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Oscar Parra, Unidad de Sistemas Acuáticos
Centro de Ciencias Ambientales.
EULA-Chile, Universidad de Concepción,
Chile.
Grupo de investigación: Carolina Baeza
Viviana Almanza
Patricia Gonzales
Roberto Urrutia
Ricardo Figueroa
Ximena Fernandez
José Becerra
Paula de Orue
Johanna Beltrán
Lorena Castillo
Fabiola Lara
LAS LAGUNAS URBANAS DE CONCEPCIÓN Y
RIESGOS PARA LA POBLACIÓN
SEMINARIO RIESGOS
AMBIENTALES EN LA REGION DEL
BIOBIO
Concepción, Chile, 01Septiembre
2016
RIESGOS AMBIENTALES ASOCIADOS A FLORACIONES
ALGALES NOCIVAS (FAN) EN AGUAS CONTINENTALES
(Lagunas , Lagos y Ríos)
“Mareas rojas en el ambiente marino”!!!!!
El Gran Concepción y su paisaje urbano dominado por el Agua
SISTEMA DE LAGUNAS DEL GRAN CONCEPCION
FANs en el Mundo: Casos de intoxicaciones por
cianotoxinas (Cyanobacterias o algas Cyanophyceae)
Australia
1979: Hospitalización de
141 personas floración
tóxica en el depósito de
agua potable.
1995: Enfermedad
gastrointestinal.
Brasil
1988: 88 muertos y
2.000 enfermemos.
Canadá
1959: 30 enfermos
China
1993: cáncer de
hígado> aguas con
cianobacterias
Yu (1995), Xia (2002)
Inglaterra
1989: 10 soldados
EE.UU.
1931:5000- 8000 enfermos, Río Ohio.
1968, 1974: 23 enfermos, Washington
2004: Casos gastrointestinales e irritación de
la piel.
Argentina
2007: Deporte acuático
1996: 52 muertos y 64
enfermos
(Microcistina)
Humpage (2011)
Evidencias de aumento de las floraciones con el cambio climático “Calentamiento global es un potente catalizador para la expansión de las
floraciones” (explicaría la mayor ocurrencia del fenómeno en Chile!!!)
Cianobacterias
crecen mejor a
mayores
temperaturas
(>25ºC)
Ventajas
competitivas
sobre otras
especies de
grupos algales
del
fitoplancton.
Paerl et al. (2008); Paerl et al. (2011); O’Neil (2012)
ANTECEDENTES DEL PROBLEMA E INVESTIGACION DESARROLLADA EN LA REGION DEL BIOBIO
• Década de los 80´, Parra y col. (1986) detectan una mortandad de peces en la Laguna Redonda, evento causado por Microcystis aeruginosa (Cyanobacteria).
• El Terremoto del 27F (2010) deja en evidencia que la población del «Gran Concepción», ante el colapso del sistema de abastecimiento de agua potable, recurrió a las lagunas para suplir esta situación.
• Con recursos de CORFO entre los años 2010 al 2013, se ejecutó el Proyecto
«Abastecimiento de agua para la población bajo situaciones de emergencias en el Gran Concepción».
• Proyecto que permitió determinar que las lagunas urbanas disponían de la cantidad y calidad de agua para ser utilizadas bajo determinadas circunstancias.
• Sin embargo , en algunas de ellas se desarrollaban floraciones algunas veces tóxicas, por lo cual se determinó postular al Programa FONIS/CONICYT un proyecto de investigación.
