudales del agua, comoconsecuencia del crecimiento de los moluscos en las instalaciones.
Aaintensiva: Comprende una gran diversidad de tecnologías de producciónque suponen un cierto grado de control de la especie y del ambiente y se puedenincluir en cuatro tipos de explotaciones, según el lugar de localización(estanques o jaulas) y la utilización del agua (con o sin reciclaje).
Laacuicultura de aguas continentales en estanques origina efluentes de materiasfecales y residuos de alimentos en forma de partículas en suspensión odisueltas en el agua, parte de las cuales son retenidas en balsas oinstalaciones de sedimentación o decantación, pero otra, no menos importante,es vertida al ambiente con pocas posibilidades de dispersión dado que,generalmente, sólo existe un punto de salida de aguas, por debajo del cual yhasta una distancia considerable, se acumulan materias y lodos que dependenfundamentalmente de las densidades de población, regímenes alimentarios ycaudales y velocidad de aguas. Los lodos dan lugar a situaciones de anoxia yeutroficación que inciden negativamente sobre las características físicas,químicas y biológicas de los cursos de agua.
Losimpactos ambientales de los residuos de algunos medicamentos y productosquímicos (tetraciclinas, cloranfenicol, verde malaquita, formalina, etc.) utilizadosen acuicultura continental así como las fugas de peces, suelen ser raros dadolos controles de gestión y vigilancia de las explotaciones.
Laacuicultura de aguas continentales en jaulas y parques flotantes, situados endiferentes masas de agua (lagos, charcas, pantanos, etc.), impacta sobre elambiente acuático por ocupación de espacios e incidencia estética, cambiosfísico-químicos y biocenóticos del agua debidos a los alimentos no consumidos ymaterias fecales (estimadas, por ejemplo en la producción de truchas, en150-300 kg y 250-300 kg/Tm, respectivamente), residuos de fármacos y sustanciasquímicas así como por contaminación patológica y genética de las poblacionesnaturales por fuga de peces. La salmonicultura, en aguas templadas, se consideraresponsable de la mayoría de problemas e incidencias negativas en lasinteracciones entre la acuicultura y el ambiente.
Laacuicultura marina de salmónidos, en jaulas y otros equipamientos, generaresiduos alimentarios y de materias fecales en cantidades superiores a los desu explotación en aguas continentales. Los efectos del enriquecimiento orgánicodebidos a la sedimentación de excrementos y de partículas alimentarias, cuyatasa de sedimentación es cuatro veces superior a la de las aguas continentales,dependen de la densidad de población, tipo de alimentos, topografía de fondos,corrientes y profundidad del agua, proximidad de otras instalaciones y estacióndel año; por lo tanto, su impacto ambiental es variable pudiendo llegar a unenriquecimiento de organismos bénticos, formación de capas de sedimentosanóxicos y fenómenos de eutroficación, localizados en zonas de pocaprofundidad, que desprenden CH4 y SH2. El vertido deantibióticos (tetraciclinas, ácido oxolínico, etc.), antiparasitarios (dichlorvósy neguvón) y otras sustancias químicas utilizadas como profilácticos yterapéuticos en la explotación de salmónidos, pueden producir efectos tóxicossecundarios indeseables en las poblaciones naturales y la posibilidad deacumulación de residuos peligrosos para los consumidores.
Tambiénpreocupan las fugas accidentales o intencionadas de peces y sus consecuenciasgenéticas para las poblaciones naturales.
Comoejemplos para valorar la contaminación originada por los centros de acuiculturase exponen las variables y fórmulas propuestas por diferentes autores paracuantificar la acción contaminante de las explotaciones de truchas.
Variables estimadas
NH4= Concentración de ion amonio en mg/l.
PO4= Concentración de ion fosfato en mg/l.
DBO5= Demanda bioquímica de oxígeno a los 5 días en mg/l.
MES= Concentración de materias en suspensión en mg/l.
Fórmulaspropuestas
|
? LIAO |
|||
|
NH4, |
Kg/kg pez y día |
= |
0?0289 x F |
|
PO4, |
Kg/kg pez y día |
= |
0?016 x F |
|
DBO5, |
Kg/kg pez y día |
= |
0?60 x F |
|
MES, |
Kg/kg pez y día |
= |
0?52 x F |
F= Kg de alimento/día por kg de pez(Temperatura: 10-15ºC).
|
? WILLOUGHBY, BOWEN y LARSEN |
||||
|
NH4 mg/l |
= |
1?35 |
x |
G |
|
PO4 mg/l |
= |
0?21 |
x |
G |
|
DBO5 mg/l |
= |
14 |
x |
G |
|
MES mg/l |
= |
12?5 |
x |
G |
G = kg de alimento/ m3 caudal de agua porhora
? SOLBE
DBO5 = 0?132 x MES + 1?47. Coeficiente de correlación = 0?61
En función de la cantidad de alimento y para uníndice de
transformación medio, los siguientes porcentajes:
|
NH4 |
= |
2?76 |
% |
|
DBO5 |
= |
52?1 |
% |
|
MES |
= |
87 |
% |
BERGHEIMY SELMER-OLSEN
|
Carga nitrogenada |
= |
0?3-?08 g/kg de pez y día. |
|
Carga fosfatada |
= |
0?05 g/ kg de pez y día. |
|
DBO7 |
= |
1?6-4?6 g/kg de pez y día. |
MANTLE
DBO5= 2?33 + 0?51 x MES
C.E.M.A.G.R.E.F.
NH4( /kg pez y día) = K x
a
x A
K =Coeficiente de estrés (según producción de NH4 en condicionesdesfavorables; ejemplo: K = 0?8 + (0?2 x n) siendo n elnúmero de veces que se utiliza el agua.
A = Alimento en g/kg de pez y día.
= Producciónde amoníaco según el alimento distribuido en condiciones óptimas (se propone
a
= 0?026 y 2?6 %).
|
MES = (1-Kd) x (33 IT-20)
100
MES = g/kg de pez y día; kd = Coeficiente de decantación; IT = Índice de transformación; A= Alimento (g/kg pez y día)
RESUMEN
Lacontaminación acuática, de diversos orígenes y tipos, representa actualmentegraves inconvenientes que dan lugar a problemas de p
