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Evaluacion de la contaminacin por microplasticos en los sedimentos de la isla Santay
Assessment of microplastic contamination in the sediments of Santay Island
Avaliao da contaminao por microplsticos nos sedimentos da Ilha de Santay
Correspondencia: lezambrano@uagraria.edu.ec
Ciencias Tcnicas y Aplicadas
Artculo de Investigacin
* Recibido: 07 de marzo de 2025 *Aceptado: 14 de abril de 2025 * Publicado: 22 de mayo de 2025
I. Universidad Agraria del Ecuador, Department of Environmental Sciences, Av. 25 De Julio y Pio Jaramillo, P.O. Box 09-04-100, Ecuador.
II. Universidad Agraria del Ecuador, Department of Environmental Sciences, Av. 25 De Julio y Pio Jaramillo, P.O. Box 09-04-100, Ecuador.
III. Universidad Agraria del Ecuador, Department of Environmental Sciences, Av. 25 De Julio y Pio Jaramillo, P.O. Box 09-04-100, Ecuador.
Resumen
La siguiente investigacin justifica su ejecucin en el hecho de que la contaminacin por microplsticos afecta tanto a la biodiversidad como al ser humano, debido a su alto potencial de bioacumulacin en los seres vivos causando la modificacin del ADN (alteraciones cromosmicas, mutagnicas) y como disruptor endocrino. Estas partculas tienen interaccin con metales pesados causando neurotoxicidad y dao oxidativo en las clulas de los peces (Barboza et al., 2018; Bour, Haarr, Keiter, & Hylland, 2018; Brennecke, Duarte, Paiva, Caador, & Canning-Clode, 2016; Cruz Carrillo, Moreno Figueredo, & Lara Osorio, 2010; FAO, 2017; P. Ferreira, Fonte, Soares, Carvalho, & Guilhermino, 2016; Lusher et al., 2017; Macfadyen, Huntington, & Cappell, 2011; Neves, Sobral, Ferreira, & Pereira, 2015; Oliveira, Ribeiro, Hylland, & Guilhermino, 2013). El levantamiento de la informacin (lnea base) ayud a conocer la concentracin de microplstico para aportar conocimiento sobre este tema que es una problemtica mundial que involucra a la salud de los seres vivos y de los ecosistemas.
La ocurrencia de microplsticos ha sido ampliamente estudiada en Costas y ocanos mundialmente, sin embargo, para los estuarios sus estudios a nivel de Sudamrica son escasos y a nivel nacional nulos. Por lo que el presente estudio describe la presencia de los microplsticos en la Isla Santay en el cual se extrajeron partculas de tamao desde 0,5mm hasta 5mm.
El mtodo que se utiliz previamente fue gravimtrico y para disolver el material orgnico se aplic perxido de hidrgeno, luego se aplic el mtodo de separacin por densidad usando cloruro de sodio, para tal efecto se realiz un mapa conceptual del proyecto para un mejor entendimiento de cada paso que se realizara dentro del proyecto de investigacin como se muestra en la figura 1.
Los resultados se muestran en histogramas y pasteles facilitados por los datos tabulados en las tablas. Se encontraron 692 partculas plsticas, la estacin ms contaminada fue la Norte con 244 partculas y la menos contaminada fue la del Sur con 90 unidades. La distribucin de acuerdo con los tamaos ms frecuente fueron los mayores a 0,5mm con el 36% de la masa plstica; las mayores a 1 mm 33.23%; los tamaos mayores a 3mm y 2mm disminuyeron su aparicin significativamente con el 16% y 13.72%. Para la distribucin por formas las fibras representan el 44,1% seguido de los fragmentos con el 20,3%, las pelculas representan un 25,3% y el foam solo el 1,3%.
De la misma manera se describe la ocurrencia de microplsticos en el sedimento de la Isla Santay mediante flotacin por densidad y observacin morfolgica para obtencin de una lnea base para investigaciones futuras.
Figura 1. Diagrama de flujo para la ejecucin del proyecto
Gonzlez, 2019
Palabras clave: contaminacin; formas; microplsticos; sedimentos; tamaos.
Abstract
The following research justifies its implementation by the fact that microplastic contamination affects both biodiversity and humans, due to its high potential for bioaccumulation in living beings, causing DNA modification (chromosomal and mutagenic alterations) and as an endocrine disruptor. These particles interact with heavy metals causing neurotoxicity and oxidative damage in fish cells (Barboza et al., 2018; Bour, Haarr, Keiter, & Hylland, 2018; Brennecke, Duarte, Paiva, Caador, & Canning-Clode, 2016; Cruz Carrillo, Moreno Figueredo, & Lara Osorio, 2010; FAO, 2017; P. Ferreira, Fonte, Soares, Carvalho, & Guilhermino, 2016; The collection of information (baseline) helped determine the concentration of microplastics and contribute to knowledge on this issue, which is a global problem affecting the health of living beings and ecosystems.
