Díaz Cosín, D. J.

Ligero, A.

Mariño, F.

Revistes Catalanes amb Accés Obert

VARIACIONES D E  L A  C O N C E N T R A C I ~ N  DE METALES 
PESADOS EN DIFERENTES ESPECIES DE LOMBRICES DE 
TIERRA EN CINCO MINAS EN GALICIA (NO ESPAÑA) 
Mariño, F., Ligero, A. & Díaz Cosín, D. J., 1993-1994. Variaciones de la concentración de meta- 
les pesados en diferentes especies de lombrices de tierra en cinco minas en Galicia (NO España). 
Misc. Zool., 17: 75-85. 
Variations of the concentration of heavy metals in some earthworm species in five mines in 
Galicia (NW Spain).- Some earthworm species and soil samples were collected in five mines, at 
the waste heaps and adjacent zones, following a slope or a stream from the waste heaps. Heavy 
metals Cd, Pb, Cu, Ni and Zn were measured in earthwoms and soil samples (0-5 cm and 5-15 cm 
depth). Soil results are very variable and show the influence of the dynamic of mines and their 
spatial variation. Earthwom species show differences among them, but when grouping species in 
ecological categories there are not clear differences. A concomitant variation in metal 
concentration in soils and earthwoms can be observed. 
Key words: Heavy metals, Earthworms, Mines 
(Rebut: 24 XII 92; Acceptació condicional: 28 111 93; Acc. definitiva: 31 V 94) 
F. Mariño, Depto. de Biología Animal, Fac. de Biología, Univ. de Santiago de Compostela, 15706 
Santiago de Compostela, España (Spain).- A. Ligero, Consellería de Agricultura, Xunta de 
Galicia, 15704 Santiago de Compostela, España (Spain).- D. J. Díaz Cosín, Depto. de Biología 
Animal 1, Fac. de Biología, Univ. Complutense, 28040 Madrid, España (Spain). 
Las lombrices de tierra acumulan metales en 
diferentes medios contaminados, como bor- 
des de carretera (GISH & CHRISTENSEN, 1973; 
ASH & LEE, 1980), zonas mineras (IRELAND, 
1975, 1979; MORGAN & MORGAN, 1988), 
suelos tratados con lodos residuales (BEYER 
et al., 1982) o suelos cercanos a fundiciones 
(MA et al., 1983). Los autores citados des- 
criben algunos aspectos del comportamien- 
to de diferentes especies de lombrices de 
tierra, la tolerancia de este grupo a altas 
concentraciones de metales en suelos, la 
influencia de distintos factores edáficos 
sobre la concentración de metales en estos 
organismos, etc. 
Los objetivos de este trabajo son detectar 
si existen diferencias en la concentración de 
metales en distintas especies de lombrices 
de tierra o dentro de una misma especie, en 
diferentes localidades con contaminación 
externa. Para ello se han seleccionado varias 
explotaciones mineras, en cuyas escombre- 
ras y zonas de influencia existen aportes de 
metales pesados. 
Misc. Zool. 17. 1993-1994 
Las muestras de lombrices de tierra y suelos 
fueron recogidas en cinco minas (tabla 1) en 
el mes de mayo de 1989. En cada caso se 
tomaron muestras en las escombreras de las 
minas y en una zona adyacente siguiendo, 
siempre que fue posible, algún regato o algu- 
na fuerte pendiente a partir de la escombrera. 
La metodología aplicada consistió en mues- 
trear unidades elementales de 100 x 50 cm 
hasta obtener la cantidad de lombrices necesa- 
ria para la realización de los análisis, esto es, 
1 g de peso seco de cada especie capturada. 
Las lombrices fueron capturadas median- 
te excavación-separación manual y llevadas 
al laboratorio en cajas con su correspondien- 
te suelo; posteriormente se llevó a cabo su 
identificación en vivo y se separaron los 
ejemplares maduros e inmaduros de cada 
especie. Una vez identificadas fueron lava- 
das con agua destilada y colocadas durante 
varios días en placas de Petri con papel de 
filtro humedecido, en oscuridad y a tempera- 
tura entre 12 y 150C, para el vaciado del tubo 
digestivo. El papel de filtro fue renovado dia- 
riamente para evitar coprofagia. Poste- 
riormente las lombrices fueron disecadas para 
Tabla 1. Localidades muestreadas. 
