Bases para la clasificación, monitoreo y remediación de un río de llanura. Una aproximación a nivel de cuenca

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Esta tesis presenta un estudio de la relación entre la composición química del agua del río Reconquista y el uso de la tierra en la cuenca. Nuestro trabajo nos permitió identificar las principales fuentes de contaminación. En la cuenca alta la escorrentía regula las características físico-químicas d...

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Autor principal: Arreghini, Silvana
Otros Autores: Fabrizio de lorio, Alicia
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2008
Materias:
RIO RECONQUISTA
CAUDAL
ZONA DE REFERENCIA
JUNCOS
FITORREMEDIACION
METALES PESADOS
ZINC
SEDIMENTOS
CONTAMINACION
ALOMETRIA
DESCOMPOSICION
ECOHIDROLOGIA
RECONQUISTA RIVER
FLOW
REFERENCE AREA
BULRUSH
PHYTOREMEDIATION
HEAVY METALS
SEDIMENT
POLLUTION
ALLOMETRY
DECOMPOSITION
ECOHYDROLOGY
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n4344_Arreghini
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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Bases para la clasificación, monitoreo y remediación de un río de llanura. Una aproximación a nivel de cuenca
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description Esta tesis presenta un estudio de la relación entre la composición química del agua del río Reconquista y el uso de la tierra en la cuenca. Nuestro trabajo nos permitió identificar las principales fuentes de contaminación. En la cuenca alta la escorrentía regula las características físico-químicas del agua, predominando los ciclos biogeoquímicos naturales. Las cuencas media y baja muestran un progresivo deterioro de la calidad del agua, donde los aportes de la actividad antrópica modifican los ciclos y procesos característicos del río. Las características del arroyo Durazno permiten definirlo como zona de referencia. La calidad de sus aguas cambia rápidamente, aún con la baja intervención humana, por su alta dependencia del caudal. Las precipitaciones producen un aporte de SS, COD, COP, sustancias húmicas y/o nutrientes, dependiendo de las condiciones previas de humedad de los suelos; en condiciones de bajo caudal la composición química del arroyo responde a las características del agua subterránea. El zinc es uno de los principales contaminantes de los sedimentos del río Reconquista. La simulación de un evento de contaminación por el agregado de zinc en un ensayo aumentó la concentración total de Zn en sedimento y en todas sus fracciones, principalmente en los óxidos de Fe y Mn, mostrando la importancia de los sedimentos como sumideros del metal. En sedimentos ricos en materia orgánica, la elevada CIC permite una importante asociación del metal a la fracción intercambiable. Estos sedimentos retienen mayores niveles de zinc, removiéndolo de la columna de agua y reduciendo el riesgo potencial para la biota. Nuestro estudio muestra que las plantas de Schoenoplectus californicus crecidas en sedimentos contaminados captan mayores concentraciones de Zn y su concentración en rizomas responde a los incrementos del metal en la fracción intercambiable. Los rizomas de S. californicus y de Schoenoplectus americanus constituyen una de las principales estructuras de acumulación de zinc, indicando una estrategia de tolerancia que preserva las estructuras fotosintéticas. Sin embargo, ante concentraciones extremadamente altas, estas plantas son incapaces de inhibir la traslocación del metal, alcanzándose concentraciones fitotóxicas en vástagos. La toxicidad además se manifiesta en cambios en las relaciones alométricas, observándose plasticidad real y sugiriendo que la medición in situ de variables morfométricas puede brindar información sobre las condiciones de crecimiento de las plantas y constituir indicadores de alerta temprana de contaminación por metales pesados. La descomposición de vástagos de S. californicus con diferentes contenidos de Zn puede ser explicada mediante una función doble exponencial, que representa dos fases bien definidas (lixiviación y descomponedores) con tasas de decaimiento específicas. El comportamiento de los detritos como sumidero/fuente de metal se encuentra condicionado por la concentración inicial de zinc. La amplia distribución, el rápido crecimiento y la tolerancia de estas plantas a concentraciones de zinc relativamente altas permiten considerarlas organismos promisorios para el tratamiento de efluentes, al mejorar la calidad del agua y estabilizar al metal en el sedimento. Dado que ambas especies pueden crecer sobre las márgenes del río Reconquista sin que resulten afectadas su biomasa aérea y altura de vástagos, podrían atenuar los aportes de contaminantes desde las áreas circundantes, sin embargo deberá tenerse en cuenta el comportamiento de los detritos contaminados en la planificación de las estraegias de remediación y preservación. La propuesta metodológica presentada en esta tesis contribuye a describir los procesos que ocurren a nivel de cuenca con el fin de lograr un manejo apropiado de la calidad del agua superficial basándose en procesos eco-hidrológicos, resaltando la importancia de preservar la vegetación litoral.
