El Bioindicador Idóneo para la Detección de Plomo Atmosférico a Partir de una Experiencia en Cuenca, Ecuador

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Paula Cordero

Yuliana Zambrano

Diego Heras

Carlos Matovelle


Palabras clave:
contaminación atmosférica, bioindicador, plomo, polen, miel air pollution, bioindicator, lead, pollen, honey

Resumen

La alteración ecosistémica debido a metales pesados es uno de los mayores problemas ambientales y de salud pública; generalmente se miden en aire, suelo y agua, pero en menor medida se conoce su incidencia sobre los seres vivos. Este trabajo se enfoca en la concentración de plomo tanto en el aire como en los bioindicadores miel y polen de abejas en Cuenca (Ecuador). Se tomaron muestras de partículas atmosféricas (PM10) en tres sitios de la zona urbana y muestras de miel y polen en 6 sitios distintos, con 3 repeticiones cada una. Se analizó la concentración de plomo mediante espectrofotometría de absorción atómica. En miel, el plomo encontrado está en un rango de 0,033 a 0,08 mg/kg, menor a los límites superiores según la norma del Servicio Nacional de Normalización del Ecuador (INEN): 1 mg/kg, y la norma europea 0,10 mg/kg. Las cantidades de plomo detectadas en polen no sobrepasan los 0,12 mg/kg, siendo inocuo para el consumo, pues, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) establece que, el consumo máximo de plomo por individuo es de 0,214 mg al día. La densidad de plomo en partículas atmosféricas se estableció en una categoría de 1 x 10-7 a 9 x 10-7 ug/m3, entre los límites instaurados por la Organización Muncial de la Salud (OMS) de 1,5 ug/m3. Se concluye por el índice de Yuen que el polen es un mejor bioindicador de concentración por plomo que la miel y, que existen bajas ocurrencias de este metal en Cuenca, Ecuador.

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Detalles del artículo

Biografías de los autores/as

Yuliana Zambrano, Universidad Católica de Cuenca, Unidad Académica de Ingeniería, Industria y Construcción. Cuenca, Ecuador

Ingeniera Ambiental por la Universidad Católica de Cuenca participó en el proyecto “Determinación de la Concentración de plomo presente en la miel de abeja y plomo como bioindicador de contaminación atmosférica en el Cantón Cuenca”, dentro de un convenio firmado entre la

Comisión de Gestión Ambiental del Cantón Cuenca CGA y la UCACUE, el mismo que le permitió desarrollar su tesis de graduación y ganar el primer premio del II Congreso Estudiantil Interdisciplinario de la Universidad Agraria del Ecuador, organizado como incentivo a los trabajos innovadores en las áreas científicas aplicables a nivel nacional e Internacional

Diego Heras, Universidad Católica de Cuenca, Unidad Académica de Ingeniería, Industria y Construcción. Cuenca, Ecuador

Ingeniero Electrónico con master universitario en Ingeniería Computacional y Matemáticas, docente de la Universidad Católica de Cuenca en las ramas de matemática y estadística dentro de la Unidad Académica de Ingeniería, Industria y Construcción, experto en estadística y manejo de datos cuantitativos y cualitativos. Colaborador de proyectos de investigación: Datos hidrológicos de las Cuenca del Pacífico Ecuador. 

Carlos Matovelle, Universidad Católica de Cuenca, Unidad Académica de Ingeniería, Industria y Construcción. Cuenca, Ecuador; Grupo Geociencias, Ambiente y Recursos Naturales, Cuenca, Ecuador

Máster    en    Ingeniería Hidráulica    y     Medio Ambiente por la Universidad Politécnica de Valencia. Especialista en Recursos Hídricos    y Tratamiento   de   Agua. Candidato a Doctor por el Centro de Hidrogeología de la Universidad de Málaga. Profesor por 9 años de la Carrera de Ingeniería Ambiental de la Universidad Católica de Cuenca, Coordinador del HYDROLAB del Centro de Investigación, Innovación y Transferencia de Tecnología –CIITT. Como investigador ha sido Director de Proyectos Institucionales e Interinstitucionales que han resultado en publicaciones   indexadas   y   ponencias   en   varios   eventos científicos.   Coordinador   del   Grupo   de   Investigación   en Geociencias, Ambiente   y   Recursos   Naturales   adscrito al Centro   de   Investigación   de   la   Unidad   Académica   de Ingeniería, Industria y Construcción

Citas

Afik, O., Dag, A., Kerem, Z., & Shafir, S. (2006). Analyses of avocado (Persea americana) nectar properties and their perception by honey bees (Apis mellifera). Journal of Chemical Ecology, 32(9), 1949–1963. https://doi.org/10.1007/s10886-006-9120-1

