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Riesgo toxicológico en personas expuestas, a suelos y vegetales, con posibles concentraciones de metales pesados, en el sur del Atlántico, Colombia

Yacomelo Hernández, Marlon José (2014) Riesgo toxicológico en personas expuestas, a suelos y vegetales, con posibles concentraciones de metales pesados, en el sur del Atlántico, Colombia. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín.

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Resumen

Resumen: Colombia durante los años 2010-2011, afrontó una de las temporadas invernal de mayor impacto, uno de los departamentos más afectados fue el Atlántico, las fuertes lluvias ocasionaron el aumento del caudal del rio Magdalena y del embalse del Guájaro, la cual ocasionó la ruptura del canal del dique en 214 m, en el municipio de Santa Lucía. Como consecuencia se inundaron los municipios de Campo de la Cruz, Santa Lucía, Manatí, Suan y Candelaria y se depositaron en los suelos toneladas de sedimentos que traían en suspensión arena, con alto contenido de cuarzo, limo, arcillas y otras partículas sueltas, entre las que se prevé cantidades de metales pesados, cadmio, arsénico, mercurio, plomo y cromo. El objetivo de la investigación fue caracterizar el riesgo toxicológico en personas expuestas, a suelos y vegetales, con posibles concentraciones de metales pesados, en el Sur del Atlántico, Colombia. Se realizó un muestreo en los municipios afectados y se determinó la presencia y concentración de metales pesados en los suelos, la bioconcentración (FB) y trasnferencia (FT) de metales pesados en las especies de pasto (Cynodon dactylon y Panicum máximum), las maleza (Teramnus volubilis y Trianthema portulacastrum), buchones de agua (Eichhornia crassipes (Mart) Solms y Eichhornia azurea) y la concentración de metales pesados en frutos de pepino (Cucumis sativus) y ahuyama (Cucurbita moschata). La metodología empleada para la caracterización del riesgo fue la propuesta por la Oficina Sanitaria panamericana y la Oficina Regional Mundial de la Salud. Se encontraron concentraciones detectables analíticamente de arsénico, plomo, cromo, mercurio y cadmio, en el suelo de todos los municipios analizados. Se identificaron un número reducido de fincas, donde las concentraciones de arsénico en el suelo superan los límites máximos permisibles (LMP) establecidos por la Eco SSL(Ecological Soil Acreening Levels,2005) para este metal en suelos (18ppm), adicionalmente en menor proporción fincas con concentraciones de cadmio, cromo y mercurio superiores a los LMP establecidos por la Comunión Económica Europea(Directiva 86/278/CEE) para los metales Cd y Hg (Cd=1-3ppm, y Hg=1-1.5ppm) y los reportados por la USEPA(Soil Guideline Departament Enviromental Agency de Estados Unidos) para cromo (LMP=130ppm). Por su parte no se identificaron fincas con concentraciones de plomo superiores a los límites máximos permitidos para plomo (50-300ppm), reportados por la CEE. Se identificaron FB>1 para Hg y Cd en plantas de Trianthema portulacastrum L, FB>1 para Cd en plantas de Teramnus volubilis Sw, FB>1 para Hg y Cd en la especie de pasto Panicum máximum , FB>1 para Hg y Cd en la especie Cynodon dactylon, FB>1 para Hg, Pb, Cr, Cd y As en Eichhornia crassipes (Mart) Solms y por ultimo FB>1 para Hg, Pb, Cr, Cd y As en plantas Eichhornia azurea. La especie Trianthema portulacastrum L presentó FT>1 para los metales Pb, Cr, Cd y As, y el orden de mayor a menor es As>Pb>Cr>Cd>Hg , en la especie Teramnus volubilis Sw, se evidenciaron FT>1 para los metales pesados As, Cd, Pb y Cr y el orden encontrado fue As>Pb>Cr>Cd>Hg, la especie Panicum máximum presento FT<1 para todos los metales exceptuando Hg, donde fue igual a uno y el orden fue Hg>Cd>As>Cr>Pb, la especie Cynodon dactylon obtuvo FT>1 para todos los metales y el orden encontrado fue As>Cd>Pb>Cr>Hg, y por último en las especies de buchón de agua se identificaron FT>1 para todos los metales, y el orden para estas especies fue para Eichhornia azurea As>Pb>Cr>Cd>Hg y para Eichhornia crassipes (Mart) Solms As>Cr>P>Hg>Cd. Los metales críticos detectados que pueden