Sites sampled. 
Metal 
principal 
Localidad Biotopo U.T.M. explotado 
Piquitos Escombrera 29TNJ82 Cu 
Prado 
Rubiales Escombrera 29TPH25 Zn, Pb 
Prado 
Oulego Escombrera 29TPH60 Cu 
Regato 
San Tirso Escombrera 29TPH7 1 Zn 
Prado 
Friera Escombrera 29TPH70 Cu, Zn 
Prado 
asegurar la total limpieza del tubo digestivo. 
A continuación fueron secadas en una estufa 
a 800C durante 48 horas hasta obtener un 
peso constante. 
El suelo fue recogido a dos niveles de 
profundidad, 0-5 cm y 5-15 cm para contem- 
plar las posibles variaciones en el perfil, y lle- 
vado al laboratorio en bolsas de plástico. Fue 
secado al aire y tamizado en un tamiz con luz 
de malla de 2 mm, usándose la fracción 
menor de 2 mm para realizar los análisis. 
El tejido seco de lombriz, una vez pesado, 
fue solubilizado en un volumen apropiado de 
HN03:HC10, (4:l) en vasos de precipitado 
sobre una placa caliente. Los vasos fueron 
tapados con vidrios de reloj para asegurar un 
ataque lento. Las muestras fueron llevadas 
prácticamente a sequedad, vigilando que la 
oxidación fuese completa. Una vez enfriadas 
fueron redisueltas con HCl 0,lM y se filtra- 
ron con filtros Whatman no 42 en matraces de 
10 m1 enrasando con HC10,lM. Se prepara- 
ron blancos simultáneamente. Las muestras 
fueron procesadas por duplicado y además se 
repitieron un 20% de ellas. 
Para la mineralización del suelo se usó la 
misma mezcla ácida que para lombrices, ya 
que según LOON (1985) ésta es la mezcla más 
utilizada para atacar suelos con fines biológi- 
cos y ambientales. Para el análisis se pesaron 
0,5 g de suelo y primero se sometieron a un 
ataque ácido en frío durante toda la noche, 
para luego seguir sobre una placa caliente 
siguiendo el mismo protocolo que para las 
lombrices, pero enrasando finalmente en 
matraces de 25 ml. Al igual que para las lom- 
brices, se procesaron por duplicado y se repi- 
tió el 20% de ellas. También se hicieron 
varios blancos. 
En todas las muestras se midió la concen- 
tración de Cd, Pb, Cu, Ni y Zn (expresado en 
pg g-1, peso seco) mediante espectrofotome- 
tría de absorción atómica, tanto en llama en 
un espectrofotómetro Perkin-Elmer 1 100-B, 
M A ~ O  et al.
como en horno de grafito, modelo HGA 700 
con automuestreador A-570 (en función del 
metal y del tamaño de la muestra). 
RESULTADOS 
Se capturaron siete especies de lombrices de 
tierra: las endogeas Allolobophora caliginosa 
(Savigny, 1826), A. rosea (Savigny, 1826), 
Dendrobaena rnadeirensis Michaelsen, 
1891; las epigeas D. octaedra (Savigny, l 
1826), Eiseniella tetraedra (Savigny, 1826), 
Lumbricus rubellus Hoffmeister,l843; y la 
anécica Lumbricus friendi Cognetti, 1904. 
De todas las especies excepto D. octaedra se 
capturaron individuos maduros e inmaduros. 
En la tabla 2 se indican las especies captura- 
das en cada una de las minas, así como la 
concentración de Cd, Pb, Cu, Ni y Zn en 
dichas especies y en los suelos. Los resulta- 
dos son bastante variables, pero en la mayona 
Tabla 2. Concentración de Cd, Pb, Cu, Ni y Zn (pg g ', peso seco) en suelos y lombrices: Ac. A. caliginosa; Ar. 