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spelling tesis:tesis_n4344_Arreghini2025-09-10T15:34:40Z Bases para la clasificación, monitoreo y remediación de un río de llanura. Una aproximación a nivel de cuenca Basis for the classification, monitoring and remediation of lowland river. Approach at basin scale Arreghini, Silvana Fabrizio de lorio, Alicia Cabo, Laura Isabel de RIO RECONQUISTA CAUDAL ZONA DE REFERENCIA JUNCOS FITORREMEDIACION METALES PESADOS ZINC SEDIMENTOS CONTAMINACION ALOMETRIA DESCOMPOSICION ECOHIDROLOGIA RECONQUISTA RIVER FLOW REFERENCE AREA BULRUSH PHYTOREMEDIATION HEAVY METALS ZINC SEDIMENT POLLUTION ALLOMETRY DECOMPOSITION ECOHYDROLOGY Esta tesis presenta un estudio de la relación entre la composición química del agua del río Reconquista y el uso de la tierra en la cuenca. Nuestro trabajo nos permitió identificar las principales fuentes de contaminación. En la cuenca alta la escorrentía regula las características físico-químicas del agua, predominando los ciclos biogeoquímicos naturales. Las cuencas media y baja muestran un progresivo deterioro de la calidad del agua, donde los aportes de la actividad antrópica modifican los ciclos y procesos característicos del río. Las características del arroyo Durazno permiten definirlo como zona de referencia. La calidad de sus aguas cambia rápidamente, aún con la baja intervención humana, por su alta dependencia del caudal. Las precipitaciones producen un aporte de SS, COD, COP, sustancias húmicas y/o nutrientes, dependiendo de las condiciones previas de humedad de los suelos; en condiciones de bajo caudal la composición química del arroyo responde a las características del agua subterránea. El zinc es uno de los principales contaminantes de los sedimentos del río Reconquista. La simulación de un evento de contaminación por el agregado de zinc en un ensayo aumentó la concentración total de Zn en sedimento y en todas sus fracciones, principalmente en los óxidos de Fe y Mn, mostrando la importancia de los sedimentos como sumideros del metal. En sedimentos ricos en materia orgánica, la elevada CIC permite una importante asociación del metal a la fracción intercambiable. Estos sedimentos retienen mayores niveles de zinc, removiéndolo de la columna de agua y reduciendo el riesgo potencial para la biota. Nuestro estudio muestra que las plantas de Schoenoplectus californicus crecidas en sedimentos contaminados captan mayores concentraciones de Zn y su concentración en rizomas responde a los incrementos del metal en la fracción intercambiable. Los rizomas de S. californicus y de Schoenoplectus americanus constituyen una de las principales estructuras de acumulación de zinc, indicando una estrategia de tolerancia que preserva las estructuras fotosintéticas. Sin embargo, ante concentraciones extremadamente altas, estas plantas son incapaces de inhibir la traslocación del metal, alcanzándose concentraciones fitotóxicas en vástagos. La toxicidad además se manifiesta en cambios en las relaciones alométricas, observándose plasticidad real y sugiriendo que la medición in situ de variables morfométricas puede brindar información sobre las condiciones de crecimiento de las plantas y constituir indicadores de alerta temprana de contaminación por metales pesados. La descomposición de vástagos de S. californicus con diferentes contenidos de Zn puede ser explicada mediante una función doble exponencial, que representa dos fases bien definidas (lixiviación y descomponedores) con tasas de decaimiento específicas. El comportamiento de los detritos como sumidero/fuente de metal se encuentra condicionado por la concentración inicial de zinc. La amplia distribución, el rápido crecimiento y la tolerancia de estas plantas a concentraciones de zinc relativamente altas permiten considerarlas organismos promisorios para el tratamiento de efluentes, al mejorar la calidad del agua y estabilizar al metal en el sedimento. Dado que ambas especies pueden crecer sobre las márgenes del río Reconquista sin que resulten afectadas su biomasa aérea y altura de vástagos, podrían atenuar los aportes de contaminantes desde las áreas