1. 17/09/2014
1
EVALUACIONES DE RIESGO
ECOLÓGICO EN SITIOS
CONTAMINADOS
Rosa María Flores Serrano
Leonardo Pflüger
Jornada de Capacitación en Análisis de Riesgo Ambiental
Rawson, Provincia de Chubut, Argentina,
19 de septiembre de 2014
Programa para la
Gestión Ambiental
de Sitios Contaminados
Riesgo
Peligro
Exposición
Vulnerabilidad
Probabilidad de que ocurra un efecto adverso
3. 17/09/2014
3
Evaluación de riesgo ecológico
Vías de exposición
Número de especies
Tiempo y magnitud de exposición
Tasas metabólicas
Dependencia alimenticia
ERS Y ERE: ¿POR QUÉ SON DIFERENTES?
Evaluación de riesgo ecológico
4. 17/09/2014
4
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
Proceso que evalúa la
probabilidad o
posibilidad de que
efectos ecológicos
adversos ocurran en
el futuro o estén
ocurriendo en el
presente como
resultado de
exposición a uno o
más agentes
productores de estrés
(U.S.EPA, 1998).
OBJETIVO:
PROTEGER A LOS OBJETIVOS DE EVALUACIÓN
Evaluación de riesgo ecológico
RM FloresRM Flores
1.FORMULACIÓN DEL
PROBLEMA
Información del sitio
Caracterización
biológica
Caracterización
ambiental
Selección de
contaminantes de
interés ecológico
potencial (CIEP)
Definir objetivos de
evaluación
Modelo conceptual
3. CARACTERIZACIÓN
DEL RIESGO
Integración de las
información para
obtener un estimado
cualitativo o
cuantitativo del
riesgo
2. ANÁLISIS
Caracterización
de exposición
Dosis de exposición
Evidencias
Caracterización de
efectos (Perfil
agente-respuesta)
Concentraciones o
dosis toxicológicas
Fuente: TNRCC (2001);
U.S.EPA (1992); U.S.EPA (1998)
5. 17/09/2014
5
Evaluación de riesgo ecológico
RM FloresRM Flores
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA (FP):
INFORMACIÓN SOBRE EL SITIO
Colectar información
histórica del sitio
respecto a
actividades
industriales,
pecuarias,
recreativas, etc.
Visitas al sitio
¿Existe información
documentada sobre
efectos observados?
¿Existe información
documentada sobre
presencia de
contaminantes?
¿El sitio está
protegido por
alguna ley, es una
reserva natural?,
¿qué tipo de
hábitats existen?
Ubicación geográfica
del sitio.
Evaluación de riesgo ecológico
RM FloresRM FloresRM Flores
FP: CARACTERIZACIÓN BIOLÓGICA
Fauna
6. 17/09/2014
6
Evaluación de riesgo ecológico
RM FloresRM Flores
Fauna
FP: CARACTERIZACIÓN BIOLÓGICA
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
¿Qué especies
existen? (clasificación
taxonómica)
¿Dónde están
distribuidos?
¿Migración?
• ¿Qué hábitos
tienen?:
¿qué comen?,
¿cómo consiguen su
alimento, agua?,
¿dónde consiguen
su alimento, agua?
• ¿Cuáles son sus
características
físicas y
fisiológicas?:
¿cuál es su peso?,
¿cuál es su talla?,
¿cuánto alimento,
agua, suelo ingieren?
• ¿Existen especies
sujetas a protección
especial?
• NOM-059-
SEMARNAT-2001
Fauna
FP: CARACTERIZACIÓN BIOLÓGICA
Ejemplo: http://www.dtsc.ca.gov/assessingrisk/eco2.cfm
7. 17/09/2014
7
Evaluación de riesgo ecológico
FP: CARACTERIZACIÓN BIOLÓGICA
RM Flores
FP: CARACTERIZACIÓN BIOLÓGICA
NORMA Oficial Mexicana NOM-059-ECOL-2001, Protección
ambiental-Especies nativas de México de flora y fauna silvestres-
Categorías de riesgo y especificaciones para su inclusión,
exclusión o cambio-Lista de especies en riesgo.
• Probablemente extinta en el medio silvestre
• Especie nativa de México, desparecida, ejemplares vivos en
confinamiento o fuera del territorio mexicano.