A. rosea; Dmd. D. madeirensis; Do. D. octaedra; Et. E. tetraedra; Lf. L. friendi; Lr. L. rubellus; M. Maduros; 1. 
Inmaduros; n.d. No detectado. 
Cd, Pb, Cu, Ni and Zn concentration (pg g ', dry weight) in soils and earthworms. n.d. Non detected. 
(For abbreviations see above). 
Localidad 
(Biotopo) Nivel Especie Cd Pb Cu Ni Zn 
- 
Piquitos 0-5cm 
(escombrera) 5- 15cm 
Ac (M) 
(1) 
Dmd (M) 
(1) 
Do (M) 
Et (1) 
Lf (M) 
(1) 
Lr (M) 
Rubiales 0-5cm 
(escombrera) 5-15cm 
Dmd (M) 
(1) 
Lf (M) 
(1) 
Tabla 2 (cont.) 
Localidad 
(Biotopo) Nivel Especie Cd Pb Cu Ni Zn 
Oulego 
(escombrera) 
(regato) 
San Tirso 
(escombrera) 
Friera 
(escombrera) 
de los casos la concentración en los suelos 
de la escombrera fue mayor que en la zona 
adyacente, siendo excepción Oulego (Cd, 
Cu, Ni y Zn), Friera (Pb, Cu y Zn), Piquitos 
y Rubiales (Ni). 
En lo que respecta a los niveles 0-5 cm y 
5-15 cm, la concentración de los cinco meta- 
les a veces es mayor en el primero y otras en 
el segundo. 
La concentración de Cd y Zn es mayor en 
las lombrices que en el suelo, salvo alguna 
excepción, como la de D. madeirensis para el 
Zn, en la que tanto en individuos maduros 
como en inmaduros fue menor que la del 
suelo. En el caso del Pb, Cu y Ni su concen- 
tración en las lombrices es menor que la de 
los suelos. 
Existen diferencias en la concentración de 
metales entre las distintas especies considera- 
das individualmente, pero si se agrupan por 
categorías ecológicas las diferencias son 
variables y no siguen una pauta clara. 
Sólo tres especies, A. caliginosa (maduros 
e inmaduros), L. friendi (inmaduros) y L. 
rubellus (maduros), aparecieron tanto en la 
escombrera como en la zona adyacente en 
alguna de las minas: A. caliginosa en 
Piquitos, Oulego y San Tirso, L. friendi en 
Piquitos, Oulego, San Tirso y Friera y L. 
rubellus en Piquitos. 
Al comparar los resultados de estas espe- 
cies, se aprecia que, si la concentración de 
metal es mayor en la escombrera que en la 
zona adyacente se sigue la misma pauta en 
los individuos capturados en la escombrera o 
en la zona adyacente (figs. 1-5). 
A. caliginosa (maduros e inmaduros) y L. 
friendi (inmaduros) son las que aparecieron 
el mayor número de veces, siete en el caso 
de la primera especie y ocho la segunda, por 
lo que sus datos en los cinco metales se utili- 
zaron para un conjunto de análisis de regre- 
sión lineal (transformando los datos 
logarítmicamente) entre la concentración en 
el suelo y en la lombriz. En concreto se han 
realizado análisis con los datos de los nive- 
les 0-5 cm y 5- 15 cm, con el valor medio de 
ambos y globalmente considerando cada 
dato como una submuestra. Como todos los 
análisis han producido resultados similares, 
sólo se indican los correspondientes a los 
niveles 0-5 cm y 5-15 cm. Los resultados 
obtenidos (R2) se indican en la tabla 3. Se 
observa que no existe ninguna relación sig- 
nificativa para el Ni, mientras que el Zn ha 
resultado significativo en todos los casos. 
Tabla 3. Valores de RZ del análisis de regresión lineal entre la concentración de metales en el suelo y en las lom- 
brices: ns. No significativo; * p<0,05; ** p<0,01; *** pc0,OOl. (Para abreviaturas ver tabla 2). 
