Evaluación del arsénico (As), cadmio (Cd), mercurio (Hg) y plomo (Pb) en peces, crustáceos y moluscos de mayor consumo en Isla Fuerte (Caribe colombiano): estimación del riesgo por ingesta a la salud humana

Heavy metals are a special worldwide concern due their environmental persistency; these pollutants can accumulate and exponentially increase their levels, representing a high ecological and toxicological risk when they generate pollution processes in the biota and marine ecosystems. This work evalua...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Hernández Domínguez, Claudia Maritza
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión enviada para evaluación y publicación
Fecha de publicación:2021
País:Colombia
Institución:Universidad de Córdoba
Repositorio:Repositorio Institucional Unicórdoba
Idioma:español
OAI Identifier:oai:repositorio.unicordoba.edu.co:ucordoba/4142
Acceso en línea:https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/4142
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Metales pesados
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description Heavy metals are a special worldwide concern due their environmental persistency; these pollutants can accumulate and exponentially increase their levels, representing a high ecological and toxicological risk when they generate pollution processes in the biota and marine ecosystems. This work evaluates the concentrations of arsenic (As), cadmium (Cd), mercury (Hg) and lead (Pb) in muscle of fish, crustaceans and mollusks, as well as the potential risk to human health associated with the consumption of this species in Isla Fuerte - Colombian Caribbean. The individuals studied were captured by fishermen of the Island between march and october in 2019, in capture areas considered of transit, stay and feeding of fish, crustaceans and mollusks using traditional fishing techniques such as fishhook, manual capture and immersion with snorkel. A total of 138 individuals were sampled, corresponding to 112 adult fish, 16 adult crustaceans and 10 adult mollusks. The quantification of arsenic (As), cadmium (Cd) and lead (Pb) in muscle of sampled individuals was carried out by atomic absorption spectrophotometry with graphite furnace (GFAAS), the quantification of mercury (Hg) was carried out by the US EPA-7473 method (thermal decomposition, amalgamation, and atomic absorption spectrometry), using a direct mercury analyzer (DMA-80). In this sense, fish species Balistes capriscus showed the highest concentrations of As (6272 ± 2791 ng/g) and Caranx hippos, the highest concentrations of Hg (381,26 ± 52 ng/g), both species with carnivorous habits. While the herbivorous benthic mollusk Lobatus gigas bioaccumulated more efficiently Cd (170 ± 91,6 ng/g) and Pb (51,05 ± 2,77 ng/g). In this way, Pearson's correlation coefficients (p
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The individuals studied were captured by fishermen of the Island between march and october in 2019, in capture areas considered of transit, stay and feeding of fish, crustaceans and mollusks using traditional fishing techniques such as fishhook, manual capture and immersion with snorkel. A total of 138 individuals were sampled, corresponding to 112 adult fish, 16 adult crustaceans and 10 adult mollusks. The quantification of arsenic (As), cadmium (Cd) and lead (Pb) in muscle of sampled individuals was carried out by atomic absorption spectrophotometry with graphite furnace (GFAAS), the quantification of mercury (Hg) was carried out by the US EPA-7473 method (thermal decomposition, amalgamation, and atomic absorption spectrometry), using a direct mercury analyzer (DMA-80). In this sense, fish species Balistes capriscus showed the highest concentrations of As (6272 ± 2791 ng/g) and Caranx hippos, the highest concentrations of Hg (381,26 ± 52 ng/g), both species with carnivorous habits. While the herbivorous benthic mollusk Lobatus gigas bioaccumulated more efficiently Cd (170 ± 91,6 ng/g) and Pb (51,05 ± 2,77 ng/g). In this way, Pearson's correlation coefficients (pRESUMEN…………………………………………………………………………………..13ABSTRACT ..........................................................................................................…141. INTRODUCCIÓN ..............................................................................................…152. MARCO TEORICO …………………………………………………………………...…182.1 Antecedentes …………………………………………………………………….…182.2 Metales pesados ……………………………………………………………………222.3 Metales pesados en ecosistemas marinos ..……………………………..…......242.4 Bioacumulación y biomagnificación de metales pesados en ecosistemas marinos………………………………………………………………………….………..262.5 Toxicología e impactos ecológicos de metales pesados en peces, crustáceos y moluscos (asociados a ecosistemas marinos) (Hg, As, Pb y Cd) .........................282.6 Efecto de metales pesados (Hg, As, Pb y Cd) en la masa corporal de peces, crustáceos y moluscos...……………………………………………………….……….302.7 Impacto de metales pesados (Hg, As, Pb y Cd) en la salud humana producto del consumo de biota marina de interés alimenticio ..……………………………….…….302.8 Importancia del estudio de metales pesados en especies marinas de interés alimenticio para el desarrollo de indicadores de impactos y alteraciones en la salud humana……………………………………………………………………………………32OBJETIVOS ..………………………………………………………………...…………..353.1 General ………………………………………………………………………………353.2 Específicos .................................................................................................…354. METODOLOGÍA ……………………………………………………………………...…364.1 Área de estudio ………………………………………………………………….