• En peligro de extinción
• Población disminuida, sobrevivencia en riesgo,
• Amenazadas
• Especies en peligro de desaparecer en corto o mediano plazo
si siguen operando cierto factores negativos
• Sujetas a protección especial
• Especies que podrían estar amenazadas, se propicia su
conservación y recuperación
Canis lupus
baileyi
Antilocapra
americana
Spilogale
pygmaea
Peromyscus
zarhynchus
Evaluación de riesgo ecológico
FP: CARACTERIZACIÓN BIOLÓGICA
8. 17/09/2014
8
Evaluación de riesgo ecológico
Método de marca y recaptura simple (1 marca y recaptura) de
Petersen (1897)
Método de marca y recaptura múltiple (varios marcajes) de
Schnabel (1938)
Método de marca y recaptura múltiple de Schumacher y
Eschmayer (1943)
Método de Jolly-Seber (1965, 1982) para poblaciones abiertas
Método de captura por unidad de esfuerzo (tipo y cantidad de
medios) (Leslie y Davis, 1939)
Fauna
FP: CARACTERIZACIÓN BIOLÓGICA
Evaluación de riesgo ecológico
Flora
FP: CARACTERIZACIÓN BIOLÓGICA
9. 17/09/2014
9
Evaluación de riesgo ecológico
¿Qué especies
existen? (clasificación
taxonómica)
¿Dónde están
distribuidas?
• ¿De qué tipo de
vegetación se trata?
¿Cómo está formada la
comunidad?
• ¿Existen especies
sujetas a protección
especial?
Flora
FP: CARACTERIZACIÓN BIOLÓGICA
Evaluación de riesgo ecológico
Seibadal Selva baja espinosa caducifolia
Vegetación de dunas costeras Selva baja caducifolia
Manglar Selva baja subperennifolia
Petén Selva mediana subcaducifolia
Tular, Carrizal, tasistal y popal Selva mediana subperrenifolia
Sabana Selva alta perennifolia
Tipos de vegetación de la Península de Yucatán
Fuente: Flores y Espejel (1994)
FP: CARACTERIZACIÓN BIOLÓGICA
Flora
• Miranda y Hernández X.
• Rzedowski, J.
Clima Suelo
Flora
10. 17/09/2014
10
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
FP: CARACTERIZACIÓN BIOLÓGICA
Flora
+
Cynodon dactylon
Panicum maximum
Rhynchelytrum repens
Solanum amazonium
Melochia tomentosa
Densidad :
•Parcelas definidas
(cuadrantes)
•Métodos de
distancia
(individuo más
cercano, vecino
más cercano,
pares al azar, etc.)
Características:
•Asociaciones
•Densidad
•Dominancia
•Frecuencia
Índices:
•Diversidad (Simpson,
Shannon-Wiener)
•Semejanza (Sorensen,
Mountfort)
•VIR (Curtis, 1959)
¿Se tiene información histórica?
¿Se puede comparar con otro sitio?
Evaluación de riesgo ecológico
FP: CARACTERIZACIÓN AMBIENTAL
Toma de muestras
11. 17/09/2014
11
Recolección de la información
¿Qué hacer con los datos?
RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN (RI) (IP)
ProUCL v.5.0: http://www.epa.gov/osp/hstl/tsc/software.htm
Recolección de la información
RM Flores
¿Qué hacer con los datos?
RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN (RI)
22
Distribución espacial y vertical
ConcentraciónFuente:
http://www.tiem.utk.edu/~sada/visualization.shtml
12. 17/09/2014
12
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
FP: CARACTERIZACIÓN AMBIENTAL
Agentes productores de estrés, “estresores”
Autor Definición
Larcher (1980) La exposición a condiciones extraordinariamente
desfavorables que desencadenan una respuesta de
alarma (reacciones de defensa o de adaptación) en el
organismo si no se encuentra en “estado latente”
Barrett (1981) Perturbación aplicada sobre un sistema por un estresor
que es extraño al sistema o bien puede ser “endémico o
natural” pero presente en un nivel excesivo o diferente.