circundantes, sin embargo deberá tenerse en cuenta el comportamiento de los detritos contaminados en la planificación de las estraegias de remediación y preservación. La propuesta metodológica presentada en esta tesis contribuye a describir los procesos que ocurren a nivel de cuenca con el fin de lograr un manejo apropiado de la calidad del agua superficial basándose en procesos eco-hidrológicos, resaltando la importancia de preservar la vegetación litoral. This thesis presents a study of the relationship between water chemical composition of Reconquista river and its basin land use. Our work allowed us to identify the main pollution sources. At the upper basin, runoff controls the physical and chemical characteristics, thus prevailing the natural biogeochemical cycles. The middle and low basins show progressive deterioration of water quality, where the inputs by human activities modify the characteristic cycles and process of the river. The special features of Durazno stream allow it to be defined as a reference area for the Reconquista basin. Although the area presents low human activity, water quality change rapidly due to its dependence on flow. Runoff produces input of suspended solids, dissolved and particulate organic carbon, humic substances and/or nutrients, according to the previous moisture condition of soils; at low flow conditions, chemical composition is similar to groundwater. The zinc is the one of the main sediment pollutant. The simulation of the pollution event by Zn spike through an essay increases total zinc concentration in sediment and in all the other fractions, mainly in oxides of Fe and Mn, thus showing the importance of sediments as sink of Zn. In sediments rich in organic matter, high CEC allows an important association of Zn to the exchangeable fraction. These sediments retain higher Zn concentrations, removing it from the water and reducing potential risk for biota. Our studies show that the uptake of Zn by plants of Schoenoplectus californicus growing in contaminated sediments was higher, and rhizome concentrations respond to increment of Zn in the exchangeable fraction. The rhizomes of S. californicus and Schoenoplectus americanus are the main accumulation structures for Zn, thus indicating a tolerance strategy to preserve photosynthetic structures. However, at severely high concentrations of Zn, they can not inhibit metal translocation, attaining phytotoxic concentration in their shoots. Toxicity, also manifest itself in changes in allometric relationships, showing real plasticity and suggesting that measures in situ of morphometric variables may offer some information about plant growth conditions and may be indicators of early alert to heavy metal contamination. Decomposition of shoots with different Zn contents can be described through a double exponential function that represents two phases (lixiviation and decomposers) with specific decay rates. The sink/source behavior of detritus is conditioned by initial Zn concentration. Because of their wide distribution, fast growth and its tolerance to high Zn levels, these species can be considered as the promising organisms to be used for remediation in constructed wetlands for effluent treatment. This is based on the fact that their presence improves water quality and stabilizes metal in the sediment. Since both species could grow at the Reconquista margins without biomass and shoot height been affected, they can attenuate the pollutant inputs from neighbors areas. However, the behavior of contaminated detritus should be considered in the design of remediation and preservation strategies. The methodological proposal presented in this thesis contributes to describe the process that occur at basin scale in order to attain an appropriate management of water quality, thus taking into account eco-hydrological processes and to standing out the importance of preserving littoral vegetation. Fil: Arreghini, Silvana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2008 info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n4344_Arreghini

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