…364.2 Métodos de captura de peces, crustáceos y moluscos ……………………..…374.3 Toma de muestras ………………...…………………………………………...…..384.4 Determinación de As, Cd, Hg y Pb en los tejidos estudiados ...……………….384.4.1. CONTROL DE CALIDAD DEL MÉTODO ANALÍTICO ...……………....…...394.4.1.1 Linealidad ...……………………………………………………………………….…..394.4.1.2 Exactitud ..…………………………………………………………………………......394.4.1.3 Precisión ..…………………………………………………………………….……....404.4.1.4. Límite de detección …...………………………………………………………….....404.5 ESTAMIACIÓN DEL RIESGO A LA SALUD HUMANA POR CONSUMO ......404.5.1 Parámetros de caracterización de la población ………………………………...…..404.5.2 Evaluación del riesgo …………………………………………………………………..414.5.2.1 Tasa de ingesta individual de alimentos (IR) ...…………………………….……..424.5.2.2 Dosis de ingestión Diaria (DID) ...…………………………..………………….….. 424.5.2.3 Coeficiente de Peligro (HQ) ……………………………..…………………..…..….434.5.2.4 Índice de Peligro (HI) ...………………………………………………………………434.6 TRATAMIENTO DE LOS RESULTADOS ..………………………………....…..445. RESULTADOS ...……………………………………………………………………......455.1 Concentraciones de As, Cd, Hg y Pb en peces, crustáceos y moluscos muestreados ...……………………………………………………………………….….455.2 Correlaciones entre las concentraciones de As, Cd, Hg y Pb con la masa corporal de peces, crustáceos y moluscos muestreados ……………………….....505.3 Comparaciones entre las medianas de las concentraciones de As, Cd, Hg y Pb en los peces, crustáceos y moluscos muestreados ……………………..………......515.4 Evaluación del riesgo a la salud humana por consumo de peces, crustáceos y moluscos en Isla Fuerte …..……………………………………………………..…….545.4.1 Caracterización de la población ..………………………………………………...…..545.4.2 Estimadores de riesgo (IR, DID, HQ) ...…………………………………………..….546. DISCUSIÓN ..…………………………………………………….…………………..….576.1 Concentraciones de As, Cd, Hg y Pb en peces, crustáceos y moluscos muestreados …………………………………………………………………………….576.2 Concentraciones medias de As, Cd, Hg y Pb en músculo de peces, crustáceos y moluscos marinos en otros estudios ………………………………………………..586.3 Distribución de las concentraciones de As, Cd, Hg y Pb en los peces, crustáceos y moluscos muestreados ……………………………………………………………….616.4 Procesos de bioacumulación y biomagnificación de As, Hg, Cd y Pb en los peces, crustáceos y moluscos estudiados en Isla Fuerte …………………………...616.5 Correlaciones entre las concentraciones de As, Cd, Hg y Pb con la masa corporal de peces, crustáceos y moluscos muestreados ……………………………656.6 manifestaciones toxicológicas producto de la contaminación con As, en los peces, crustáceos y moluscos en Isla Fuerte …………………………………………676.7 Evaluación del riesgo a la salud humana por consumo de peces, crustáceos y moluscos en Isla Fuerte ………………………………………………………………...687. CONCLUSIONES ...………………………………………………………………..……698. REFERENCIA ...................................................................................................…70Los metales pesados son motivo de especial preocupación a nivel mundial porque son ambientalmente persistentes, pueden acumularse e incrementar exponencialmente sus niveles, representando un alto riesgo ecológico y toxicológico cuando generan procesos de contaminación en la biota y los ecosistemas acuáticos y en particular marinos. Este trabajo evalúa las concentraciones de arsénico (As), cadmio (Cd), mercurio (Hg) y plomo (Pb) en el músculo de peces, crustáceos y moluscos; así como, el riesgo a la salud humana, asociado al consumo de esta biota en Isla Fuerte – Caribe colombiano. Los individuos estudiados fueron capturados entre marzo y octubre de 2019 en zonas de captura consideradas de tránsito, estadía y alimentación de peces, crustáceos y moluscos, por pescadores de la Isla utilizando técnicas de pesca tradicionales como anzuelo, captura manual e inmersión con careta y snorkel. Se muestrearon 138 individuos en total, correspondientes a 112 peces adultos, 16 crustáceos adultos y 10 moluscos adultos. En los organismos estudiados, la cuantificación de las concentraciones de arsénico (As), cadmio (Cd) y plomo (Pb) se realizó mediante espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito (GFAAS) y la cuantificación de mercurio (Hg), se realizó a través del método US EPA-7473 (descomposición térmica, amalgamación, y espectrometría de absorción atómica), utilizando un analizador directo de mercurio (DMA-80). Encontrándose que en la especie de pez Balistes capriscus se presentaron las mayores concentraciones de As (6272 ± 2791 ng/g) y en la especie de pez Caranx hippos las mayores concentraciones de Hg (381,26 ± 52 ng/g), siendo ambas especies de hábitos alimenticios carnívoros. En tanto que la especie bentónica de molusco Lobatus gigas fue la que más bioacumuló Cd (170 ± 91,6 ng/g) y Pb (51,05 ± 2,77 ng/g); siendo esta especie de hábitos alimenticios herbívoros. De esta forma, se estimaron los coeficientes de correlación de Pearson (pMaestríaMagíster en Ciencias AmbientalesTrabajos de Investigación y/o ExtensiónFacultad de Ciencias BásicasMontería, Córdoba, ColombiaMaestría en Ciencias AmbientalesMarrugo Negrete, José Luis2021-04-06T20:11:54Z2022-06-222021-04-06T20:11:54Z2021-04-06Trabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccinfo:eu-repo/semantics/submittedVersionTexthttps://purl.org/redcol/resource_type/TMapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/4142spaCopyright Universidad de Córdoba, 2021https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)reponame:Repositorio Institucional Unicórdobainstname:Universidad de Córdobainstacron:Universidad de Córdoba2021-04-07T08:00:37Z
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