Rykiel (1985) Efecto; una respuesta fisiológica de un individuo o una
respuesta funcional de un sistema, ocasionada por una
perturbación u otro proceso ecológico “en relación con
una condición de referencia” caracterizado por dirección,
magnitud y persistencia
Estrés
Wickham J., Wu J., Bradford D. (1997) A conceptual framework for selecting and analyzing stressor data to study
species richness at large spatial scales. Environmental management Vol. 21 No. 2 pp 247-257
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
FP: CARACTERIZACIÓN AMBIENTAL
Categoría Ejemplo
Estresor antropogénico Contaminación, introducción de
especies exóticas, fragmentación
del hábitat
Estresor natural Eventos climáticos extremos,
precipitaciones por encima del
promedio, sequías prolongadas
Covariado natural Clima prevalente, topografía,
arroyos, humedales
Combinación de los anteriores Estallidos de plagas
Wickham J., Wu J., Bradford D. (1997) A conceptual framework for selecting and analyzing stressor data to study
species richness at large spatial scales. Environmental management Vol. 21 No. 2 pp 247-257
Agentes productores de estrés, “estresores”
“Estresor” (agente productor de estrés).- Cualquier entidad física,
química o biológica que puede inducir a una respuesta adversa.
13. 17/09/2014
13
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
FP: CARACTERIZACIÓN AMBIENTAL
Sus efectos pueden ser directos o
indirectos.
Agentes productores de estrés, estresores
Químicos
(compuestos
tóxicos o
nutrientes)
Físicos (presas,
sedimentos
suspendidos,
redes de pescar)
Biológicos (especies
exóticas o alimentos
transgénicos)
Los estresores pueden ser
(U.S.EPA, 1998):
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
FP: DEFINIR OBJETIVOS DE EVALUACIÓN
Estresores - objetivos de evaluación
Efectos directos
Efectos
indirectos
Artemisa sp.
Brachylagus idahoensis
Conejo pigmeo
14. 17/09/2014
14
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
SELECCIÓN DE CIEP
Eliminar (TNRCC, 2001):
Contaminantes < Conc de fondo
Contaminantes < LDA
Retener para evaluación (CIEP):
Contaminantes bioacumulables
(Kow, FBA90 > 1)
Contaminates > CER
Normada
Media aritmética, geométrica,
percentil, otro (de varios
valores)
Desarrollar los propios
Bioensayos
Cmax
vs.
Cmedia
Evaluación de riesgo ecológico
SELECCIÓN DE CIEP (SEMARAT, 2006)
•Cmedio > Cfondo
•Disruptores endócrinos posibles o probados:
Comisión Europea (categorías 1 y 2):
http://www.mst.dk/English/Chemicals/endocrine_disruptors/the_EU_list_of_p
otential_endocrine_disruptors/),
Instituto Nacional de Ciencias Ambientales de Japón (posibles alteradores
endócrinos): (http://w-edcdb.nies.go.jp/HPEF/sp_Table3.html).
•Cmedio > Concentración de referencia ecológica
RM FloresRM Flores
http://oehha.ca.gov/cal_ecotox/
http://rais.ornl.gov/tools/eco_search.php
http://cfpub.epa.gov/ecotox/
http://archive.orr.noaa.gov/ etc etc etc: http://goo.gl/inMQiP (a PÁGINA NOAA)
http://archive.orr.noaa.gov/book_shelf/122_NEW‐SQuiRTs.pdf (DIRECTO A TABLA)
http://www.epa.gov/osw/hazard/tsd/td/combust/eco‐
risk/volume3/appx‐e.pdf
URL: actualizadas en 14 septiembre 2014
15. 17/09/2014
15
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
FP: DEFINIR OBJETIVOS DE EVALUACIÓN
Objetivos (indicadores, parámetros) de evaluación (assessment endpoints)
Expresiones explícitas de los valores
ambientales que se van a proteger
(U.S.EPA, 1998). Ejemplo: la población de
gaviotas en la Bahía de Sydney.
LO QUE SE PROTEGERÁ.