The occurrence of microplastics has been widely studied in coasts and oceans worldwide; however, studies in estuaries are scarce in South America and nonexistent at the national level. Therefore, this study describes the presence of microplastics on Santay Island, where particles ranging in size from 0.5 mm to 5 mm were extracted. The gravimetric method used previously was used to dissolve the organic material, and hydrogen peroxide was applied. Then, the density separation method using sodium chloride was applied. A conceptual map of the project was created to better understand each step of the research project, as shown in Figure 1. The results are shown in histograms and pie charts, facilitated by the data tabulated in the tables. A total of 692 plastic particles were found; the most contaminated station was the North station with 244 particles, and the least contaminated was the South station with 90 units. The most frequent distribution according to sizes was those larger than 0.5 mm, accounting for 36% of the plastic mass; those larger than 1 mm, 33.23%; and sizes larger than 3 mm and 2 mm decreased significantly, with 16% and 13.72%. For the distribution by shape, fibers represent 44.1%, followed by fragments at 20.3%, films at 25.3%, and foam at only 1.3%.
Similarly, the occurrence of microplastics in the sediment of Santay Island is described using density flotation and morphological observation to obtain a baseline for future research.
Figure 1. Flowchart for project implementation
Gonzlez, 2019
Keywords: contamination; shapes; microplastics; sediments; sizes.
Resumo
A pesquisa a seguir justifica sua implementao pelo fato de que a contaminao por microplsticos afeta tanto a biodiversidade quanto os seres humanos, devido ao seu alto potencial de bioacumulao em seres vivos, causando modificao de DNA (alteraes cromossmicas e mutagnicas) e como desregulador endcrino. Essas partculas interagem com metais pesados causando neurotoxicidade e danos oxidativos em clulas de peixes (Barboza et al., 2018; Bour, Haarr, Keiter, & Hylland, 2018; Brennecke, Duarte, Paiva, Caador, & Canning-Clode, 2016; Cruz Carrillo, Moreno Figueredo, & Lara Osorio, 2010; FAO, 2017; P. Ferreira, Fonte, Soares, Carvalho, & Guilhermino, 2016; A coleta de dados de linha de base ajudou a determinar a concentrao de microplsticos e, assim, contribuir para o conhecimento sobre essa questo, que um problema global que afeta a sade dos seres vivos e dos ecossistemas.
A ocorrncia de microplsticos tem sido amplamente estudada em costas e oceanos no mundo todo, porm, para esturios, os estudos so escassos na Amrica do Sul e inexistentes em nvel nacional. Portanto, o presente estudo descreve a presena de microplsticos na Ilha Santay, dos quais foram extradas partculas com tamanhos variando de 0,5 mm a 5 mm. O mtodo utilizado anteriormente foi o gravimtrico e foi aplicado perxido de hidrognio para dissolver o material orgnico, em seguida foi aplicado o mtodo de separao por densidade utilizando cloreto de sdio, para isso foi feito um mapa conceitual do projeto para melhor compreenso de cada etapa que seria realizada dentro do projeto de pesquisa conforme demonstrado na Figura 1.
Os resultados so mostrados em histogramas e grficos de pizza fornecidos pelos dados tabulados nas tabelas. Foram encontradas 692 partculas plsticas, o posto mais contaminado foi o Norte com 244 partculas e o menos contaminado foi o Sul com 90 unidades. A distribuio mais frequente segundo tamanhos foi a dos maiores que 0,5 mm com 36% da massa plstica; aqueles maiores que 1 mm 33,23%; tamanhos maiores que 3 mm e 2 mm diminuram significativamente sua aparncia em 16% e 13,72%. Na distribuio por formas, as fibras representam 44,1%, seguidas dos fragmentos com 20,3%, os filmes representam 25,3% e as espumas apenas 1,3%.
Da mesma forma, a ocorrncia de microplsticos no sedimento da Ilha Santay descrita por flutuao de densidade e observao morfolgica para obter uma linha de base para pesquisas futuras.
Figura 1. Fluxograma de execuo do projeto
Gonzlez, 2019
Palavras-chave: poluio; formas; microplsticos; sedimentos; tamanhos.
