U.S. Department of the Interior

U.S. Geological Survey

Fact Sheet 2016–3096

November 2016

Compuestos Seleccionados de Sedimentos del Lecho y 

Resultados de Toxicidad en el Agua en los Arroyos Westside, 

San Antonio, Texas, 2014

ISSN 2327-6916 (print) ISSN 2327-6932 (online)

https://doi.org/10.3133/fs20163096

 Introducción

Los arroyos Alazán, Apache, Martínez, y San Pedro en San 

Antonio, Texas son parte de una red de afluentes urbanos del rio 

San Antonio, conocidos localmente como los arroyos Westside 

(los arroyos del lado oeste) (fig. 1). Los arroyos Westside 

fluyen a través de algunos de los barrios más antiguos de San 

Antonio. Se anticipa una perturbación del sedimento del lecho 

durante una restauración planificada para mejorar y restaurar 

la condición ambiental de 14 millas de secciones canalizadas 

de los arroyos Westside en San Antonio. Estas actividades de 

construcción pueden crear el potencial de reintroducir en el 

ecosistema químicos encontrados en los sedimentos donde, 

dependiendo de las condiciones hidrólogas y ambientales, podrían 

llegar a ser biodisponibles y tóxicos para la vida acuática y los 

seres humanos. Concentraciones elevadas de contaminantes 

asociados con sedimentos a menudo son medidas en áreas 

urbanas tal como en San Antonio, Texas, (Ging and others 1999, 

Chalmers and others, 2007). Contaminantes encontrados en 

sedimentos pueden afectar la salud de organismos acuáticos que 

ingieren sedimento. La acumulación gradual de elementos traza 

y compuestos orgánicos en organismos acuáticos puede causar 

varios problemas fisiológicos y puede ultimadamente resultar en la 

muerte de organismos acuáticos. Además, la ingestión posterior de 

organismos acuáticos puede trasferir los contaminantes acumulados 

ascendiendo a través de la cadena alimenticia (un proceso llamado 

biomagnificación).

El Servicio Geológico de los Estados Unidos, en cooperación 

con la Autoridad Ribereña de San Antonio, recolectó muestras 

de sedimentos y de agua para analizar la toxicidad en sitios de 

los arroyos Westside como parte de una caracterización inicial de 

Arroyo Leon

Lago de

Elmendorf 

Lago de

Woodlawn

Rio

San

Antonio

Arroyo Apache

Arroyo Martínez

Rio San Antonio

Arroyo San Pedro

Arroyo Alazán

410 10

£¤281

35

151

10

37

35

90

MTZ-US

ALZ-US

APC-US SPD-US

APC-DS

SPD-MD

ALZ-DS

SPD-DS

SAR

MTZ-DS

Mapa base modificado de datos digitales de la Ciudad de San Antonio

Proyección estatal del centro-sur de Texas

Datum de Norteamérica de 1983 

98°35'15" 98°32'00" 98°28'45"

29°26'15"

29°22'30"

BEXAR COUNTY

TEXAS

Condado de Bexar

Area ampliado

San

Antonio

EXPLICACIÓN

Segmentos de arroyo representando el alcance planeado del proyecto

de restauración (San Antonio River Authority, 2016)

Sitio de muestreo del Servicio Geológico de los Estados Unidos con

identificador cartográfico donde se recolectaron muestras de sedimentos

del lecho y muestras para analisis de toxicidad de agua

SAR

0 1 2 MILLAS

0 1 2 KILÓMETROS

MTZ-US

MTZ-DS

ALZ-US

ALZ-DS

APC-US

APC-DS

SPD-US

SPD-MD

SPD-DS

SAR

Aguas arriba Martínez

Aguas abajo Martínez

Aguas arriba Alazán

Aguas abajo Alazán

Aguas arriba Apache

Aguas abajo Apache

Aguas arriba San Pedro

Parte media del San Pedro

Aguas abajo San Pedro

Rio San Antonio

Nombre corto para

el sitio de muestreo

Identificador

cartográfico 

Figura 1. Localizaciones de sitios donde se recolectaron las muestras de sedimentos del lecho y las muestras evaluadas para la toxicidad 