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
FP: DEFINIR OBJETIVOS DE EVALUACIÓN
Objetivos de evaluación (assessment endpoints) y objetivos medida (measurement endpoints)
Valor ecológico Entidad ecológica
(objetivo de evaluación)
Atributo a proteger
(objetivo de medición)
Escala
•Relevancia
ecológica
•Susceptibilidad
•Relevante a las
metas de gestión
(social o política)
Especie (Organismos) •Reproducción
•Sobrevivencia
•Crecimiento
•Comportamiento
Área y tiempo
Población •Abundancia
•Biomasa
•Producción
•Rango geográfico
Grupo de especies definido
por su función
•Riqueza
•Abundancia
•Biomasa
•Diversidad
•Estructura
•Índices
Comunidad
Ecosistema
Un hábitat valioso Anteriores
Fuente: U.S.EPA (1998); Suter et al. (2002)
16. 17/09/2014
16
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
FP: DEFINIR OBJETIVOS DE EVALUACIÓN
Objetivo de evaluación
Suborganismo Organismo Población Comunidad
Bioquímico Histológico
OBJETIVODE
MEDIDA
Proteínas
relacionadas
al estrés
Necrosis Crecimiento Tamaño de la
población
Distribución de
edad y tallas
Abundancia
relativa
Enzimas
antioxidan-
tes
Carcinomas Muerte Tamaño de la
población
Proporción de
sexos
Diversidad
de especies
Importancia ecológica
Dificultad para relacionar el efecto observado a un compuesto en particular
m, h h,d d,s,m,año m,año m,año
Objetivos o indicadores de evaluación (assessment endpoints)
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
FP: DEFINIR OBJETIVOS DE EVALUACIÓN
Fuente: USEPA (1994b), Workshop Issue Papers
17. 17/09/2014
17
Evaluación de riesgo ecológico
Problema/
Peligro
Indicador de
evaluación
Indicador de medida Valor
toxicológico de
interés
BPC Población de
gaviotas
Reproducción CE a la que se
producen
huevos no
viables
Insecticida Aves de la
especie
Hirundo
rustica
Mortalidad de
individuos
LD50 en aves de
laboratorio
FP: DEFINIR OBJETIVOS DE EVALUACIÓN
Objetivos o indicadores de evaluación (assessment endpoints)
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
FP: DEFINIR OBJETIVOS DE EVALUACIÓN
Características de los OBJETIVOS DE EVALUACIÓN
(Suter, 1993):
•Relevancia social
•Relevancia biológica
•No ambiguo
•Fácil de medir
•Sensible
18. 17/09/2014
18
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
FP: DEFINIR OBJETIVOS DE EVALUACIÓN
Características DE LOS OBJETIVOS DE EVALUACIÓN
(Standard Guide for Selecting and Using Ecological
Endpoints for Contaminated Sites, ASTM, 2014):
•Ser de preocupación local y de considerción ecológica (relevancia social o
ecológica, o ambas)
•Relevante al sitio o área circundante o ambos bajo el uso de suelo actual o futuro o
ambos (los objetivos actuales y futuros pueden ser diferentes)
•Potencialmente susceptible a efectos adversos debidos a la exposición de uno o
más estresores del sitio
•Consistente con la escala especial y temporal de acción de los estresores del sitio
•Ser el elemento que se espera que tenga la mayor exposición a los estresores
respecto a otros (en el sitio)
•Susceptible de ser incluido en la formulación de la hipótesis, evaluación y
predicción
•Que el valor a ser protegido se defina claramente
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
FP: DEFINIR OBJETIVOS DE EVALUACIÓN
Características DE LOS OBJETIVOS DE MEDIDA (Standard
Guide for Selecting and Using Ecological Endpoints for
Contaminated Sites, ASTM, 2014):
•Está corrrelacionado o puede usarse para predicir o inferior cambios en el objetivo
de evaluación
•Relevante al sitio o área circundante o ambos bajo el uso de suelo actual o futuro o
ambos (los objetivos actuales y futuros pueden ser diferentes)
•Consistente con la escala especial y temporal de acción de los estresores del sitio
•Ser capaz de detector efectos adversos de preocupación en presencia de uno o más
estresores del sitio
•Susceptible de ser incluido en la formulación de la hipótesis, evaluación y
predicción
•Que se pueda definir claramente
•Que el intervalo de variación esperado sea conocido