Introduccin
A nivel global el estudio de microplsticos se encuentra en aumento; por consiguiente, las investigaciones en Latinoamrica son escasas. De acuerdo con la bibliografa consultada se detallan artculos encontrados a fin a este proyecto los cuales en su mayora han sido realizados en China. Esto ocurre porque este pas es el mayor consumidor de plstico a nivel mundial (PlasticsEurope, 2017).
En China se cuantificaron los microplsticos en los estuarios de Jiaojiang, Oujiang y Minjiang. La mayor densidad de microplsticos se encontr en Minjiang, despus Jiaojiang y Oujiang; la razn se atribuye a las estructuras econmicas en los estuarios urbanos (estuarios rodeados de urbe que se encuentran influenciados exponencialmente por actividades industriales). Las fibras y los grnulos fueron las formas que ms se encontraron (Zhao, Zhu, & Li, 2015).
En el mar de China Oriental y el estuario de Yangtze se caracteriz a los microplsticos suspendidos cuantitativa y cualitativamente. Las partculas fueron extradas a travs de flotacin. Los microplsticos fueron contados y categorizados segn la forma y el tamao bajo un estereomicroscopio. Las densidades de microplsticos fueron 4137.3 2461.5 y 0.167 0.138 n / m3, respectivamente, en las muestras de estuario y mar. Se observaron partculas plsticas (> 5 mm) con un tamao mximo de 12.46 mm, pero las micropartculas (0.55 mm) constituyeron ms del 90% por nmero de elementos. Las geometras ms frecuentes fueron las fibras, seguidas de grnulos y pelculas (Zhao, Zhu, Wang, & Li, 2014).
En Hong Kong se realiz una recoleccin de mesoplsticos (> 5 mm) y microplsticos (0,3155 mm) en 25 playas a lo largo de la costa. Ms del 90% fueron microplsticos. Los anlisis mostraron poliestireno expandido (EPS) 92%, fragmentos 5% y los pellets 3%. La abundancia media para Hong Kong fue de 5595 partculas / m2. Este nmero es ms alto que los promedios internacionales, lo que indica que Hong Kong es un punto caliente de contaminacin de plstico. Las cantidades de mesoplsticos y microplsticos de los mismos tipos se correlacionaron positivamente (Fok & Cheung, 2015).
En
China, especficamente en el Tbet se tomaron muestras de sedimentos a la
orilla de cuatro lagos dentro de la cuenca de Siling. Los microplsticos se
detectaron en 6 de 7 sitios de muestreo con abundancias que oscilaron entre 8
14 y 563 1219 elementos / 
.
El aporte fluvial podra haber contribuido a la gran abundancia de
microplsticos observados en esta rea remota. Las caractersticas morfolgicas
sugieren que se derivan de la descomposicin de los productos plsticos de uso
diario. Se identificaron polietileno, polipropileno, poliestireno, poli
(tereftalato de etileno) y cloruro de polivinilo usando espectroscopia lser
Raman. Estos resultados demuestran la presencia de microplsticos incluso en
lagos interiores en reas remotas con un impacto humano muy bajo (Zhang
et al., 2016).
En China se analizaron 53 muestras de sedimentos de estuarios recolectados dentro del estuario de Changjiang. Se extrajeron Microplsticos, los cuales fueron observados bajo un microscopio y se clasificaron segn la forma, el color y el tamao; los tipos ms abundantes son la fibra (93%), transparente (42%) y microplsticos pequeos (<1 mm) (58%). La concentracin media fue de 121 9 unidades por kg de peso seco. Se encontr que la concentracin de microplsticos era la ms alta en la costa sureste de Shanghai (Peng et al., 2017).
En la zona litoral del ro Beijiang, China se analizaron los sedimentos. Las concentraciones de microplsticos oscilaron entre 178 69 y 544 107 partculas/kg de sedimento. La meteorizacin qumica de microplsticos tambin se observ y confirm mediante μ-FTIR. El contenido de metales (Ni, Cd, Pb, Cu, Zn y Ti) en microplsticos despus de la limpieza ultrasnica se analiz por ICP-MS (Wang et al., 2017).
En
el rea de remanso del ro Xiangxi, China se estudi la distribucin y
caractersticas de los microplsticos. Los microplsticos en los sedimentos con
concentraciones que oscilaron entre 80 a 864 partculas por .
Los resultados de este estudio confirman la presencia de microplsticos de gran
abundancia en los tributarios impactados en el yacimiento, y sugieren que la
condicin hidrodinmica regulada por el nivel del agua y la entrada de fuentes
no puntuales son reguladores importantes para la acumulacin y distribucin de
microplsticos en el rea de remanso de los tributarios del reservorio (Zhang
et al., 2017).