de agua recolectadas en los arroyos Westside y el rio San Antonio, San Antonio, Texas, 2014.
contaminantes seleccionados en la área del estudio. Las muestras 

se recolectaron en enero de 2014 durante caudales base y una 

vez más en mayo de 2014 después de un periodo de escorrentía 

pluvial (condiciones después de tormentas). Componentes 

seleccionados se analizaron en muestras de sedimentos, incluyendo 

elementos traza y contaminantes orgánicos como los pesticidas, 

materiales ignífugos bromados, bifenilos policlorados (PCBs, 

siglas en inglés), e hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs, 

siglas en inglés). Además, como indicador de la salud ambiental 

(y posiblemente la biodisponibilidad de contaminantes en los 

sedimentos de lechos perturbados), se evaluó la toxicidad de las 

muestras de agua para la especie indicadora Pimephales promelas

(carpita cabezona) mediante el uso de pruebas estándar de 

toxicidad de agua de 7 días. 

Resultados de la calidad de sedimentos

Posibles riesgos de contaminantes en sedimentos fueron 

evaluados comparando las concentraciones de contaminantes en 

sedimentos con las directrices de efectos basados en la calidad 

de los sedimentos (SQGs, siglas en inglés). Las SQGs evalúan 

el potencial de toxicidad del manto de sedimentos para biota 

béntica. Se utilizaron dos niveles de concentración de las SQGs: 

(1) un nivel inferior, llamado la concentración de efecto umbral 

(TEC, siglas en inglés), por debajo del cual no se esperan efectos 

dañinos para la bióta béntica.; y (2) un nivel superior, llamado la 

concentración de efecto probable (PEC, siglas en inglés), arriba 

del cual se espera que efectos dañinos ocurran con frecuencia 

(Environment Canada, 2013). 

Elementos traza

Las concentraciones de los elementos traza arsénico, 

cadmio, mercurio y níquel, fueron menos que la TEC en todas las 

muestras. Plomo y zinc fueron detectados más frecuentemente en 

concentraciones mayores que la TEC (fig. 2). Concentraciones de 

plomo en todas las cuatro muestras recolectadas en los sitos de 

la parte alta y media del arroyo San Pedro fueron mayores que la 

PEC. Fuentes de las concentraciones de plomo en las muestras 

recolectadas en estos dos sitios pueden incluir tanques viejos de 

almacenamiento de petróleo que contenían gasolina con plomo o 

posiblemente una variedad de componentes automotrices utilizados 

en los numerosos negocios en el área relacionados con automóviles 

(Texas Commission on Environmental Quality, 2009).

Pesticidas

De los 19 pesticidas investigados en este estudio, 

pesticidas de uso histórico que se han prohibido o están siendo 

eliminados debido a su toxicidad y persistencia en el ambiente 

fueron detectados más frecuentemente en las muestras del 

manto de sedimentos comparado con pesticidas de uso actual. 

Tres compuestos de clordano (cis-clordano, trans-clordano, 

and trans-nonacloro) fueron detectados en todas las muestras 

recolectadas durante los caudales base y condiciones después de 

tormentas. Los pesticidas fueron detectados más frecuentemente 

en concentraciones mayores que las de las PECs en muestras 

de los sitios de la parte alta y media del San Pedro. Durante las 

condiciones de caudales base, concentraciones de DDD, DDE, 

y DDT (siglas en inglés) excedieron las PECs en las muestras 

recolectadas en el sitio de la parte media de San Pedro. Durante las 

condiciones después de tormentas, concentraciones de clordano, 

SPD-US

SPD-MD

MTZ-US

MTZ-DS

ALZ-US

ALZ-DS

APC-USAPC-DS

SPD-DS

SAR

Identificador cartográfico (figura 1)

0

50

100

150

200

250

300

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Concentración, en miligramos por kilogramo

[TEC, concentración de efecto umbral; PEC, concentración de efecto probable]

TEC

TEC

PEC

PEC

Plomo

Zinc

Concentración en muestras

de sedimentos del lecho

 Muestra de caudal base

 Muestra después de tormenta

EXPLICACIÓN

Figura 2. Comparación de directrices basadas en un consenso 

sobre la calidad del agua (MacDonald and others, 2000) con las 

concentraciones de plomo y zinc en muestras de los sedimentos del 

lecho recolectadas en sitios en los arroyos Westside y el rio San 

Antonio, San Antonio, Texas, 2014.

