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Analisis del riesgo potencial ambiental por alquilfenoles presentes en aguas del rio Cauca a su paso por la zona urbana de Cali (Valle del Cauca, Colombia).

POTENTIAL ENVIRONMENTAL RISK ANALYSIS FOR ALKYL PHENOLS PRESENT IN RIVER WATERS CAUCA PASSING THROUGH THE URBAN AREA OF CALI (VALLE DEL CAUCA, COLOMBIA)

INTRODUCCION

Las aguas del rio Cauca, a su paso por la zona urbana de la ciudad de Cali, presentan un alto grado de contaminacion evidenciado en los siguientes hallazgos: Mutagenicidad, metales pesados (Hg, Cr, Cd y Pb); pesticidas (diazinon, lindano, clordano, clorpirifos, etil-paration, malation, heptacloro aldrin, endosulfan), y de compuestos organicos entre los que destacan los alquilfenoles; riesgo de disrupcion endocrina en mamiferos incluyendo el hombre (LARMAT et al., 2009; JIMENEZ-BOTERO et al., 2013; JIMENEZ-BOTERO & SOTO-DUQUE, 2014).

El area de estudio esta delimitada por el tramo del rio Cauca localizado entre el puente de El Hormiguero y la Desembocadura del rio Cali (Figura 1). El puente de El Hormiguero se denomino como estacion de muestreo (E1), cuyas coordenadas geograficas son 03[grados]18'09,2" N, longitud oeste 76[grados]28'50,8" W, y altitud 978,3 msnm. La estacion (E2): Desembocadura del Canal CVC-Sur 03[grados]22'40,2" N - 76[grados]28'17,7" W, y altitud 967,1 msnm. La estacion (E3): Bocatoma de la PTAP de Puerto Mallarino, 03[grados]26'45,4" N - 76[grados]28'30,4" W, y altitud 966,6 msnm. La estacion (E4): Puente de Juanchito, 03[grados]26'59" N - 76[grados]28'32,1" W, y altitud 963,6 msnm; y la estacion (E5): Desembocadura del rio Cali con coordenadas 03[grados]30'20,9" N - 76[grados]29'29,8" W, y altitud 965,8 msnm.

[FIGURA 1 OMITIR]

El objetivo del presente trabajo fue el de analizar el riesgo ambiental en cinco estaciones de muestreo, en la zona de estudio (Figura 1), debido a la presencia de fenoles en el rio Cauca a su paso por la zona urbana de Cali.

MATERIALES Y METODOS

Se colectaron las muestras de agua de cada una de las cinco estaciones de muestreo, en envases ambar de 4 litros, y se refrigeraron a 4[grados]C hasta su filtracion con filtros de membrana de 0,45 [micron]m, y extraccion en fase solida, con cartuchos OASIS HLB, se aplico metodo OASIS de extraccion para fenoles.

Los extractos se leyeron en un GC/MS Agilent 6890 N con MS detector Agilent 5973 N e inyeccion automatica Agilent 7673. Columna capilar DB-5MS of 30 m de longitud, 250 pm de diametro y 0,30 [micron]m de espesor de pelicula modelo No. J&W 122-5532. Temperatura maxima de 325[grados]C. Flujo constante de 1 ml/min. Detector de temperatura de 250[grados]C. Modo Pulsed Splitless, temperatura Quadropole de 150[grados]C. Fuente de ionizacion de 230[grados]C. Temperatura inicial del horno de 50[grados]C/min, a una rata de 25[grados]C/min hasta 100[grados]C, luego a una rata de 5[grados]C/min hasta 300[grados]C durante 5 min.

RESULTADOS Y ANALISIS

Usando la metodologia anterior se detectaron en la Estacion 1, los fenoles: Benzenemethanol,4-hydroxy, y Butylated hydroxytoluene - BHT (Figura 2).

[FIGURA 2 OMITIR]

EL Benzenemethanol,4-hydroxy, presenta toxicidad aguda para la salud humana, y toxicidad en peces: LC-50--Jordanella floridae - 10,5 mg/l - 2 h; y el Butylated hydroxytoluene - BHT, registra toxicidad en peces: LC-50--Oryzias sp. - 5,3 mg/l 48 h, en Daphnia y otros invertebrados acuaticos: EC50--Daphnia pulex (Waterflea) - 1,44 mg/l - 48 h. KOUKI-INAI et al. (1988), registran el BHT como un compuesto que produce tumores en el higado del raton macho B6CC3F1, en el mismo sentido, CHIHOUNG et al. (1992), confirmaron que el BHT es un antioxidante para grasas y aceites, pero no presenta actividad antimutagenica, contrariamente aumenta la respuesta del test de Ames, en presencia de activador enzimatico.

En la Estacion 2, se identificaron los fenoles Phenol, 4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-, y Phenol,2-methyl-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)- (Figura 3).

[FIGURA 3 OMITIR]

El Phenol, 4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)- registra toxicidad acuatica aguda y cronica (Categoria 1), puede formarse como un producto de degradacion de los tensoactivos de alquilfenol en las aguas residuales, posee baja movilidad en el suelo, y en sedimentos (NCBI, 2005). Dado que su valor del Factor de Bioconcentracion - BCF, es estimado en 6000, se espera que este compuesto se bio-acumule en los organismos acuaticos (TOXNET HOME-HSDB, 2012). Tambien es reconocido disruptor endocrino, por lo anterior, puede acelerar la proliferacion de celulas de cancer en los organismos que entren en contacto con este compuesto.

En el mismo sentido, el Phenol,2-methyl-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-. De acuerdo a la ficha de seguridad MSDS de SIGMA-ALDRICH (2012), presenta toxicidad acuatica cronica (Categoria 4), lesiones oculares graves (Categoria 1), irritaciones cutaneas (Categoria 2). La base de datos NCBI PUBCHEM COMPOUND (2005), no registra informacion toxicologica de este compuesto.