causar un posible efecto toxicológico en la salud son el Arsénico presente en un número reducido de fincas en todos los municipios (Santa Lucia, Campo de la Cruz, Manatí, Suan y Candelaria) y el Mercurio detectado solo en tres fincas del total muestreadas en los cinco municipios. Los alimentos son la principal ruta de exposición tanto en adultos como niños. Las dosis de exposición calculada por ingesta de suelo con concentraciones de arsénico para los niños fueron de 1.56135 x 10-4 mg/kg/día en el municipio de Campo de la Cruz, 1.0542 x 10-4 mg/kg/día en Suan, 9.39876 x 10-4 mg/kg/día en Manatí, 1.3318 x 10-3 mg/kg/día en Candelaria y de 6.216 x 10-5 mg/kg/día en Santa Lucía. En adultos las dosis fueron de 6.795 x 10 -5 mg/kg/día en Candelaria, 7.960 x 10-6 mg/kg/día Campo de la cruz, 4.7952 x 10 -5 mg/kg/día en Manatí, 5.3785 x 10-6 mg/kg/día en Suan, 3.1714 x 10-6 mg/kg/día en Santa Lucía y 3.02114 x 10-6 la dosis de exposición por mercurio en Santa Lucía. Por su parte la dosis de arsénico calculada por consumo de pepino en el municipio de Santa Lucía fue de 1.284 x 10-3 mg/kg/día en niños y 1.834 x 10-3 en adultos, y la dosis de exposición por consumo de ahuyama contaminada con mercurio fue de 5.16 x 10-4 mg/kg/día en niños y 7.37 x 10-4mg/kg/día en adultos. Las dosis de exposición de arsénico calculadas no superan las dosis mínimas donde se ha observado efectos neurológicos y de hiperpigmentación sobre las personas, a su vez las dosis de mercurio calculada no superan las dosis mínimas donde se ha observado efectos autoinmunes sobre los niños, por lo cual no existe riesgo para la salud de la población expuesta a las concentraciones de metales pesados detectadas en los suelos y vegetales, sin embargo, es importante investigar a fondo las formas químicas de cada compuesto en el suelo y verificar si aún bajo pequeñas concentraciones puede causar algún efecto sobre la salud. Es importante aclarar que la caracterización del riesgo toxicológico determinado en esta investigación, requiere de un análisis y evaluación profunda, donde las concentraciones de metales pesados sean cuantificadas en las personas y animales expuesto a los suelos con presencia de metales pesados, a fin de comprobar y verificar si las concentraciones de metales pesados en los suelos están siendo trasloado a través de la cadena trófica y ver si el hombre último eslabón está recibiendo de estas concentraciones., Abstract: Colombia during the years 2010-2011, he faced one of the greatest impact winter seasons, one of the departments most affected was the Atlantic, heavy rains caused the increased flow in the Magdalena river and reservoir Guájaro, which caused the rupture channel at 214 m dam in the municipality of Santa Lucía. Following the municipalities of Campo de la Cruz, St. Lucia, Manatee, and Suan Candelaria were flooded and deposited in soils tons of sediment brought in sand suspension with high quartz content, silt, clay and other loose particles between which amounts of heavy metals, cadmium, arsenic, mercury, lead and chromium are anticipated. The aim of the research was to characterize the toxicological risk in people exposed to soil and plant, with possible heavy metal concentrations in the South Atlantic, Colombia. Sampling was conducted in the affected municipalities and the presence and concentration of heavy metals in soil was determined bioconcentration (FB) and trasnferencia (FT) of heavy metals in grass species (Cynodon dactylon and Panicum maximum), the weed (Teramnus volubilis and Trianthema portulacastrum) buchones water (Eichhornia crassipes (Mart) Solms Eichhornia azurea and) and the concentration of heavy metals in fruits of cucumber (Cucumis sativus) and squash (Cucurbita moschata). The methodology used for risk characterization was proposed by the Pan American Health Organization and the World Health Regional Office. Analytically detectable concentrations of arsenic, lead, chromium, mercury and cadmium in the soil of all the municipalities included in the study. A small number of farms where arsenic concentrations in soil exceed the maximum permissible limits (MPL) established