Evaluación del Riesgo Ambiental de un Contaminante


Fecha: 28 de Noviembre de 2012
5º Curso de Biología, Universidad de Alcalá
Profesor: Álvaro Alonso Fernández (Dpto. Ecología)
Lugar: Aula 2 de Informática (Facultad de Biología)
Duración: 3 horas

Introducción a la Evaluación de Riesgo Ambiental


Cuando un contaminante llega a un ecosistema natural puede causar o no un efecto adverso sobre ese ecosistema. Si entendemos efecto adverso en un sentido amplio (daños sobre las poblaciones, alteraciones de la funcionalidad del ecosistema, pérdida de especies, etc.) sería de gran utilidad una herramienta que pudiera "predecirnos" la posibilidad de que esos efectos adversos sucedan o no según la concentración del tóxico. Para ello existe un procedimiento que se denomina EVALUACIÓN DEL RIESGO AMBIENTAL (O VALORACIÓN DEL RIESGO AMBIENTAL) (ERA-Environmental Risk Assessment) para un tóxico concreto y en un tipo de ecosistema.

Este procedimeinto se puede realizar de varias maneras, una de ellas consiste en estimar la concentración de tóxico que puede haber en el ecosistema a través de modelos matemático-químicos y/o por medio de datos de monitorización de ecosistemas naturales, a dicha concentración se le denomina PEC (Predicted Environmental Concentration). Dicha concentración se puede referir a los diferentes compartimentos ambientales (suelo, aire, columna de agua, sedimento, etc.). El valor variará en función de las propiedades físico-químicas de la sustancia (un log Kow alto hará que la concentración sea mucho mayor en el sedimento que en el agua), el uso de la sustancia, el destino final de la misma, etc. etc.Quality-Risk-Management.jpg

Otro parámetro fundamental para poder realizar una ERA es la PNEC (Predicted No-Efect Concentration), dicha concentración sería aquella que no causa un daño para una especie, población, comunidad, etc. Normalmente son valores estimados a partir de diferentes bioensayos de toxicidad y estudios de campo (microcosmos, mesocosmos, estudios en ecosistemas naturales, etc.), un ejemplo podría ser una NOEC para el crecimiento a 21d para Daphnia magna, o una NOEC a 3 meses para la diversidad de especies de un microcosmos, etc. etc. Si sólamente utilizamos datos a largo plazo el realismo de la ERA será mayor y mucho más sensible. Si no hay disponibles NOECs se pueden utilizar los datos de efectos (LC50, LOEC, etc.) dividiendo el valor por un factor de valoración (normalmente 1000 o 100) y ese resultado sería una PNEC.

La ERA se hace a partir del Cociente de Riesgo (RQ, Risk Quotient) que sería el cociente entre PEC/PNEC, según el valor obtenido podemos tener varias situaciones:

1. El valor es inferior a 1: esto indica un riesgo muy bajo para el ecosistema
2. El valor es igual o muy cercano a 1: debemos refinar el numerador y/o denominador y repetir
3. El valor es superior a 1: hay un riesgo para el ecosistema, el uso de la sustancia debería reducirse o sufrir un tratamiento para eliminarlo del ecosistema (por ejemplo por medio de una buena depuración de las aguas).

El objetivo de la práctica es realizar una ERA preliminar y muy sencilla para una sustancia de forma genérica (es decir que en teoría nos valdría para muchas situaciones diferentes, por ejemplo para varios ecosistemas acuáticos distintos).

Procedimeinto para la Práctica


Primero hay que elegir un contaminante, en clase hemos visto muchos ejemplos de compuestos orgánicos e inorgánicos. Elegir uno que tenga información suficiente, para ello se puede utilizar el buscador del ISI WEB. Una vez elegido seleccionar un ecosistema (terrestre o acuático), para el último ecosistema se debe usar al menos uno de los compartimentos (columna o sedimento).

Dentro de los contaminantes orgánicos hemos visto: Ivermectina (Ivermectin), chlorpyrifos, Imidacloprid, fadrozole, carbaryl, aldicarb, endosulfan, cypermethrin, etc.

Dentro de los inorgánicos hemos visto: cadmium, ammonia, nitrite, fluroide ion, zinc, copper, etc.

Se puede elegir cualquier otro, lo importante es que se tenga suficiente información de sus efectos tóxicos y de las concentraciones presentes en los ecosistemas.

El ecosistema a elegir es aquel en el que a priori puede verse más afectado (si es por igual el que más os guste) (ej: una sustancia que se vierte al campo para fertilizar, si es muy soluble en agua lo más probable es que termine en los ecosistemas acuáticos) (un insecticida de uso agrícola puede llegar al suelo, pero también por escorrentía a un río o laguna).

Una vez elegido hay que estimar una PEC y una PNEC, la primera se hará a través de datos de monitoreo de campo publicados en artículos científicos y/o informes técnicos, hay que obtener una buena cantidad de ellos, pero por cuestión de tiempo tener al menos un mínimo de tres valores diferentes, obtenidos de diferentes trabajos. Todos los datos incluirlos de forma ordenada en una hoja Excel, incluyendo tipo de ecosistema donde se ha medido, compartimento donde se ha medido, concentración y sus unidades, y referencia en dónde se ha encontrado.NPIC.png

Para la PNEC se utilizan datos procedentes de bioensayos de todo tipo (test monoespecies, multiespecies, microcosmos, mesocosmos, ecosistemas naturales), para ello se debe construir una tabla (en otra hoja Excel) que contenga información sobre la especie (o ecosistema o microcosmos o grupo taxonómicos o lo que sea), el parámetro (si es NOEC, LOEC, LC50, etc) y a qué se refiere (Ej: NOEC crecimiento, NOEC diversidad, NOEc producción primaris, etc.), el tiempo de exposición, la concentración y sus unidades, y la referencia dónde se ha obtenido la información. Con esta tabla se pueden obtener PNECs, para ello:

Si es una NOEC a largo plazo (Ej: NOEC reproducción de D. magna, NOEC para la producción primaria de un microcosmos) se puede utilizar directamente el valor de concentración
Si es un datos de efectos a corto plazo (ej: LC50 96h) se puede dividir por 1000.
Lo ideal es tener datos para una elevada variedad de grupos (Ej, productores primarios, invertebrados y peces para un ecosistema acuático), con un mínimo de 1-2 por grupo.

Una vez que tengais las dos hojas con los datos hay que realizar el cociente de riesgo, para el grupo debe tomar una decisión de como hacerlo y justificarla por escrito con sus inconvenientes y ventajas de la opción tomada.
Todos los resultados me los presentáis en un pequeño informe de Word que debe contener:ECOTOX-EPA.jpg
  • Nombres de los miembros del grupo
  • Tablas con PECs y PNECs (se pueden pegar de Excel) con sus encabezados
  • Valores de PEC y PNEC utilizados y como se han obtendido
  • Valor del Cociente de riesgo
  • Resultado de la ERA
  • Justificación de como se han obtenido la PEC y PNEC y las ventajas e inconvenientes de la opción tomada
  • Enviar por e-mail (alvaro.alonso@uah.es) en asunto: PR3-Nombres del grupo.





Ecotoxicología y Ecología Acuática