R' values of the linear regression analysis between concentration of metals in the soil and in the 
earthworms: ns. Non significant; * pc0.05; ** pc0.01; *** p<0.001. (For abbreviations see table 2). 
Especie Nivel Cd Pb Cu Ni Zn 
Misc. Zool. 17, 1993-1994 
Fig. 1. Concentración de 
Cd en suelos y lombrices 
T de las cinco minas mues- 
treadas (pg g-', peso seco): 
1 .  Escombrera; 2. Zona 
adyacente; P. Piquitos; R. 
Rubiales; OU. Oulego; 
ST. San Tirso; FR. Friera; 
e-. nivel 0-5 cm; 
0-0 nivel 5-15 cm; 
- - - - 4 A. caliginosa 
1 (maduros); r r - - - - - t i  A. 
1 
I caliginosa (inmaduros); 
I A - - - - - A  L. friendi 
1 
I (inmaduros); & - -A  L. 
1 
4 rubellus (maduros). 
Cd concentration (pg 
La concentración más alta de algunos metales 
en la zona adyacente que en la escombrera en 
varias de las minas estudiadas (Cd, Cu, Ni y 
Zn en Oulego; Pb, Cu y Zn en Friera) puede 
ser debida a un arrastre de material desde la 
escombrera, ya que tanto en Friera como en 
Oulego la muestra de la zona adyacente se 
tomó aguas abajo de un regato o debajo de 
una fuerte pendiente a partir de la escombrera. 
Valores anormales en suelos cercanos a 
g.', dry weight) in soils and 
earthworms at  the five 
mines: l .  Waste heap; 2. 
Adjacent zone. (For abbre- 
viations see above). 
minas debidos a inundaciones o pendientes 
fueron también encontrados por ALLOWAY &
DAVIES (1971) y DAVIES (1971). 
La gran variabilidad en la concentración 
de metales en los dos niveles de profundidad 
se explica porque el suelo es muy heterogé- 
neo debido a la dinámica de explotación de 
las minas y consiguiente mezcla de materia- 
les, por lo que los valores de concentración 
de metales varían de forma amplia, tanto 
espacialmente como en profundidad. Esto 
concuerda con los datos de MARTIN & 
Fig. 2. Concentración de 
Pb en suelos y lombrices 
de las cinco minas mues- 
treadas (pg g-', peso seco). 
(Para abreviaturas ver la 
figura 1). 
Pb concentration (pg  
g-', dry weight) in soils and 
ear thworms a t  the five 
mines. (For abbreviations 
seefigure 1). 
MARIÑO et al. 
9 
COUGHTREY (1982), que señalan que en luga- 
res con entrada de metales por deposición 
aérea, la concentración es generalmente muy 
elevada en superficie, mientras que en lugares 
asociados a actividades mineras puede espe- 
rarse una distribución muy variable en pro- 
fundidad por la perturbación que ocurre en 
estos suelos durante su explotación. 
Los resultados de concentración obtenidos 
en lombnces de tierra, mayor concentración de 
Cd y Zn en lombnces que en el suelo y menor 
concentración de Cu, Pb y Ni responden, en 
líneas generales, a la pauta observada por otros 
autores (BEYER & CROMARTIE, 1987; IRELAND, 
1979; MORGAN & MORGAN, 1988; PIETZ et al., 
1984), aunque en este trabajo se aportan datos 
sobre especies poco o nada estudiadas como 
D. madeirensis. 
En lo que se refiere a las categorías ecoló- 
gicas, MARINO et al. (1992) observan en el 
borde de una carretera que las mayores con- 
centraciones de Cd, Pb y Cu las presentan las 
especies epigeas o las endogeas más superfi- 
ciales, seguidas de las endogeas, y las menores 
Misc. Zool. 17, 1993-1994 
Fig. 3. Concentración de 
Cu en suelos y lombrices 
de las cinco minas mues- 
treadas (yg g-', peso seco). 