DDD, y DDE en muestras recolectadas en el sitio en la parte alta de 

San Pedro, y concentraciones de DDD y DDE en el sitio del al parte 

media de San Pedro excedieron las PECs.

Materiales ignífugos

Materiales ignífugos bromados generalmente son añadidos en 

los plásticos, espuma, y telas para aumentar la resistencia al fuego 

en productos como los electrónicos, automóviles, ropa, y muebles 

(Shaw and others, 2010). Materiales ignífugos bromados (como 

los congéneres éter de bifenilos polibromados 85, 153, and 154) 

fueron encontrados en cada sitio donde los sedimentos del lecho 

se recolectaron; las concentraciones medidas fueron generalmente 

mayores que las directrices disponibles para vida acuática, y no 

todos los compuestos tienen directrices (Environment Canada, 

2013). Materiales ignífugos bromados fueron detectados más 

frecuentemente en muestras recolectadas durante las condiciones 

después tormentas que en aquellas muestras recolectadas durante las 

condiciones de caudales base, con el mayor aumento en el número 

de materiales ignífugos bromados detectados cuando se comparan 

con las muestras recolectadas en sitios del arroyo San Pedro durante 

condiciones de caudales base y condiciones después tormentas. 
Bifenilos Policlorados 

Las fuentes de PCBs más comunes son normalmente 

plastificantes, lubricantes hidráulicos, y fluidos dieléctricos 

utilizados en condensadores eléctricos (Smith and others, 

1988). Sedimentos del lecho recolectados en los 10 sitios fueron 

analizados para dieciocho congéneres comunes de PCB. Los PCBs 

174, 187, y 194 fueron encontrados en cada muestra recolectada 

en sedimentos del lecho durante las condiciones de caudales base 

y condiciones después de tormentas. Las concentraciones de los 

PCBs totales, computadas como la suma de los 18 congéneres 

reportados, no excedieron la TEC en ninguna de las muestras. 

Las concentraciones de los PCBs totales en muestras recolectadas 

durante los caudales base y condiciones después de tormentas en 

sitios de la parte alta y media del arroyo San Pedro fueron mayores 

que las concentraciones de las muestras recolectadas en los otros 

sitios del estudio.

Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos

Las concentraciones de la mayoría de los PAHs individuales 

analizados y la concentración de PAH total excedieron las TECs. 

Las PECs se excedieron en 30 de 220 análisis. En la parte alta del 

sitio Apache, 6 de las concentraciones de los PAHs individuales 

medidos en la muestra recolectada durante condiciones de 

caudales base excedieron las 9 PECs establecidas y 8 PECs se 

excedieron en muestras recolectadas durante condiciones después 

de tormentas. La concentración de PAH total en la muestra 

recolectada en condiciones después de tormentas fue 3.3 veces 

mayor que la PEC desarrollada para los PAH totales, haciendo a 

este sitio el más contaminado con respecto a PAHs en el área de 

estudio (fig. 3).