En Shanghai, China se analizaron los sedimentos de los ros en la zona urbana ms grande. Se tomaron muestras de siete sitios y tambin se incluy una planicie de mareas para comparar con muestras de ros. La abundancia promedio de microplsticos en seis muestras de sedimento de ro fue de 802 partculas por kg de peso seco. Las esferas microplsticas blancas se distribuyeron ms comnmente en los sedimentos de los ros. Se identificaron siete tipos de microplsticos, de los cuales el polipropileno fue el polmero ms predominante (Peng, Xu, Zhu, Bai, & Li, 2018).
En
el lago Qinghai, China se detectaron microplsticos con abundancia de 50 a 1292
elementos 
en
el sedimento de la orilla del lago. Los microplsticos estaban
predominantemente en forma de lminas y fibras en las muestras de agua, pero
eran ms diversos en las muestras de sedimentos a la orilla del lago. Los tipos
de polmeros de microplsticos fueron principalmente de polietileno (PE) y
polipropileno (PP). Espacialmente, la abundancia de microplstico fue la ms
alta en la parte central del lago, probablemente debido al transporte de la
corriente lacustre (Xiong
et al., 2018).
En
el Lago Vembanad de la India se recolectaron 10 muestras de sedimentos para
encontrar microplsticos y se procesaron para la extraccin de este mediante
separacin por densidad. La abundancia de microplsticos registrados est en el
rango de 96 a 496 partculas con
una abundancia media de 252.80 25.76 partculas .
El polietileno de baja densidad se ha identificado como el tipo dominante de
los microplsticos en este estudio (Sruthy
& Ramasamy, 2017).
En la isla de Norderney en Alemania se llev a cabo la distribucin espacial de microplsticos (<1 mm) en sedimentos de playa estudindose un tramo de 500 m de la isla. Se extrajeron macropartculas de 36 muestras de sedimento de 1 kg y se analizaron mediante inspeccin microscpica. El nmero medio de microplsticos en los tres sitios de muestreo fue de 1.7, 1.3 y 2.3 partculas por kg de sedimento seco (Dekiff, Remy, Klasmeier, & Fries, 2014).
En Oostende, Blgica se cre un mtodo que propone la reduccin de la muestra por elutriacin seguida de una separacin por densidad utilizando una solucin de NaI (yoduro de sodio) para extraer microplsticos del sedimento e invertebrados. Para fibras y grnulos, se observ un aumento del 23% y del 39%, la eficiencia de extraccin del PVC aument en un 100%. La extraccin de microesferas produjo rendimientos altos (9498%). Para las fibras, las eficiencias fueron altamente variables (0 a 98%), dependiendo del tipo de polmero (Claessens, Van Cauwenberghe, Vandegehuchte, & Janssen, 2013).
A finales de la dcada de 1970 el incremento de la produccin del plstico supero la del acero y desde entonces se ha reportado la incidencia de la contaminacin por plsticos en aguas ocenicas, incluso hasta 4.5x 104 toneladas mtricas de plstico (Azzarello & Vieet, 1987; Meikle, 1995; Sileo, Sievert, & Samuel, 1989).
A nivel mundial, se estiman desechos entre 1.15 y 2.41 millones de toneladas de plsticos que ingresan al ocano cada ao desde los ros, con ms del 74% de las emisiones. Los principales 20 ros contaminados estn ubicados en Asia con el 67% del total mundial (Lebreton et al., 2017). Indonesia es un importante contribuyente en Asia con cuatro ros en Java con 101300 toneladas de plstico por ao (Laurent et al., 2017).
El resto del mundo comparti el 14% restante de la entrada de masa plstica fluvial, un 7.8% proviene de frica con 109200 toneladas por ao: 4.8% de Sudamrica con 67400 toneladas por ao; 0.95% de Amrica central y del norte con 13400 toneladas por ao; Europa con 3900 toneladas por ao y el 0.02% Australia-Pacifico con 300 toneladas por ao (Laurent et al., 2017). En Estados Unidos se generaron 32 millones de toneladas de residuos plsticos en el 2012.
Del total generados la mayor cantidad fueron los contenedores y materiales de empaques (44%), empaques de alimentos duraderos (34%) y empaques de alimentos no duraderos (22%) (Sarria-Villa /Gallo Corredor, 2016).
En Amrica del Sur se estima una entrada de 38900 toneladas por ao provenientes del rio amazonas, el rio ms grande del mundo por descarga de agua, con afluentes en Per, Colombia, Ecuador y Brasil.