(Para abreviaturas ver la 
figura 1). 
Cu concentration (pg 
g-', dry weight) in soil and 
earthworms at the five 
mines. (For abbreviations 
seefigure 1). 
la especie anécica L. friendi; para el Zn, el 
comportamiento fue el inverso. En este traba- 
jo no se observa esta pauta, lo que puede ser 
debido a la variabilidad de la concentración 
de metales en el perfil como consecuencia de 
la mezcla de materiales, que impide también 
un estudio en función de la profundidad pre- 
ferencial de las especies. 
Los resultados obtenidos con las especies 
presentes simultáneamente en las escombre- 
ras y zonas adyacentes permiten observar que 
generalmente existe una variación concomi- 
tante de la concentración del metal en el suelo 
y en las lombrices, ya que si ésta es mayor en 
el suelo de la escombrera que en el de la zona 
adyacente, ocurre lo mismo en las lombrices, 
y al contrario. Varios autores han encontrado 
esta misma pauta analizando puntos a distin- 
tas distancias de algunas fuentes de contami- 
nación como carreteras (ANDERSEN, 1980; 
CZARNOWSKA & JOPKIEWICZ, 1978; GISH & 
CHRISTENSEN, 1973), pero no ha sido mencio- 
nada en la bibliografía disponible sobre estu- 
dios en lombrices y minas. 
MARIÑO et al. 
Fig. 4. Concentración de 
Ni en suelos y lombrices 
de las cinco minas mues- 
treadas (pg g.', peso seco). 
(Para abreviaturas ver la 
figura 1). 
Ni concentration (pg 
g', dry weight) in soils and 
earthworms at the five 
mines. (For abbreviations 
seejgure 1). 
El análisis de regresión realizado con las 
especies más frecuentes muestra que la con- 
centración de alguno de los metales en el 
suelo explicaría en cierta medida la varia- 
ción de la concentración de esos mismos 
metales en las lombrices. Algunos autores 
han encontrado correlaciones significativas 
entre algunos metales en lombrices y en sue- 
los. Así, MORGAN & MORGAN (1988) indican 
que la concentración total en el suelo es un 
factor muy importante para la concentración 
de Pb, Zn y sobre todo de Cd en L. rubellus 
y Dendrodrilus rubidus (Savigny, 1826) 
procedentes de varias minas. GISH & 
CHRISTENSEN (1973) también encuentran una 
buena correlación para el Pb, Zn y Cd, pero 
no para el Ni. Por el contrario BEYER & 
CROMARTIE (1987) encuentran coeficientes 
de correlación muy bajos en zonas naturales, 
minas e industrias, lo que sugiere que la con- 
centración en el suelo no es el único factor 
importante. 
MARINO (1992), en un estudio realizado 
en varias zonas con diferentes entradas de 
Fig. 5 .  Concentración de 
Zn en suelos y lombrices 
de las cinco minas mues- 
treadas (pg g-', peso seco). 
(Para abreviaturas ver la 
figura 1 ) .  
Zn concentration (pg g', 
dry weight)  in soil and 
earthworms at  the five 
mines. (For abbreviations 
see figure 1). 
metal, encuentra correlaciones de Cd, Pb, Cu, ANDERSEN, C., 1980. Lead and cadmium content in 
~i y zn intermedias entre las citadas por earthworms (Lumbricidae) from sewage sludge 
amended arable soil. In: Soil Biology as related to diferentes autores, y que la 'Oncentra- land use practices: 148-156 (D. L. Dindal, Ed,), 
ción de metal en el suelo sólo explicaría una E. P. A,. New York. - - 
parte de la variación de la concentración en ASH, C. P. J. & LEE, D. L., 1980. Lead, cadrnium, 
las lombrices, que sería variable en función copper and iron in earthworms from roadside 
de las especies y las zonas estudiadas. sites. Environ. Pollut. (Serie A), 22: 59-67. 
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Variaciones de la concentración de metales pesados en diferentes especies de lobrices de tierra en cinco minas en Galicia (NO España)

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