PROBLEMAS EN LOS SISTEMAS DE
DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE
*Superintendencia de Servicios Sanitarios. Consultado 26/4/2010 - http://www.siss.cl/articles-8066_recurso_1.pdf
Localidad
Población Urbana con cobertura AP
anterior al terremoto
Posterior al terremoto
Mediante red de
distribución
Mediante Camiones,
Estanques u otro
TALCAHUANO 177.860 25.0% 75.0%
HUALPEN 91.374 65.0% 35.0%
CONCEPCIÓN 224.227 65.0% 35.0%
SAN PEDRO DE LA PAZ
82.034 95.0% 5.0%
13 días después del terremoto (11 – Marzo – 2010)*
Los cortes de agua fueron superiores a un mes
El Gran Concepción
PROYECTO FONIS/CONICYT SA 13I20211
“IDENTIFICACIÓN, MONITOREO Y EVALUACIÓN DEL RIESGO DE LA
POBLACIÓN DEL GRAN CONCEPCIÓN ANTE LA PRESENCIA DE CIANOBACTERIAS Y CIANOTOXINAS” (2014-2016):
Oscar Parra, Carolina Baeza, Viviana Almanza, Roberto Urrutia, Ricardo Figueroa, Ximena
Fernández, Paula de Orúe, Patricia González, Johanna Beltrán, José Becerra, Fabiola Lara,
Lorena Castillo y Noemí Muñoz
Centro de Ciencias Ambientales EULA-Chile, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas,
Facultad de Medicina, Facultad de Ciencias Sociales
Universidad de Concepción,
Objetivos del Proyecto Fonis
1.
Identificar floraciones algales
nocivas de Cyanobacterias
2.
Evaluar los niveles de riesgo de la población
potencialmente expuesta
3.
Determinar los efectos tóxicos de las
cianotoxinas sobre diferentes
organismos
4.
Propuesta de educación sanitario-
ambiental, comunicación de
riesgo y propuesta de un plan de
vigilancia y gestión
PROYECTO FONIS/CONICYT SA 13I20211. OBJETIVOS
Componentes clave del Proyecto FONIS “Identificación, monitoreo y evaluación del riesgo de la población del Gran
Concepción ante la presencia de cianobacterias y cianotoxinas”
Grupo de Investigación
interdisciplinario
• Biólogos (Ficólogos, Limnólogos)
• Psicóloga (Evaluación del riesgo y salud
pública)
• Enfermera (Salud pública)
• Ingeniero Sanitario
• Ingeniero Químico
• Pedagoga, educación ambiental
• Sociólogo
• Estadístico
Instituciones asociadas (intersectorial )
•Municipalidades de Concepción
•Municipalidades de San Pedro de la Paz
• Empresa Sanitaria ESSBIO S.A
PROYECTO FONIS/CONICYT SA 13I20211. RESULTADOS
Lagos urbanos y causas de su contaminación y eutrofización
Lago Estado trófico
Lo Méndez Eutrófico-Hipereutrófico
Tres Pascualas Eutrófico-Hipereutrófico
Lo Custodio Eutrófico-Hipereutrófico
Lo Galindo Eutrófico-Hipereutrófico
La Posada Eutrófico-Hipereutrófico
Grande de San Pedro Mesotrófico-Eutrófico
Redonda Mesotrófico-Eutrófico
Chica de San Pedro Mesotrófico
Quiñenco Mesotrófico
Actualización del Estado trófico de los lagos (lagunas) del gran Concepción
RESULTADOS
Características:
físicas, químicas y
biológicas
Consecuencias: Desarrollo de Floraciones de
Cianobacterias (Cyanophyceae o Algas verde-azules)
• Este grupo son los principales
organismos del fitoplancton
que sintetizan substancias
tóxicas (cyanotoxinas) con el
consecuente perjuicio potencial
para la salud humana.
• También pueden producir
substancias volátiles
aromáticas que le confieren
fuertes olores característicos al
agua.
Amenaza
1985 1998 2005-06 2008-10 1995-96 1990 2012
Lago Peñuelas
Marisma
Rocuant
Laguna Aculeo
Laguna Posada
Lago Peñuelas (a)
Embalse los Aromos (b)
Tranque Recreo (c)
Lago Lo Galindo
Lago Tres Pascualas
Lago Villarica
Lago Caburga
Lago Villarica
Lago Ranco
Lago Panguipulli
Lago Pullehue
Registros de floraciones de cianobacterias y
cianotoxinas en Chile
Lago Lo Méndez
Lago Lo Galindo
Laguna Chica de
San Pedro
Laguna Grande de
San Pedro
Laguna
Aculeo
Tres
Pascualas
Lago Rapel
2011
Lago Lo Galindo
Lago Tres Pascualas
Laguna Grande de San
Pedro
Lago Villarica (a) Laguna
Redonda
Parra (1985), Parra et al. (1986), Campos et al. (1999), Peñaloza et al. (1990), Neumann et al. (2000), Vasquez (2009),
Vera (2005), Campos et al. (2007), Delherbe et al. (2010), Nimptsch et al. (2012), Parra et al. (2015), Almanza et al. (2015)
a
2015
PROYECTO FONIS/CONICYT SA 13I20211. INTRODUCCION
Scheffer et al. (1997); Scheffer and Van Nes (2007); Paerl (2008)
15
Efectos de las
floraciones
Ecosistemas
Salud humana
Usos del recurso hídrico
PROYECTO FONIS/CONICYT SA 13I20211.