Tambin se estima una contribucin significativa del rio Magdalena con 16700 toneladas por ao que ingresan al Golfo de Mxico (Laurent et al., 2017), los microplsticos se remueven difcilmente en las plantas de tratamiento de aguas residuales porque son pequeos, flotan, y son fcilmente arrastrados a los cuerpos de aguas (Sarria-Villa /Gallo Corredor, 2016).
Se han encontrado microplsticos en 12 de las 25 especies y gneros ms importantes que contribuyen a la pesca marina mundial (Lusher, Hollman, & Mendoza-Hill, 2017).
Los plsticos que dominan la produccin mundial son el polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC), poliestireno (PS), poliuretano (PUR) y poli (tereftalato de etileno) (PET)(GESAMP, Kershaw, & Rochman, 2015).
Los sedimentos de los cuerpos de agua dulce son un reservorio para microplsticos terrestres y una fuente de microplsticos marinos. La falta de estudios en ecosistemas de agua dulce se ha convertido en un obstculo para la comprensin de la fuente y el destino de los mismos (Zhang et al., 2018).
Se desconoce la ocurrencia de microplsticos en ecosistemas acuticos del Ecuador. La Isla Santay es considerada internacionalmente como rea de Importancia para la conservacin de las Aves (AICA o IBAS) y sitio Ramsar para lo cual analizar la ocurrencia de microplsticos en los sedimentos que son hbitat una gran cantidad de fauna que habitan en la isla es relevante.
Materiales y Mtodos
El estudio se lo realizo en la Isla Santay - provincia del Guayas donde se tomaron muestras de sedimentos en las cuatro zonas previstas: norte (N), sur (S), este (E) y oeste (O), (Figura 2).
La toma de muestras se realiz en el contorno de la Isla Santay y no se alteraron ni qumica ni fsicamente el comportamiento y la estructura de las partculas de plstico, se coloc una estacin de muestreo en la que los sedimentos fueron abundantes en donde la marea no tuvo una interferencia significativa, siendo las muestras tomadas a lo largo del transecto de 3 m. (Horton et al., 2016).
Se realiz la observacin morfolgica mediante tratamiento previo (flotacin por densidad) la ocurrencia, analizndose el tamao y la forma presente en cada litro de sedimento tomado.
Figura 2. Puntos de Muestreo de Sedimentos en la Isla Santay
Gonzlez, 2019
Tcnica de separacin
Para descartar partculas superiores al tamao de los microplsticos, las muestras fueron tamizadas con agua destilada usando una malla de 5 mm de poro (Sruthy & Ramasamy, 2017) y se repiti el tamizado dos veces para reducir errores. Se dej secar el sedimento tamizado por 24 horas a temperatura ambiente y se pes el sedimento seco usando la balanza digital marca Sartorios en los laboratorios de botnica de la universidad (Figura 3).
Una vez reducido el tamao de la muestra, se coloc sobre el sedimento reducido perxido de hidrgeno al 30% durante la noche para degradar el material orgnico dentro de la muestra (Peng et al., 2017; Xiong et al., 2018). Los frascos fueron revisados cada 24 horas verificando si el material orgnico fue disuelto. En las muestras en las cuales no fue disuelto se repiti el proceso completamente se agreg ms perxido y se esper 24 horas ms.
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Figura 3. Tamices 3mm y 1mm
Gonzlez, 2019
Tcnica de flotacin por densidad
Para la flotacin del microplstico contenido en las muestras se disolvi cloruro de sodio en agua destilada para preparar una solucin salina concentrada (1.2 g L-1). Esta solucin fue aadida a cada vaso de vidrio en el que se coloc previamente el sedimento y se agit manualmente con una varilla de vidrio limpia durante dos minutos (Peng et al., 2017). Luego, se colocaron los cuatro tamices de acero inoxidable uno sobre otro en orden inverso a su tamao de poro (3 mm, 2 mm, 1 mm y 0.5 mm) para reducir la muestra y resumirla a los rangos de inters.
Posteriormente, el sobrenadante permaneci durante 24 horas en la solucin de cloruro de sodio (Peng et al., 2017), para ser sometido al proceso de filtracin mediante el uso de un tamiz metlico el cual se encarg de retener las partculas de inters (Figura 4). Las partculas fueron colocadas en placas Petri para anlisis con microscpico o lupa (Figura 5).
Durante el proceso de la toma, tratamiento y anlisis de las muestras, se utilizaron guantes de nitrilo, para el tratamiento de las muestras tambin se us bata de laboratorio de algodn y gafas de proteccin, se lavaron todos los recipientes con agua destilada mientras no se usaron (Zhang et al., 2017).
