The use of multivariate analysis to link sediment contamination and toxicity data to establish sediment quality guidelinesan example in the Gulf of Cádiz (Spain)

Resumen

Para evaluar la calidad de los sedimentos marinos en el Golfo de Cádiz, los datos provenientes de concentraciones químicas y respuestas de toxicidad en sedimentos fueron unidos usando el análisis multivariante. Las muestras de sedimentos fueron recogidas sinópticamente en siete estaciones de dos ecosistemas litorales en el Golfo de Cádiz (cinco en la Bahía de Cádiz y dos en las marismas del río Barbate) y fueron sujetas a seis tests de toxicidad de forma independiente y replicada, así como a análisis químicos. Los efectos tóxicos en los sedimentos se chequearon utilizando tres fases operativas del sedimento: sedimento bruto, utilizando el anfípodo Microdeutopus gryllotalpa (10 d estático: supervivencia) y la almeja de estuario Ruditapes philippinarum (48 h estático: enterramiento); extracto de sedimento, utilizando larvas del bivalvo de estuario Crassostrea angulata (48 h estático: supervivencia) y del pez marino Sparus aurata (48 h estático: supervivencia); y agua intersticial, utilizando poblaciones del rotífero de estuario Brachionus plicatilis (7 d estático: decaimiento de la población) y de la bacteria marina Photobacterium phosphoreum (Microtox@). Para evaluar los niveles de contaminación, se determinaron las concentraciones en los sedimentos de carbono orgánico, 14 metales traza (Fe, Mn, Cu, Zn, Pb, Cd, Ag, Hg, As, Sn, V, Ni, Co y Cr) y el detergente alquilbenceno- sulfonato lineal (LAS). Los resultados de los ensayos de toxicidad se compararon mediante relaciones de respuesta entre las diferentes estaciones, demostrando una concordancia general entre los valores de toxicidad determinados en todos los tests, excepto en el caso de la toxicidad en el agua intersticial (principalmente debido a mezclas de metales traza tóxicas). Los datos obtenidos en los ensayos químicos y de toxicidad se ensamblaron utilizando técnicas estadísticas multivariantes (análisis de factores), mostrando que los dos tipos de datos podrían ser representados por sólo cinco factores correspondientes a cinco relaciones que ensamblan relaciones entre los contaminantes y el efecto biológico. La contribución de estos factores en los casos estudiados fue utilizado para establecer aquellos intervalos en las concentraciones de contaminantes asociados con efectos adversos. Las guías de calidad de sedimentos, en términos de aquellas concentraciones a las cuales o por debajo de las cuales el efecto biológico se ha mostrado como mínimo, son (mg kg-’ de peso seco de sedimento): Hg, 0.25: Ag, 0.78; Pb, 66.80; Cr, 101.2; LAS, 2.6.