Floraciones de cianobacterias
Amenaza Vulnerabilidad Riesgo
1. Presencia de
cianobacterias
2. Nutrientes (P y N)
3. Concentración de
cianotoxinas.
1. Vulnerabilidad
socioeconómica (edad, tiempo de
residencia, nivel
educación, condición
laboral, vivienda)
2. Frecuencia y tipo
de exposición
ALTO
MEDIO
BAJO
Ecuación del riesgo (Chardon et al., 2002)
PROYECTO FONIS/CONICYT SA 13I20211. RESULTADOS
EVALUACION DEL RIESGO DE LA POBLACION
AMENAZA: géneros y especies tóxicas de Cyanobacterias
Lagos
Presencia de cianobacterias
Ap
ha
no
thece
Ap
ha
no
ca
psa
Sn
ow
ella
Mic
rocystis
Ch
roo
co
ccu
s
Pse
ud
an
abae
na
Ph
orm
idiu
m
No
du
laria
Do
lich
osp
erm
um
Anabaena
To
tal
Redonda + + + 3
Lo Méndez + + + + + 5
Tres Pascualas + + + 3
Lo Custodio + + + + + + 5
Lo Galindo + + + + 4
Grande de San Pedro + + + + + + + 7
Chica de San Pedro + + + + + 5
La Posada + + + 3
Quiñenco + + 2
Número de muestras positivas para microcistinas, kit ELISA, año 2014
Total muestras= 133 Total muestras positivas= 57
OMS: Límite máximo de microcistina-LR en agua potable 1 μg/L
Límite máximo de microcistina-LR en aguas recreacionales 20 μg/L.
Lago
Número
muestras
evaluadas
Número
muestras
positivas
Concentración
Mín.–Máx. de
Microcistina
(µg/L)
Número
muestras
> 1µg/L
Número
muestras
> 20 µg/L
Lo Galindo 41 33 0,5-115,4 30 8
Tres
Pascualas 42 17 0,3-5,1 4 -
Lo Custodio 22 11 0,4-7,0 5 -
Lo Méndez 38 9 0,3-3,7 4 -
Redonda 26 3 0,3-1,3 1 -
LGSP 20 3 0,4-1,4 1 -
LCSP 18 3 0,3-0,4 - -
Posada 4 1 0,4 - -
Quiñenco 4 1 0,4 - -
Presencia y concentraciones de toxinas de cianobacterias (microcistina) en los lagos estudiados (Amenaza)
PROYECTO FONIS/CONICYT SA 13I20211. RESULTADOS
EVALUACION DEL RIESGO DE LA POBLACION
VULNERABILIDAD: Variables socio demográficas
Encuestas 686
Sexo Edad
Educación Tiempo de residencia
VULNERABILIDAD: Exposición de los habitantes del Gran Concepción
Encuestas 686
Frecuencia de visita (%) Usos (%)
Remo
Natación
Deporte
Paseo
Pesca
VULNERABILIDAD: Percepción del riesgo de residentes área de
influencia de San Pedro de la Paz
CAUSAS
EFECTOS
EVALUACION DEL RIESGO DE LA POBLACION
Amenaza Vulnerabilidad Riesgo
Lago Amenaza Nivel de
Amenaza Valor VSA
Clasificación
VSA
Valor
Riesgo
Clasificación
del Riesgo
LG San Pedro 0.03 baja 0.7 alta 0.02 Bajo
Redonda 0.12 baja 0.85 muy alta 0.1 Bajo
Lo Méndez 0.49 alta 0.9 muy alta 0.44 Medio
L. Tres Pascualas 0.51 alta 0.98 muy alta 0.50 Alto
Lo Galindo 0.81 muy alta 0.86 muy alta 0.7 Muy Alto
Global 0.49 media 0.71 alta 0.35 Medio
PRODUCTOS Y PROPUESTAS • Identificación, caracterización y monitoreo de las floraciones
algales en las lagunas urbanas.