Para la investigacin se utiliz: Cuchara de acero inoxidable, frasco de vidrio de boca ancha, piola, estacas de madera o metal, cinta mtrica, hielera, botas, gps, papel aluminio, guantes de nitrilo, agua destilada, tamiz de acero inoxidable (5 mm de poro, 3 mm de poro, 2 mm, 0.6 mm), perxido de hidrogeno 30% a 60C, cloruro de sodio, placas Petri, pinzas.
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Figura 4. Mtodo de suspensin con NaCI Figura 5. Anlisis de partculas
Gonzlez, 2019 Gonzlez, 2019
Resultados y Discusin
En la tabla 1 se describe de manera general la cantidad de partculas que se encontraron en cada litro de sedimento que se muestreo. El total de microplsticos encontrado en Isla Santay es de 692 unidades. De los cuatro puntos cardinales que se muestrearon la parte norte es en donde se encontr la mayor cantidad de macropartculas, representando un total de 244 unidades lo que equivale al 35,28% a diferencia de las anteriores.
El siguiente el punto de muestreo es el oeste representado por 183 unidades (26,33%), observndose poca diferencia con respecto al este, donde se encontraron 175 unidades (25,29%). Mientras que el punto de muestreo donde se cuantificaron la menor cantidad de fue el sur con 90 (13%).
Tabla 1. Microplsticos encontrados en los sedimentos de la Isla
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Punto 1 (Unidades) |
Punto 2 (Unidades) |
Punto 3 (Unidades) |
Total, por estacin |
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Norte |
82 |
77 |
85 |
244 |
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Este |
60 |
58 |
57 |
175 |
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Oeste |
60 |
65 |
58 |
183 |
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Sur |
29 |
34 |
27 |
90 |
Gonzlez, 2019
Respecto a la Figura 66, se muestra la ocurrencia del tamao en cada una de las tres muestras tomadas en el lado norte (N1, N2 y N3), este (E1,E2,E3), oeste (O1,O2,O3) y sur (S1, S2 y S3), en donde los tamaos oscilaron entre 0,5mm a 1mm, los cuales se encontraron con mayor frecuencia (256 unidades) representando el 36,9%, seguido por el tamao de 1mm a 2mm con el 33,2% (230 unidades), las micropartculas de mayor tamao 2 mm representan un 16,4% (111 unidades) y las menores a 3 mm con el 13,7% (95 unidades).
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Figura 6: Cantidad de partculas de microplsticos por tamao (Gonzlez, 2019)
En lo que respecta al nmero de partculas por su forma o estructura constitutiva en la Figura 7, se pudo observar que el mayor nmero de ocurrencia fueron las fibras con el 44,08% (305 unidades) las cuales superaron en mayor cantidad a los fragmentos con el 29,34% (203 unidades), la siguiente forma fue la pelcula que se repiti en un 25,28% (175 unidades) y por ltimo con bastante diferencia se presentaron los foam con el 1,30% (9 unidades) de frecuencia de aparicin en los sedimentos muestreados de la Isla Santay.
Figura 7: Cantidad de partculas de microplsticos por tamao (Gonzlez, 2019)
La Figura 8 describe el total de partculas presentadas tanto en el tamao como en la forma o estructura constitutiva. El tamao de las partculas que ocurre con mayor frecuencia son los mayores a 0,5mm representando el 36% del 100% de la masa plstica; entre las partculas con tamao mayor a 1 mm su frecuencia baj hasta llegar al 33.23%; los tamaos mayores a 3mm y 2mm disminuyeron su aparicin significativamente entre el 16% y 13.72%. Se pudo observar que a medida que se acercan al tamao lmite (5mm) su frecuencia va disminuyendo. Para la distribucin por formas las fibras representan el 44,1% seguido de los fragmentos con el 20,3%, las pelculas representan un 25,3% y el foam solo el 1,3%.
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Figura 8: Datos porcentuales en base al tamao y forma de partculas microplsticos (Gonzlez, 2019)
La Figura 9 presenta la distribucin de tamaos y forma de acuerdo con cada estacin. En todas las estaciones respecto al rango el mayor porcentaje que se repite estn entre 5mm y 1 mm. Respecto a las formas o estructura constitutiva frecuentemente encontradas son las fibras presentes en todos los puntos de muestreo con un gran porcentaje. En los puntos de muestreo Norte y Oeste no aparecieron partculas en la categora de foam, solo en los puntos de muestreo Este y Sur, pero su aporte fue mnimo. Cabe recalcar que el lado norte de la Isla Santay fue el ms contaminado por los microplsticos representado por un 35,26% del total de micropartculas encontradas en el estudio; seguido el punto de muestreo localizado en el oeste con el 26,44% (estacin frente a Guayaquil), el este con 25,28% (estacin frente a Durn) y por ltimo la que muestra menor microplsticos es la del sur con 13% de la masa plstica.