Perfiles promedio de PAH para las muestras recolectadas 

durante caudales base y condiciones después de tormentas 

en sitios en el área de estudio se calcularon haciendo el 

promedio de cada una de las 12 concentraciones de compuestos 

normalizados medidos en las 10 muestras recolectadas durante 

Identificador cartográfico (figura 1) SPD-US SPD-MD

MTZ-US

MTZ-DS

ALZ-US

ALZ-DS

APC-US

APC-DS

SPD-DS

SAR

Fenantreno

Antraceno

Fluoranteno

Pireno

Benzo(a)antraceno

Criseno

Benzo(b)fluoranteno

Benzo(k)fluoranteno

Benzo(e)pirenoBenzo(a)pireno

Indenopireno

Benzo(ghi)perileno

PAH individual

0

4,000

8,000

12,000

16,000

20,000

24,000

Concentración de PAH total,

en microgramos por kilogramo

0

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

Indice de PAH individual

hacia el total de PAHs

TEC

PAH total PEC

Polvo de sellador de alquitrán

de hulla de estacionamientos

(99,000) (27,000)

Fuente de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH)

Promedio de caudales base de sedimentos del lecho

barra de error con una desviación estandar

Promedio después de tormenta de sedimentos de lecho

barra de error con una desviación estandar

EXPLICACIÓN

[TEC, concentración de efecto umbral; PEC, concentración de efecto probable ]

EXPLICACIÓN

(99,000)

Concentración en muestras de sedimentos del lecho

 Muestra de caudal base, detección

 Muestra después de tormenta, detección

Valor de concentración fuera de escala

Figura 3. Comparación de directrices basadas en un consenso 

sobre la calidad de sedimentos (MacDonald and others, 2000) con 

las concentraciones de hidrocarburos aromáticos policíclicos 

(PAHs) totales y una comparación de perfiles de la fuente de PAH 

del estacionamiento con polvo de sellante de alquitrán de hulla (Van 

Metre and Mahler, 2010) a los perfiles de PAH en sedimentos del 

lecho promedio calculados de muestras recolectadas durante los 

caudales base y condiciones después de tormentas en sitios en los 

arroyos Westside y el rio San Antonio, San Antonio, Texas, 2014.
diferentes condiciones hidrológicas; el índice de concentración 

de cada uno de los 12 compuestos de PAH hacia la suma total 

de las concentraciones de compuestos de PAH fue utilizada 

para normalizar las concentraciones. Perfiles promedio de PAH 

calculados para muestras de caudales base y muestras después 

de tormentas fueron comparados con siete perfiles publicados de 

fuentes de PAH (Van Metre and Mahler, 2010) incluyendo, pero no 

limitado a, selladores de alquitrán de hulla, emisiones vehiculares, 

y emisiones de plantas eléctricas de carbón. Las representaciones 

gráficas del promedio de caudales base y del promedio de perfiles 

de PAH de sedimentos del lecho después de tormentas más se 

asemejan a aquel del perfil de la fuente de PAH del estacionamiento 

con polvo de sellante de alquitrán de hulla (fig. 3). 

Resultados de la Toxicidad en el Agua

Seis de las diez muestras de agua ambientales recolectadas 

durante las condiciones de caudales base en los 10 sitios fueron 

tóxicos para carpitas cabezonas, causando reducciones notables 

de la tasa de supervivencia y biomasa (fig. 4). Las relaciones entre 

supervivencia de las carpitas cabezonas y concentraciones de 

iones principales medidos en muestras de agua fueron examinadas 

y no correlación notable fue observada. Las relaciones entre 

supervivencia de las carpitas cabezonas y concentraciones de 

componentes seleccionados en muestras de sedimentos del 

lecho recolectadas durante caudales base también mostraron no 

correlaciones significantes. Poblaciones de carpitas cabezonas en 

todas las 10 muestras de agua ambiental recolectadas durante las 

condiciones después de tormentas no indicaron ninguna reducción 

de supervivencia comparado al agua de control. SPD-US SPD-MD MTZ-US MTZ-DS ALZ-US ALZ-DS APC-US APC-DS SPD-DS

SAR

Muestra de Control 1Muestra de Control 2

Identificador cartográfico (figura 1)

0

20

40

60

80

100

120

10

30

50

70

90

110

Supervivencia de carpita cabezona, porcentaje

EXPLICACIÓN

Muestra de agua con una barra de error con una desviación

estandar—Condiciones de caudal base

Muestra no tóxica para carpitas cabezonas

Muestra de agua con una barra de error con una desviación

estandar—Condiciones después de tormenta

Figura 4. Respuesta de Pimephales promelas (carpita cabezona) 

a una exposición de 7 días a las muestras recolectadas durante los 

caudales de base y condiciones después de tormentas en sitios en 

los arroyos Westside y el rio San Antonio, San Antonio, Texas, 2014.

