Investigación y evaluación de contaminantes emergentes (productos farmacéuticos) presentes en la cuenca del río apatlaco en el estado de morelos

JOSE ABRAHAM RIVERA JAIMES

Resumen En las últimas dos décadas se han identificado grupos de contaminantes denominados emergentes en aguas residuales crudas y tratadas a niveles de concentración que van desde μg/L hasta ng/L y que se caracterizan por una alta persistencia y baja degradación en el medio ambiente. Estos compuestos y sus metabolitos pueden causar efectos toxicológicos a los organismos acuáticos o microorganismos. Por lo anterior, el propósito del presente trabajo fue investigar la presencia de productos farmacéuticos de diferentes clases terapéuticas en aguas residuales crudas y tratadas y aguas superficiales de la Cuenta del Río Apatlaco. Se desarrolló una metodología analítica por cromatografía de líquidos de alta resolución acoplada a espectrometría de masa en tándem (CLAR-EM-EM). Un total de 12 fármacos fueron detectados en las muestras de agua analizadas. Los fármacos que presentaron mayores concentraciones en el Río Apatlaco fueron el naproxeno (4,880 ng/L), acetaminofén (4,460 ng/L), bezafibrato (2,100 ng/L), diclofenaco (1,398 ng/L) e ibuprofeno (1,106 ng/L). El atenolol (32 ng/L) y la carbamazepina (276 ng/L) presentaron las menores concentraciones. A pesar de que algunos de los compuestos más abundantes mostraron eficiencias de remoción >97% durante el tratamiento del agua residual, algunas concentraciones encontradas aguas abajo (AS1) de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Acapantzingo (PTARM-A) fueron sólo ligeramente inferiores a las concentraciones encontradas aguas arriba (AS2). Esto indica la existencia de entradas adicionales de aguas residuales crudas al río. IV De acuerdo a la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) en México, el 43% de las aguas residuales no reciben tratamiento y en esas condiciones son utilizadas en el riego agrícola o son vertidas directamente a los cuerpos de agua generando un fuerte problema de contaminación y un alto riesgo para la biota acuática y salud humana. Se estimó el riesgo ambiental calculando los cocientes de riesgo (CRs) para los fármacos detectado en la Cuenca del Río Apatlaco. Los resultados obtenidos para el ibuprofeno, sulfametoxazol, naproxeno y diclofenaco presentaron valores de CR>10, mientras que el bezafibrato, trimetroprim y ácido salicílico presentaron valores de CR entre 1 y 10 que representa un riesgo moderado. Estos resultados muestran que estos fármacos podrían representar un alto riesgo de toxicidad para el ecosistema acuático de la Cuenca del Río Apatlaco, y es necesario tomar medidas apropiadas para salvaguardar el ecosistema y la salud humana.

Abstract In the last two decades, groups of pollutants named in raw and treated wastewater have been identified at concentration levels ranging from μg/L to ng/L and characterized by high persistence and low degradation in the environment. These compounds and their metabolites can cause toxic effects in aquatic organisms or microorganisms. Therefore, the use of this resource was the presence of pharmaceutical products from different therapeutic classes in raw and treated wastewater and surface water from the Apatlaco River Basin. An analytical methodology was developed by high performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (HPLC-MS-MS). A total of 12 drugs were detected in the water samples analyzed. The drugs with the highest concentrations in the Apatlaco River Basin were naproxen (4,880 ng/L), acetaminophen (4,460 ng/L), bezafibrate (2,100 ng/L), diclofenac (1,988 ng/L) and ibuprofen (1,106 ng/L). Atenolol (32 ng/L) and carbamazepine (276 ng/L) had the lowest concentrations. Although some of the most abundant compounds showed removal efficiencies > 97% during wastewater treatment, some concentrations found downstream (AS1) of the Acapantzingo Wastewater Treatment Plant (PTARM-A) were only slightly lower to the concentrations found upstream (AS2). This indicates the existence of additional inputs of raw wastewater to the River. VI According to the National Water Commission (CONAGUA) in Mexico, 43% of the wastewater is not treated and under these conditions they are used in agricultural irrigation or are discharged directly into the bodies of water generating a strong pollution problem and a high risk for aquatic biota and human health. The environmental risk was estimated by calculating the Hazard Quotiens (HQs) for the drugs detected in the Apatlaco River Basin. The results obtained for ibuprofen, sulfamethoxazole, naproxen and diclofenac showed values of HQ> 10, while bezafibrate, trimethoprim and salicylic acid showed HQ values between 1 and 10, which represents a moderate risk. These results show that these drugs could represent a high risk of toxicity to the aquatic ecosystem of the Apatlaco River Basin, and it is necessary to take appropriate measures to safeguard the ecosystem and human health.

Tipo de documento: Tesis de doctorado

Formato: Adobe PDF

Audiencia: Maestros

Audiencia: Investigadores

Idioma: Español

Área de conocimiento: INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Campo disciplinar: CIENCIAS TECNOLÓGICAS

Nivel de acceso: Acceso Abierto