19. 17/09/2014
19
Evaluación de riesgo ecológico
FP: MODELO CONCEPTUAL
Contacto con suelo,
sedimento
Contacto con agua
Cadena trófica terrestre
Cadena trófica acuática
Modelo
conceptual
Contacto con aire
Datos clave de entrada:
•Tasas de consumo (agua, suelo,
alimentos)
•Peso corporal
•Composición de la dieta
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
FP: MODELO
CONCEPTUAL
Cadenas tróficas
Fuente:
http://www.globalspecies.org/ecosystems/foodweb/1/829359
20. 17/09/2014
20
Evaluación de riesgo ecológico
EJEMPLO: Riesgo de la nutria marina
(Enhydra lutris) por exposición a
hidrocarburos residuales del derrame del
buque petrolero Exxon Valdez
Mark A. Harwell & John H. Gentile (2014) Assessing Risks to Sea Otters and the
Exxon Valdez Oil Spill: New Scenarios, Attributable Risk, and Recovery, Human and Ecological
Risk Assessment: An International Journal, 20:4, 889-916, DOI: 10.1080/10807039.2013.828513
Mark A. Harwell , John H. Gentile , Charles B. Johnson , David L. Garshelis &
Keith R. Parker (2010) A Quantitative Ecological Risk Assessment of the Toxicological Risks
from Exxon Valdez Subsurface Oil Residues to Sea Otters at Northern Knight Island, Prince
William Sound, Alaska, Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal, 16:4,
727-761, DOI:10.1080/10807039.2010.501230
24 de marzo de 1989
Evaluación de riesgo ecológico
Formulación de problema
Estresores:
(1) COV (inhalación, persistencia efímera)
(2) Empetrolamiento (pérdida de la capacidad de termorregulación,
hipotermia)
(3) HAP (toxicidad a mediano y largo plazo)
(4) Actividades de limpieza (presencia de humanos por largos periodos,
ruido = perturbación)
21. 17/09/2014
21
Evaluación de riesgo ecológico
Escenario actual:
(1) Presencia de un lente de petróleo atrapado en el medio poroso del sedimento
(2) Las nutrias se alimentan principalmente de almejas
(3) Las almejas las capturan hacienda hoyos en el sedimento de la costa, en el estrato
de la marea media a alta
Evaluación de riesgo ecológico
Escenario actual:
Cuatro factores afectan la probabilidad de que las nutrias entren en contacto con el
lente de petróleo al excavar:
(1) La distribución de los lentes de petróleo
(2) La distribución de los hábitats de almejas
(3) La coexistencia de los lentes de petróleo y los hábitats de las almejas
(4) El número de hoyos excavados/nutria/día (varía por género y edad) para
alimentarse de almejas
22. 17/09/2014
22
Evaluación de riesgo ecológico
FP: MODELO
CONCEPTUAL
Evaluación de riesgo ecológico
Actividades necesarias para cumplir con la formulación del problema y el modelo
conceptual:
- ¿Realmente existe exposición a HAP por los mecanismos expuestos en el modelo
conceptual?
- Biomarcadores (Citocromo P4501A)
- Determinar características físicas de las nutrias: pesos, tasas de ingestion
- Determinar hábitos alimenticios de las nutrias: ¿cómo se compone su dieta?
- Determinar cómo obtienen sus alimentos
- Excavación de hoyos, características
- Densidad de hoyos/nutria/día (variabilidad con edad y sexo)
- Probabilidad de que un hoyo intercepte el lente de petróleo
23. 17/09/2014
23
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
ANÁLISIS (A): CARACTERIZACIÓN DE LA
EXPOSICIÓN
• Dosis de exposición
(mg/kg*d)
• Concentraciones de
exposición (mg/kg)
Fuente: USEPA (1999)
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
Vías de exposición
A: CARACTERIZACIÓN DE LA EXPOSICIÓN
•Ingestión
•Inhalación
•Contacto dérmico
Contaminante
Fuente: U.S.EPA (2000)
24. 17/09/2014
24
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
A: CARACTERIZACIÓN DE LA EXPOSICIÓN
Dosis de exposición
DE Dosis de Exposición de la Sustancia en el Medio físico mg/kg·d
C Concentración de la Sustancia en el Medio físico mg/kg, mg/l,
mg/m3
PC Peso Corporal kg
TI Tasa de Ingesta del Medio físico kg/d,l/d,m3/d
PC
TI*C
DE
Evaluación de riesgo ecológico
RM FloresRM Flores
•¿Cuál es la concentración o dosis que produce el efecto
adverso?