Figura 9: Mapa temtico con la distribucin de forma y tamao partculas microplsticos en cada estacin de monitoreo (Gonzlez, 2019)
A partir de los resultados obtenidos en este estudio que muestran la presencia de microplsticos en los sedimentos de la Isla Santay, donde se demuestra que la ocurrencia de estos es mayor entre los 0,5mm y 2mm lo cual comprueba afirmativamente la hiptesis planteada donde se infera que el tamao con mayor frecuencia en su ocurrencia era de 0,5mm a 2mm.
Los hallazgos encontrados en el presente estudio respecto a la forma o estructura constitutiva de microplsticos ms frecuente aparicin fueron: las fibras, las cuales coinciden con el estudio realizado en el estuario de Yangtze, ubicado en China, realizado por Zhao, Zhu, Wang y Li en el 2014. Tambin coincide con otro estudio realizado en tres estuarios (Jiaojiang, Oujiang y Minjiang) ubicados en China y realizado por Zhao, Zhu, & Li en el 2015, donde las fibras fueron las que se presentaron con mayor frecuencia. En ambos estudios mencionados (Jiaojiang, Oujiang, Minjiang y Yangtze) se encontraron tambin grnulos como una de las formas ms frecuentes difiriendo del presente estudio, en el cul las ms frecuentes fueron las fibras, los fragmentos y las pelculas, sin haberse encontrado ningn grnulo. Los grnulos se refieren a pequeas esferas que provienen generalmente de los productos de limpieza y cosmticos; estos pueden guardar relacin a la industrializacin y consumo masivo de productos que los contengan, por ejemplo: exfoliantes, detergentes y artculos de belleza.
Acerca del total de plsticos encontrados en la Isla Santay, incluidos los mesoplsticos (19 unidades) y microplsticos (692) tiene una similitud con el estudio realizado en Hong Kong por Fok y Cheung en los aos 2015 donde ms del 90% de la frecuencia de aparicin fueron los microplsticos. Los resultados respecto a las formas ms frecuentes en Hong Kong no se relacionan con el de la Isla Santay. La distribucin de sus formas es significativamente diferente: Foam 92% fragmentos 5% y pellets 3%.
Los autores Peng, Xu, Zhu, Bai, y Li, en el 2018 demostraron en su estudio realizado en Shanghai, China que el 58% de las unidades encontradas (802 partculas) pertenecan a tamaos inferiores a 1mm. Estos valores carecen de conexin con el presente trabajo ya que para la Isla Santay los tamaos superiores a 1mm abarcan el 62,9%; es decir que aparecen microplsticos grandes con mayor frecuencia. Segn las formas presentadas en ambos estudios existes ciertas similitudes respecto a las formas ms recurrentes como las fibras y los fragmentos, con la escaza diferencia que no se encontraron pellets en los sedimentos de la Isla.
Aunque las ciudades de Guayaquil y Durn son las urbes ms grandes de la provincia del Guayas e influyen sobre la contaminacin de plsticos en la Isla, los resultados demostraron que la frecuencia con que aparecen las partculas en los sedimentos es considerablemente menor al estudio realizado en los estuarios de Jiaojiang, Oujiang y Minjiang en China por Zhao, Zhu, & Li en el 2015. China es uno de los principales productores de Plstico a nivel mundial (PlasticsEurope, 2017) y sus niveles industriales son mayores que Ecuador, la razn se atribuye a las estructuras econmicas en los estuarios urbanos (Zhao et al., 2015).
Los microplsticos aparecen en diferentes escenarios o ecositemas ya sean acuticos o terrestres, y segn ello debera existir un protocolo de tratamiento de muestra previo al anlisis y cuantificacin; como es el caso de las playas donde su proceso de cuantificacin en lnea de marea u orilla es mucho ms fcil que en los casos de sedimentos o suelos estuarinos ya que se encuentran mojados y es ms difcil la extraccin de estas partculas.
En un documento emitido por la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) se sugiere un protocolo para el tratamiento de microplsticos en ambientes marinos y no se contempla a los estuarios como parte de ello; adicional a eso sugieren que la sal comercial es suficiente para realizar la separacin por densidad, esto podra alterar los resultados de la cuantificacin y la razn es, porque en otro estudio publicado en el 2017 por la revista natura y realizado por Karami et al., afirman que la sal comercial muestreada en 8 pases diferentes contena microplsticos en diferentes proporciones; sumando al estudio en el ao 2018 realizado por Kim, Lee, Kim y Kim donde se demuestra que en el 90% de la sal comercial muestreada a nivel mundial existe microplsticos, entonces este protocolo no fue el ms idneo para el estudio. Para este trabajo de investigacin se utiliz sal de laboratorio 100% pura para as evitar cualquier alteracin o influencia en los resultados.
