ABSTRACT The use of feedlot cattle manure appears as an important source of certain trace metals in soils that can be mobilized by water modifying the surface and groundwater quality. The current study is focused on assessing the availability of copper (Cu), zinc (Zn), cobalt (Co) and molybdenum (Mo) in manure from confined beef cattle systems and different soils of the Chaco-pampean plain, using a sequential extraction scheme. Soils and bovine manure coming from intensive (IS) and extensive (ES) beef cattle systems were collected. Total contents of Cu, Zn, Co and Mo were determined after microwave assisted acid digestion. Availability was evaluated through sequential extraction, including water-soluble and exchangeable fraction (EXCH), organic matter bound fraction (OM), inorganic precipitated fraction (INOR), and residual fraction (RES). Total Cu and Zn contents found in manure coming from IS were higher than the concentration of the aforementioned trace elements determined in all soils and manure analyzed from ES. EXCH-Cu only appears in IS cattle manure samples, while EXCH-Zn found in IS manure samples were higher than the soils samples analyzed. The higher levels of total and availability forms of Cu and Zn determined in IS manure compared to soils samples, require considering when this organic amendment is applied as fertilizer. These results indicate that the reuse of intensive cattle manure as fertilizer in agricultural areas could provide available forms of metals in soils and could contribute to reduce the environmental impact caused by the accumulation of excreta in pen soils during long periods in farms.

RESUMEN El uso de excretas provenientes de sistemas intensivos de engorde bovino aparece como una fuente importante de ciertos metales traza en suelos, los cuales pueden ser movilizados por escorrentía y lixiviado, modificando la calidad de cursos de agua superficial y subterránea. Este trabajo propone evaluar la disponibilidad de cobre (Cu), zinc (Zn), cobalto (Co) y molibdeno (Mo) en excretas provenientes de sistemas intensivos de engorde bovino y en diferentes suelos de la llanura Chaco-pampeana, utilizando un procedimiento de extracción secuencial. Se recolectaron muestras de suelos y excretas provenientes de sistemas intensivos (SI) y extensivos (SE) de producción de ganado vacuno. Los contenidos totales de Cu, Zn, Co y Mo se determinaron mediante digestión ácida asistida por microondas. La disponibilidad fue evaluada mediante un esquema de extracción secuencial que incluyó una fracción soluble en agua e intercambiable (INT), una fracción unida a materia orgánica (MO), una fracción inorgánica (INOR) y una fracción residual (RES). Los resultados obtenidos mostraron mayores contenidos totales y de la fracción intercambiable de Cu y Zn en excretas provenientes de SI respecto de las muestras de suelos y excretas provenientes de SE. Estos resultados indicarían que el uso de las excretas de sistemas intensivos de engorde bovino incrementaría las formas más disponibles de metales en suelos, de modo tal que su empleo como enmiendas orgánicas puede contribuir a reducir el impacto ambiental que origina su acumulación en suelos de corrales.

ABSTRACT Water bodies in the Chaco-Pampean plain contain arsenic (As) and fluoride (F-) occurring naturally. Chasicó Lake, located in the southwest of Buenos Aires Province, has high concentrations of both elements (As, 0.05-0.41 mg/L; F-, 6.74-8.54 mg/L). Fish can be considered as indicators of environmental pollution. The aim of this study was to analyze whether the presence of high concentrations of As and F- found in the liver and gills of Odonthestes bonariensis could be associated to histological changes found in these tissues. Fish were sampled from different locations of the lake. Tissue samples (liver and gills) were subdivided and subjected to an acid digestion to determine As and to an alkaline digestion to determine F-. Morphological changes were assessed using routine histological techniques. As concentrations in the liver were higher than in the gills, while the gills showed higher F- concentrations. The histological examination of the liver and gills showed alterations that could correspond to the effects of the high As and F- concentrations found in these tissues. The toxicity of these elements is due to oxidative stress. Silverside is one commercially relevant fish in Buenos Aires and a key species in the food chain in the region. Therefore, further histopathological studies are relevant to guarantee this fish’s health and safety for human consumption.

RESUMEN Los cuerpos de agua de la llanura Chaco-Pampeana contienen arsénico (As) y fluoruro (F-) cuyo origen es natural. El Lago Chasicó, ubicado en el sudoeste bonaerense, presenta elevadas concentraciones de ambos elementos (As: 0.05-0.41 mg/L; F-: 6.74-8.54 mg/L). Los peces pueden considerarse como indicadores de contaminación ambiental. El objetivo de este estudio fue analizar si la presencia de altas concentraciones de As y F- halladas en hígado y branquias de Odonthestes bonariensis pudiera estar asociada con los cambios histológicos encontrados en estos tejidos. Los peces fueron colectados en diferentes localidades del lago. Se subdividieron muestras de tejidos (hígado y branquias) y se sometieron a una digestión ácida para determinar As y a una digestión alcalina para determinar F-. Los cambios morfológicos se determinaron mediante técnicas histológicas de rutina. En hígado se hallaron concentraciones de As más altas que en branquias, mientras que las branquias mostraron concentraciones de F- más elevadas. El examen histológico del hígado y las branquias mostró alteraciones que podrían corresponder a los efectos de las altas concentraciones de As y F- halladas en esos tejidos. La toxicidad de estos elementos se debe al estrés oxidativo. El pejerrey es uno de los peces comerciales más importantes de Buenos Aires y una de las especies clave de la cadena alimenticia en la región, por lo que resultan relevantes estudios histopatológicos adicionales para asegurar la salud de los peces y su inocuidad para el consumo humano.