Los compuestos detectados en los arroyos Westside son 

comunes en aguas urbanas, pero los sitios en el arroyo San Pedro 

fueron de una preocupación específica porque los sedimentos 

contienen concentraciones elevadas de plomo y pesticidas de uso 

histórico que consistentemente excedieron las PECs aplicables. 

Asimismo, las concentraciones de PCB total en muestras en dos 

de los sitio en el arroyo San Pedro, aunque menos que la TEC, 

fueron las concentraciones más altas de PCB total medidas entre 

todos los sitios en la área de estudio. Durante los caudales base y 

condiciones después de tormentas, seis PAHs individuales fueron 

mayores que las PECs, y los PAHs total fueron mayores que las 

PECs en muestras recolectadas durante las condiciones después de 

tormentas en el sitio de la parte alta del arroyo San Pedro.

Este documento se basa en el siguiente informe del Servicio 

Geológico de los Estados Unidos:

Crow, C.L., Wilson, J.T., and Kunz, J.L., 2016, Occurrence and concentrations 

of selected trace elements, halogenated organic compounds, and polycyclic 

aromatic hydrocarbons in streambed sediments and results of water toxicity 

testing in Westside Creeks and San Antonio River, San Antonio, Texas, 2014: 

U.S. Geological Survey Scientific Investigations Report 2106–5136, 56 p. 

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urbanization in New England, U.S.A.: Journal of Contaminant Hydrology, v. 

91, nos. 1–2, p. 4–25.

Environment Canada, 2013, Canadian Environmental Protection Act, 1999, 

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(PBDEs): Environment Canada, 25 p. [Also available at http://www.ec.gc.

ca/ese-ees/05DF7A37-60FF-403F-BB37-0CC697DBD9A3/FEQG_PBDE_

EN.pdf.]

Ging, P.B., Van Metre, P.C., and Callender, Edward, 1999, Bottom sediments 

of Lorence Creek Lake, San Antonio, Texas, reflect contaminant trends in an 

urbanizing watershed: U.S. Geological Survey Fact Sheet FS–149–99, 4 p.

MacDonald, D.D., Ingersoll, C.G., and Berger, T.A., 2000, Development and 

evaluation of consensus-based sediment quality guidelines for freshwater 

ecosystems: Archives of Environmental Contamination and Toxicology, v. 39, 

p. 20–31.

San Antonio River Authority, 2016, Westside Creeks Restoration Project, accessed 

January 12, 2016, at http://www.westsidecreeks.com.

Shaw, S.D., Blum, Arlene, Weber, Ronald, Kannan, Kurunthachalam, Rich, David, 

Lucas, Donald, Koshland, C.P., Dobraca, Dina, Hanson, Sarah, Birnbaum, L.S., 

2010, Halogenated flame retardants—Do the fire safety benefits justify the 

risks? Reviews on Environmental Health, v. 25, no. 4, p. 261–305.

Smith, J.A., Witkowski, P.J., and Fusillo, T.V., 1988, Manmade organic 

compounds in the surface waters of the United States––A review of current 

standings: U.S. Geological Survey Circular 1007, 92 p.

Texas Commission on Environmental Quality, 2009, Source water assessment, 

accessed August 31, 2015 at: https://www.tceq.texas.gov/drinkingwater/SWAP/

index_swa.html.

Van Metre, P.C., and Mahler, B.J., 2010, Contribution of PAHs from coal-tar 

pavement sealcoat and other sources to 40 U.S. lakes: Science of the Total 

Environment, v. 409. p. 334–344.

By Cassi L. Crow, Jennifer T. Wilson, and James L. Kunz

For more information, please contact:

Director, Texas Water Science Center

U.S. Geological Survey

1505 Ferguson Lane

Austin, TX 78754– 4501

http://tx.usgs.gov/