El camarn de ro que se encuentra en la Isla Santay estara expuesto potencialmente a la ingestin de microplsticos primarios los cuales son inferiores a 1mm ya que un estudio experimental realizado recientemente en el 2018 por Lehtiniemi et al., concluyen que el tamao importa ms que la forma y que los ms peligrosos son los microplsticos secundarios, los que hemos encontrado en la Isla Santay, esto quiere decir que, entre ms pequeos son los tamaos de la partcula la ingestin y absorcin de microplsticos es mayor, como el camarn es consumido comercialmente, deberan existir estudios toxicolgicos que analicen la presencia de estas microparticulas en el interior de estos organismos.
A pesar de tener certezas de que la contaminacin con plstico en la Isla Santay, y que la forma ms frecuente en la mayora de los estudios a nivel mundial son las fibras y fragmentos, no existe una normativa con la cual se pueda comparar el nivel de contaminacin de partculas y su grado de peligrosidad ya que no existen estudios al respecto. En un artculo de revisin publicado en el 2018 por la SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) Burns y Boxall revisan y analizan datos de 320 artculos publicados los cuales contienen como tema principal la ocurrencia y toxicologa de los microplsticos en ecosistemas acuticos; de los artculos revisados, 50 pertenecan a estudios de microplsticos en sedimentos y de estos tan solo 10 pertenecan a ecosistemas de agua dulce; adicionalmente las investigaciones informan la ocurrencia de microplsticos en diferentes unidades como: artculos por kilogramo o litro, artculos por metro cuadrado y artculos por metro cbico. Aunque es posible convertir las unidades no siempre se puede hacer las comparaciones ya que no todos los estudios reportan la cantidad de partculas exactas en total.
Recientemente en dos tesis publicadas en la Universidad Central del Ecuador en abril del 2019, Poma, autora de la determinacin de microplsticos en cerveza artesanal y, Regnifo, autora del estudio de microplsticos en la miel artesanal, afirman que encontraron microplsticos en la miel y en la cerveza; tambin que las formas ms frecuentes fueron fibras y fragmentos, los cuales coinciden con el presente estudio. A pesar de ello, el escenario est alejado de un ambiente marino; no se podra comparar con el estudio presente porque sera comparar manzanas con peras.
La OMS (Organizacin Mundial de la Salud) y la FAO (Food American Organization) afirman que las cantidades ingeridas por un ser humano se aproximan a 2000 partculas al ao y que esto no significa un peligro inminente, sin embargo, la comparacin que hacen en sus estudios es de partculas (<100 um) inferiores a los datos reportados, con lo cual la comparacin no sera correcta.
Conclusiones
El punto de muestreo con ms partculas cuantificadas fue la norte y la de menor cantidad la sur; por consiguiente, el norte de la isla fue el ms contaminado en comparacin del este, oeste y sur.
El tamao ms frecuente pertenece a los microplsticos pequeos, es decir mayor (<1mm). Este evento podra estar relacionado al tamao de los poros del filtro que poseen las plantas de tratamiento de aguas residuales y que desembocan en la cuenca del ro Guayas, entonces las micropartculas debajo de este tamao de poro se escapan y acaban en los cuerpos de agua dulce.
Las formas o la estructura constitutiva de las partculas plsticas encontradas sugieren que son el resultado de la degradacin fsica de plsticos ms grandes (macroplsticos y mesoplsticos). Las formas ms abundantes fueron las fibras y los fragmentos seguido por las pelculas. No se encontraron foam (poliestireno expandido) significativamente, su valor represent apenas un 4,4% del contenido total.
La isla Santay est expuesta a la contaminacin de las urbes ms grandes de la provincia del Guayas y por su ubicacin en la Cuenca Baja esta sufre consecuencias de contaminacin plstica por parte de actividades humanas (agrcolas, cotidianas y mal manejo de desechos); los mismos que ponen en riesgo la ecologa, alimentacin y biologa de los animales que habitan all.
No se puede determinar si las partculas encontradas en la Isla Santay son el producto de lo que lleva la corriente o lo que traen las aguas cuenca abajo ya que la isla se encuentra expuesta a corrientes de agua. Las partculas podran ser generadas en Cuenca arriba, Guayaquil o Durn.
Referencias
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