by the Eco SSL (Soil Ecological Acreening Levels, 2005) for this metal in soils (18ppm), in addition to a lesser extent were identified farms with concentrations of cadmium, chromium and higher than the LMP set by the European Economic Communion (Directive 86/278 / EEC) for Cd and Hg metals (Cd = 1-3ppm, and Hg = 1-1.5ppm) mercury and reported by the USEPA (Soil Guideline Department Environmental Agency of the United States) to chromium (LMP = 130 ppm). Meanwhile farms not identified with lead concentrations above the maximum permissible limits for lead (50-300ppm), reported by the EEC. We identified FB> 1 for Hg and Cd in plants Trianthema portulacastrum L, FB> 1 for Cd in plants Teramnus volubilis Sw, FB> 1 for Hg and Cd in grass species Panicum maximum, FB> 1 for Hg and Cd in Cynodon dactylon, FB> 1 for Hg, Pb, Cr, Cd and As in Eichhornia crassipes (Mart) Solms and FB> 1 last for Hg, Pb, Cr, Cd and As in plants Eichhornia azurea. The species presented FT Trianthema portulacastrum L> 1 for Pb, Cr, Cd and As metals, and order from highest to lowest is As> Pb> Cr> Cd> Hg in the species Teramnus volubilis Sw, were evident FT> 1 for heavy metals As, Cd, Pb and Cr and order found was As> Pb> Cr> Cd> Hg, Panicum maximum present FT <1 for all metals except Hg, which was equal to one and the order was Hg> Cd> As> Cr> Pb, the species Cynodon dactylon obtained FT> 1 for all metals and order found was As> Cd> Pb> Cr> Hg, and finally species of water hyacinth were identified FT > 1 for all metals, and the order for these species was to Eichhornia azurea As> Pb> Cr> Cd> Hg and Eichhornia crassipes (Mart) Solms As> Cr> P> Hg> Cd. The detected critical metals that can cause a potential toxicological effects on health are arsenic present in a small number of farms in all municipalities (Santa Lucia, Cross Country, Manatee, and Suan Candelaria) and Mercury only detected in three total farms sampled in the five boroughs. Food is the main route of exposure in both adults and children. Doses calculated soil ingestion exposure to arsenic concentrations were children 1.56135 x 10-4 mg / kg / day in the town of Campo de la Cruz, 1.0542 x 10-4 mg / kg / day in Suan, 9.39876 x 10-4 mg / kg / day in Manati, 1.3318 x 10-3 mg / kg / day in Candelaria and 6.216 × 10-5 mg / kg / day in St. Lucia. In adult doses were 6.795 x 10 -5 mg / kg / day in Candelaria, 7.960 x 10-6 mg / kg / day Field of the cross, 4.7952 x 10 -5 mg / kg / day in Manati, 5.3785 x 10 -6 mg / kg / day in Suan, 3.1714 x 10-6 mg / kg / day in St. Lucia and 3.02114 x 10-6 dose mercury exposure in St. Lucia. Meanwhile dose of arsenic consumption calculated by cucumber in the municipality of Santa Lucía was 1.284 × 10-3 mg / kg / day in children and adults 1.834 x 10-3, and the exposure dose from consumption of squash was contaminated with mercury was 5.16 x 10-4 mg / kg / day in children and 7.37 x 10-4mg / kg / day in adults. The calculated dose of arsenic exposure does not exceed the minimum doses that have shown neurological effects of hyperpigmentation and people turn mercury calculated doses do not exceed the minimum doses that have shown autoimmune effects on children, so which there is no risk to the health of the population exposed to concentrations of heavy metals detected in soil and plants, however, it is important to thoroughly research the chemical forms of each compound in the ground and see if even under low concentrations can cause any effect on health.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Zapata, Raúl and Toro, Inés
Información adicional:Maestría en Ciencias Agrarias
Palabras clave:Riesgo toxicológico, Factor de Bioconcentración y transferencia, Toxicological risk, BCF and transfer
Temática:6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 63 Agricultura y tecnologías relacionadas / Agriculture
Unidad administrativa:Sede Medellín > Facultad de Ciencias Agropecuarias
Código ID:12822
Enviado por : bdigital1_ med
Enviado el día :12 Junio 2014 13:38
Ultima modificación:08 Septiembre 2014 13:37
Ultima modificación:08 Septiembre 2014 13:37
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