Pruebas de toxicidad
A: CARACTERIZACIÓN DE LOS EFECTOS
•Valor Toxicológico de Referencia (VTR)
25. 17/09/2014
25
Evaluación de riesgo ecológico
RM FloresRM Flores
A: CARACTERIZACIÓN DE LOS EFECTOS
• Dosis• Concentraciones
NOAEL (c, sc),
LOAEL (c, sc),
LD50
Fuente: USEPA (1999)
Evaluación de riesgo ecológico
RM FloresRM Flores
A: CARACTERIZACIÓN DE LOS EFECTOS
¿Cómo seleccionar
VTR?
¿Qué tipo de
efectos produce?
¿Calidad
de la
informa-
ción?
¿Duración
experimento?
¿Etapa desarrollo?
¿Vía de ingesta?
¿Documentación?
¿género?
NOAEL
vs
LOAEL
26. 17/09/2014
26
Evaluación de riesgo ecológico
RM FloresRM Flores
A: CARACTERIZACIÓN DE LOS EFECTOS
Evaluación de riesgo ecológico
A: CARACTERIZACIÓN DE LOS EFECTOS
CL50, CE50,
NOEC
NOAEL (c, sc),
LOAEL (c, sc),
LD50
Herramienta URL vigente al 14 de septiembre de 2014
Ecotox (USEPA) http://cfpub.epa.gov/ecotox/
Cal/EcoTox http://www.oehha.ca.gov/cal_ecotox/
U.S. EPA Region 9 Biological
Technical Assistance Group (BTAG)
Recommended Toxicity
Reference Values for Mammals
http://www.dtsc.ca.gov/AssessingRisk/upl
oad/Eco_Btag‐mammal‐bird‐TRV‐table.pdf
RAIS Ecological Benchmark Tool http://rais.ornl.gov/tools/eco_search.php
ProUCL v.5.0 http://www.epa.gov/osp/hstl/tsc/softwar
e.htm
27. 17/09/2014
27
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
1) Estudios de observación en campo
t0 t1
Cambios biológicos en
entornos naturales
RIESGO:
Alto
Medio
Bajo
2) Categorías y rangos
CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO (CR)
Fuente: U.S.EPA (1998)
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO (CR)
3) Comparación de exposiciones puntuales y
estimados de efectos (Cociente de peligro, Cociente de
riesgo)
Si HQ > 1
Es posible que se tengan efectos adversos
Fauna Acuática, macrofauna del
suelo, vegetación:
VTR = CL50, CE50, COTMA
Fauna terrestre:
VTR = NOAEL
Se calcula un HQ por cada par especie animal- compuesto
)ReferenciadecoToxicológi(ValorVTR
exposicióndeiónConcentracoDosis
HQ
28. 17/09/2014
28
Evaluación de riesgo ecológico
4) Comparaciones incorporando la relación completa
“agente productor de estrés-respuesta”.
CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO (CR)
RM Flores
CL50 = 400
Curva dosis-respuesta
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 200 400 600
Concentración
Frecuenciaacumulada
delefecto
Mortalidad
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Frec.Acumuladadela
concentraciónencuerpodeagua
Hay un 10 % de
probabilidad de
que muera el 50%
de la población de
la especie
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
Curva dosis-respuesta
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 200 400 600
Concentración CL50
Frecuenciaacumuladadelefecto
Mortalidad(CL50de10especies)
Hay un 20 % de
probabilidad de
que muera el 50%
de la población del
10% de las especies
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Frec.acumuladadelaconcentración
Enuncuerpodeagua
300
10% de las especies
tienen CL50 = 300
CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO (CR)
5) Incorporación de la variabilidad en exposición y/o
estimados de efectos
29. 17/09/2014
29
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
6) Modelos de proceso (process models) que se basan
parcial o completamente en aproximaciones teóricas de
exposiciones y efectos.
Representaciones o abstracciones de un sistema o proceso (Starfield
and Bleloch, 1991) que incorpora relaciones causales y proporciona
la capacidad de predecir sin depender de la disponibilidad de
información dosis-respuesta como es el caso de los modelos
empíricos (Wiegert and Bartell, 1994) (citados en U.S.EPA, 1998).