En la Estacion 3 se encontraron: Butylated hydroxytoluene - BHT, Salicyl Alcohol, y el Phen-1,4-diol, 2,3-dimethyl-5-trifluoromethyl (Figura 4).

En esta estacion reaparece el fenol Butylated hydroxytoluene - BHT, el cual estaba presente en la Estacion 1; el Salicyl Alcohol registra irritaciones cutaneas y oculares (Categoria 2), toxicidad especifica en determinados organos - exposicion unica (Categoria 3); y el Phen-1,4-diol, 2,3-dimethyl-5-trifluoromethyl, no registra informacion de toxicidad y bio-actividad en la base de datos PubChem Compound.

[FIGURA 4 OMITIR]

La Estacion 4 no registro presencia de fenoles. Contrariamente, en la Estacion 5 se registraron los siguientes fenoles: Salicyl Alcohol, el cual se identifico en la Estacion 3, y el Benzenemethanol,4-hydroxy, encontrado en la Estacion 1.

CONCLUSIONES

Los alquifenoles son reconocidos disruptores endocrinos y promotores de la formacion de celulas cancerigenas. En las cinco estaciones de muestreo se encontraron siete compuestos de esta familia, algunos de ellos se repiten en mas de una estacion.

Algunos de estos compuestos pueden formarse como un producto de degradacion de los tensoactivos de alquilfenol en aguas residuales. Debido a sus propiedades, como movilidad en el suelo y en sedimentos, pueden bioconcentrarse en organismos acuaticos. Lo anterior, evidencia el riesgo ambiental presente en la zona de estudio.

En la Estacion 4 no se registraron fenoles, mientras que en la Estacion 3 se identificaron tres de estos compuestos; y en la Estacion 2 se registro el mas toxico, correspondiente al Phenol, 4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-, compuesto que registra toxicidad acuatica aguda y cronica (Categoria 1).

BIBLIOGRAFIA

CALI EN CIFRAS. 2012.- Alcaldia Santiago de Cali. Departamento Administrativo de Planeacion. Cali (Colombia), 221 p.

CHIHOUNG, C., PEARSON, A.M. & GRAY, J.I., 1992.- Effects of synthetic antioxidants (BHA, BHT and PG) on the mutagenicity of IQ-like compounds. Food Chemistry, 43: 177-183.

JIMENEZ-BOTERO, G.A. & SOTO-DUQUE, A., 2014.- Analisis del riesgo ambiental potencial por compuestos organicos presentes en aguas del rio Cauca, a su paso por la zona urbana de la ciudad de Cali (Colombia): Tesis de Magister en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente, Universidad de Manizales, Facultad de Ciencias Contables, Economicas y Administrativas.

JIMENEZ-BOTERO, G.A., SOTO-DUQUE, A. & ALVAREZ-LEON, R., 2013.-Analisis del riesgo ambiental por alquil-fenoles presentes en aguas del rio Cauca a su paso por la zona urbana de la ciudad de Cali (en) Memorias de Resumenes del XLVIII Congreso Nacional de Ciencias Biologicas, Bogota D.C., 6 a 9 de octubre, 2013 (resumen, p. 340). Rev. Asoc. Colomb. de Ciencias Biologicas, 25 (Supl. 01): 1-519.

KOUKI-INAI, T., KOBUKE, S., NAMBU, T., TAKEMOTO, E., KOU, H., NISHINA, M.F. et al., 1988.- Hepatocellular tumorigenicity of butylated hydroxytoluene administered orally to B6C3F1 mice. Cancer Science, 79: 49-58.

LARMAT, F.E., SOTO-DUQUE, A. & BRAVO, E., 2009.- Evaluacion de la actividad mutagenica del rio Cauca en el area urbana de la ciudad de Cali - Colombia, por medio del test de Ames. Informe a COLCIENCIAS / Universidad del Valle / Universidad Autonoma de Occidente. Cali (Valle).

NCBI PUBCHEM COMPOUND., 2005.- Phenol,2-methyl-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)- Compound Summary (CID 75206). National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine 8600 Rockville Pike, Bethesda MD, 20894, USA.

SIGMA-ALDRICH., 2012.- Material Safety Data Sheet. Product name: 4-(1,1,3,3-Tetrametilbutil)-o-cresol. Version 5.0.

TOXNET HOME-HSDB., 2012.- 4-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl) PHENOL CASRN: 140-66-9 National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine 8600 Rockville Pike, Bethesda MD, 20894 USA. Disponible en: http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search/r?dbs+hsdb:@term+@rn+@ rel+140-66

Gloria Amparo Jimenez-Botero (1), Alejandro Soto-Duque (2), Ricardo Alvarez-Leon (3)

* FR: 11-VII-2014 . FA: .4-III-2015

(1) Magister. Docente investigadora grupo GEADES. Universidad Autonoma de Occidente. Cali (Valle) Colombia. E-mail: gajimenez@uao.edu.co

(2) Magister. Docente investigador grupo GEADES. Universidad Autonoma de Occidente. Cali (Valle) Colombia. E-mail: asoto@uao.edu.co

(3) Magister. Docente investigador. Universidad de Manizales. Manizales (Caldas) Colombia. E-mail: ricardoalvarezleon@gmail.com

DOI: 10.17151/bccm.2015.19.1.3
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Author:Jimenez-Botero, Gloria Amparo; Soto-Duque, Alejandro; Alvarez-Leon, Ricardo
Publication:Boletin Cientifico Centro De Museos De Historia Natural
Date:Jan 1, 2015
Words:1549
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