• Caracterización de la salud ambiental de los cuerpos de aguas urbanos.
• Análisis del riesgo en la salud de la población asociado a las FANs.
• Establecer estrategias de control y prevención sobre la salud humana:
Programa de Educación ambiental (2 Guías)
Capacitación a actores involucrados (e.g., Serv. Públicos, Empresas Sanitarias)
Propuesta de una norma de calidad del agua (concentración de cianotoxinas)
Protocolo para un sistema de alerta y control (e.g. Programa de monitoreo Sistemas Lacustres y Embalses de la Región del Biobío)
Díptico Informativo Láminas Educativas
PROGRAMA EDUCACION AMBIENTAL
Guía educativa http://www.eula.cl/fonis/
Establecer un Programa de Vigilancia Visual
Prevención
Comunidad: Población
aledaña a los cuerpos de
agua, trabajadores
municipales, salvavidas,
etc.
Municipio: Coordinación
y vigilancia
PROGRAMA DE VIGILANCIA
Establecer un Programa de Vigilancia Sanitaria
Prevención
Aguas de consumo Humano
Aguas Recreacionales
Monitoreo mensual (filtros ) Concentración Cianobacterias (Cel/ml)
• Empresa
Sanitarias
• MOP: SISS
• Seremi de
Salud
•
DIRECTEMAR
Autorización de
Playas y Balearios
aptos para baño
Determinación de Toxina Aplicación Test Elisa u otro
(Laboratorios ref . Acreditados , ISP)
Confirmación HPLC
Modificar Normativa para agua recreacionales DS 143 y 144
Modificar Normativa para agua potable DS 735
PROGRAMA DE VIGILANCIA
GESTIÓN DE CIANOTOXINAS EN CUERPOS DE AGUA UTILIZADOS PARA LA
RECREACIÓN
FUNDAMENTO. El valor de referencia de protección se ha definido como una
densidad de cianobacterias de 20.000 células/mL, que corresponde a una baja
probabilidad de efectos adversos.
En densidades de hasta 20.000 células/mL, si las cianobacterias productoras de
microcistina son dominantes, es posible que podría ocurrir 2-4 μg/L de MC, y
hasta 10 μg/L en el caso de cianobacterias particularmente tóxicas.
Teniendo en cuenta que una sesión de natación diaria podrían corresponder a
una ingestión involuntaria/accidental de aproximadamente 200 ml por persona.
Esta ingesta equivale a 0,2 – 1 μg microcistina/día, valor que estaría por debajo
del valor de referencia para calidad del agua potable.
OMS
PROYECTO FONIS/CONICYT SA 13I20211. RESULTADOS
NCH 409/1 y 2: AGUA POTABLE.
NCH 777/1 AGUA POTABLE – FUENTES DE ABASTECIMIENTO Y OBRAS DE CAPTACIÓN – PARTE 1:
CAPTACIÓN DE AGUAS SUPERFICIALES
DS735: REGLAMENTO DE LOS
SERVICIOS DE AGUA DESTINADOS AL
CONSUMO HUMANO
NCH 1333 : NORMA CHILENA SOBRE
REQUISITOS DE CALIDAD DEL AGUA
PARA DIFERENTES USOS
DS143:ESTABLECE NORMAS DE CALIDAD PRIMARIA PARA LAS AGUAS
CONTINENTALES SUPERFICIALES APTAS PARA ACTIVIDADES DE
RECREACIÓN CON CONTACTO DIRECTO
Incorporar parámetros:
Concentración máx. admisible
de toxina
Cyanobacteria:
Densidad células mL-1
y/o biovolumen
Incorporar con :
Definiciones/terminologías
Técnicas/procedimientos de monitoreo
y análisis
Niveles de Alerta
Gestión de riesgos
PROYECTO FONIS/CONICYT SA 13I20211. RESULTADOS