Emlen, JM. (1989) Terrestrial population models for ecological
risk assessment: a state-of-the-art review. Environ
Toxicol Chem 8:831-842.
Barnthouse et al.
(1986) Population and ecosystem theory in ecological risk
assessment. In: Aquatic ecology and hazard assessment, 9th
symposium. Poston, TM; Purdy, R, eds. Philadelphia,
PA: American Society for Testing and Materials, pp.
USEPA (1994a)
Individuos
Poblaciones
Predecir cambios en el tamaño y
estructura, mortalidad, etc
Modelos
matemáticos
Modelos
físicos
(microcosmos)
Comunidades
Regionales y de
paisaje
Ecosistemass
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
6) Modelos de proceso (process models) que se basan
parcial o completamente en aproximaciones teóricas de
exposiciones y efectos.
Locaciones,
sitios
contaminados
Factores
ambientales
bióticos o
abióticos
Presencia de
la especie
Diagnosticar:
‐Decaimiento
de las
especies
(y planes para
su
conservación)
Sujeto Predictores Objetivo del
modelo
Objetivo final
Tomado de Manel et al. (2001)
30. 17/09/2014
30
Evaluación de riesgo ecológico
RM Flores
CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO (CR)
RM Flores
6) Modelos de proceso (process models) que se basan
parcial o completamente en aproximaciones teóricas de
exposiciones y efectos.
Fuente: Ecosystem experiments to
assess the environmental impact of
nanoparticles at Duke University
(2010), Nanowerk,, URL:
http://www.nanowerk.com/news/newsi
d=19165.php
Spatially-explicit
population models
(SEPMs)
RAMAS-GIS
(metapopulation
Model)
Modelos matemáticos
Modelos físicos (micro, meso-cosmos)
Habitat suitability
index (HSI)
models
FORCLIM, ZELIG
(predicen respuestas
en bosques al CC,
cambios en
productores
primarios)
Eco-SpaCE (predice
mortalidad,
poblaciones basado
en contaminantes,
cadena alimentaria,
habitat, predación,)
PATCH (Program
to Assist in
Tracking Critical
Habitat)
Lecturas: Nacci (2005), Wikelski (2006), McRae (2008), Munns
(2006), Emlem (2007)., USEPA (1994a), ASTM standard E1366-11
Standard Practice for Standardized Aquatic Microcosms: Fresh
Water, Loos et al. (2010)
Evaluación de riesgo ecológico
VENTAJAS
• Es de “fácil” aplicación
• Útil cuando no se tiene información para generar distribuciones
de frecuencia acumulada de variables como peso corporal, tasa
de consumo de alimentos, proporción de tipos de alimentos
• Es un método aceptado por gran parte de la comunidad
internacional
MÉTODO DEL COCIENTE DE PELIGRO
DESVENTAJAS
• No pueden obtenerse probabilidades de efecto
• No puede establecerse una relación de incremento en el efecto
respecto al incremento en la exposición
31. 17/09/2014
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Evaluación de riesgo ecológico
¿POR QUÉ ES NECESARIO PROTEGER EL SUELO?
• El suelo superficial es la parte más biológicamente diversa de la
Tierra, alojando a más de 1000 millones (1 billón USA) de
organismos por metro cuadrado.
• Proporciona servicios ecosistémicos: agricultura, sostén de las
viviendas, ahí se forma el humus, proporciona nutrientes, filtra
los contaminantes, control de enfermedades de cultivos,
formación de recursos energéticos a futuro (hidrocarburos).
• Los ecosistemas terrestres tienen un valor instrínseco (Reunión
de Río sobre Ambiente y Desarrollo, ONU 1992)
• Existen diferentes intereses respecto a la forma en que se desea
aprovechar el suelo. Los tomadores de decisions tienen la
responsabilidad de lograr el mejor interés.
REFLEXIONES
CASO DE ESTUDIO
RM FloresRM FloresRM Flores
GRACIAS
Dra. Rosa María Flores Serrano
rfs@pumas.iingen.unam.mx
rfloress@iingen.unam.mx
56233600 ext 8653