Arsenic (As) is a natural toxic present in groundwater and surface water. This study estimated the risk of ingestion of high As concentrations present in groundwater for a rural population in Buenos Aires Province. The presence of As in soft tissues of silverside (Odontesthes bonariensis) was also considered as an additional source of As exposure, which is the native species of major commercial importance. Arsenic concentration was determined by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-OES). In water samples As concentrations were found in the range of < 10-170 µg/l, in fish muscle the concentration range was between 0,29 to 8,41 µg/g, and in liver between 0,24 to 8,98 µg/g, of dry weight. The endemic regional chronic hydroarsenicism Argentino (ERCHA), a disease caused by consumption of varying As concentrations during a long time, generates different skin pathologies. The risk estimated for groundwater intake in this rural population at all sites studied exceeded the accepted value of maximum individual risk (10-5), according to United States Environmental Protection Agency (USEPA). As concentration in fish tissues, could be shown transference of this element to different organs, being harmful for human consumption.

El arsénico (As) es un tóxico natural presente en aguas subterráneas y superficiales. En este trabajo se estimó el riesgo por ingesta de agua subterránea con elevadas concentraciones de As para pobladores rurales bonaerenses. Además se consideró una fuente adicional de exposición a la presencia de As en tejidos blandos del pejerrey (Odontesthes bonariensis), que es la especie nativa de mayor importancia comercial. La concentración de As se determinó por espectroscopía de emisión atómica por plasma de acoplamiento inductivo (ICP-OES). En las muestras de agua subterránea las concentraciones se hallaron en el rango de < 10-170 µg/l, mientras que en músculos de peces estuvo comprendida entre 0,29-8,41 µg/g y en hígado entre 0,24-8,98 µg/g (en peso seco). El hidroarsenicismo crónico regional endémico Argentino (HACREA), enfermedad que se origina por el consumo de cantidades variables de As en un largo período de tiempo, genera diferentes afecciones de piel. El riesgo estimado por ingesta de agua subterránea en todas las localidades estudiadas superó el valor aceptado de riesgo individual máximo (10-5), según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA). Los niveles de As hallados en tejidos de peces, sugieren que existiría transferencia de este elemento desde el agua a los distintos órganos, que podría resultar perjudicial para el consumo humano.

Substâncias Húmicas (HS) foram isoladas a partir de amostras de sedimentos da Lagoa de Lobos (Argentina). Para preservar a estrutura nativa, foram utilizadas condições brandas. As HS (ácidos húmicos e fúlvicos) foram caracterizadas por meio de análise elementar e espectroscopia de infravermelho. Foi analisado um subproduto obtido do fracionamento dos ácidos fúlvicos (FA) (resíduo sólido, branco e amorfo). Os resultados revelaram as possíveis interações entre a FA e substâncias inorgânicas e orgânicas, que podem ter implicações referentes à biodisponibilidade. São discutidas ainda outras implicações limnológicas que podem afetar as interações das mesmas, tais como a origem nativa das HS relacionadas com a hidrologia e a mudança do pH durante as tempestades.

Humic substances (HS) were isolated from the sediments of Lobos Pond (Argentina) using mild conditions to preserve their native structure. The HS (humic and fulvic acids) were characterized by means of elemental analysis and FTIR spectroscopy. Also a by-product obtained during fulvic acids (FA) fractionation (an amorphous white solid residue) was analyzed. Results revealed possible interactions between FA and inorganic-organic substances that may have implications referring to bioavailability. Other limnological implications, such as autochtonous origin of HS linked with the hydrology, and change of pH during stormy weather that affects HS interactions, are discussed.

This article reviews the state of the art with respect to the environmental effects of irrigated agriculture on water and soil quality in arid and semi-arid regions on a field scale. Information is scarce and fragmentary. Examples in selected areas of other arid and semi-arid regions in the world clearly show the importance of studying the environmental impact of irrigation practices on water and soil quality. Studies mainly refer to waterlogging and salinization. As regards agrochemicals, fertilizers have been taken into account through nitrate leaching. The impact of micropollutants such as pesticides and heavy metals on water and soil quality is studied mainly by modeling. Pharmaceutical compounds emerge as pollutants when wastewater is used for irrigation without any previous treatment, situation which is now the object of new studies. There is an obvious need to study in-depth knowledge related to appropriate technologies for the use, treatment, and reuse of wastewater which is a valuable resource in arid and semi-arid regions.

En este trabajo se presenta una revisión del estado del arte relativo a los efectos ambientales de la agricultura bajo riego en la calidad del agua y de los suelos en regiones semiáridas y áridas de América Latina a escala de campo. La información relevada es escasa y fragmentaria. Ejemplos en áreas seleccionadas de otras regiones del mundo muestran claramente la importancia del estudio del impacto ambiental de las prácticas de riego en la calidad de agua y del suelo. La mayor parte de los estudios se refieren a anegamiento y salinización de suelos. En relación a los agroquímicos, los fertilizantes han recibido mayor atención, en particular considerando la lixiviación de nitratos. El impacto de los microcontaminantes, como los pesticidas o los metales pesados, se ha estudiado mayormente a través de la aplicación de modelos. Los compuestos farmacéuticos surgen como contaminantes cuando las aguas servidas se usan para riego sin tratamiento previo, y han comenzado a ser objeto de estudio. Es evidente la necesidad de profundizar los conocimientos en relación a las tecnologías apropiadas de uso, tratamiento y reutilización de aguas servidas, pues constituyen un valioso recurso en regiones semiáridas y áridas.