Agudelo-Calderón, C. A., Quiroz-Arcentales, L., García-Ubaque, J. C., Robledo-Martínez, R., & García-Ubaque, C. A. (2016). Evaluación de condiciones ambientales: Aire, agua y suelos en áreas de actividad minera en Boyacá, Colombia. Revista de Salud Publica, 18(1), 50–60. https://doi.org/10.15446/rsap.v18n1.55384

Aguilera, A., Bautist, F., Delgado, C., Gogichaichvili, A., Cejudo, R., Gutiérrez-Ruiz, M., Ceniceros-Gómez, A., & NR, L.-S. (2019). Spatial analysis of lead in the street dust of Mexico City: implications for human health. Journal of Environmental Science and Public Health, 03(02), 210–225. https://doi.org/10.26502/jesph.96120058

Astudillo, A. (2014). Estudio de genotoxicidad del material particulado (PM 10) de la zona urbana del cantón Cuenca. [Tesis de maestria de Toxicología de la Universidad de Cuenca]. En repositorio institucional de la Universidad de Cuenca, Ecuador. http://dspace.ucuenca.edu.ec/bitstream/123456789/5467/1/tesis.pdf

Bedregal, P., Ubillús, M., Hurtado, J., & Mendoza, P. (2012). Evaluación de la contaminación atmosférica en puntos críticos de la ciudad de Lima y Callao, utilizando Tillandsia capillaris como biomonitor. Informe Cientifico Tecnológico, 12(1), 41–47. https://revistas.ipen.gob.pe/ict/article/view/63

Bogdanov, S. (2006). Contaminants of bee products. Apidologie, 37(1), 1–18. https://doi.org/10.1051/apido:2005043

Cáceres, I. (2014). Determinación de los niveles de plomo en miel de abeja por voltamperometría y su aplicación como bioindicador de contaminación ambiental, Arequipa-2012. [Tesis de licenciatura de la Universrsidad Católica Santa María], Arequipa, Perú. http://tesis.ucsm.edu.pe/repositorio/handle/UCSM/4311

Cely, J., Siabato, W., Sanchéz, A., & Rangel, A. (2002). Geoestadística aplicada a estudios de contaminación ambiental. Revista Ingeniería de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, 7(2), 31–38. https://doi.org/10.14483/23448393.2815

Colin, T., Meikle, W. G., Paten, A. M., & Barron, A. B. (2019). Long-term dynamics of honey bee colonies following exposure to chemical stress. Science of the Total Environment, 677, 660–670. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.04.402

Cóndor, F. (2015). Determinación de metales pesados en miel de abeja para su evaluación como indicador ambiental en zonas contaminadas, en la provincia de Pichincha-Ecuador. [Tesis de Ingeniero en Biotecnología de Universidad de las Fuerzas Armadas. Quito, Ecuador]. Repositorio de la ESPE. http://repositorio.espe.edu.ec/handle/21000/10886

Conti, M. E., & Botrè, F. (2018). Honeybees and their products as potential bioindicators of heavy metals contamination genetic and metabolic profiling of elite athletes view project monitoring and evaluation of the spatial variability of PM chemical components through spatially resolved. Environmental Monitoring and Assessment 667, 267–282. https://doi.org/10.1023/A:1010719107006

Cortez-Lugo, M., Téllez-Rojo, M., Gómez-Dantés, H., & Hernández-Avila, M. (2003). Tendencia de los niveles de plomo en la atmósfera de la zona metropolitana de la Ciudad de México. 1988-1998. Salud Publica de Mexico, 45(2), 196–202. https://doi.org/10.1590/s0036-36342003000800005

Davis, J. M., & Grant, L. D. (2003). Experiencias de la instauración de normas relativas al contenido de plomo en aire y el agua, en los Estados Unidos de América. Salud Publica de Mexico, 45(2), 237–243.

Develliers, J. (2002). Honey bees: estimating the environmental impact of chemicals. En J. Devellers & M. Pham-Delegue (Eds.), Book (p. 347). Taylor & Francis. http://www.amazon.co.uk/Honey-Bees-Estimating-Environmental Chemicals/dp/0415275180

Díaz, L., & Morales, M. (2012). Análisis Estadístico de Datos Multivariados (Universidad Nacional de Colombia). https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/79916/Análisis Estadístico de Datos Multivariados 9789587751062.pdf?sequence=2&isAllowed=y

EMOV. (2015). Informe de calidad del aire de Cuenca 2015. https://www.emov.gob.ec/sites/default/files/Calidad%20del%20Aire%20final%202015_0.pdf

EMOV EP. (2014). Informe Calidad del Aire 2014 l Red de Monitoreo de Calidad de Aire - EMOV EP. https://www.researchgate.net/publication/280320700_Informe_de_la_calidad_del_aire_de_Cuenca_Ano_2014_Cuenca_-_Ecuador

FAO, & OMS. (2000). Codex Alimentarius. Proyecto de norma revisado para la miel. (Número Apéndice 1). ftp://ftp.fao.org/codex/Meetings/CCS/ccs7/S00_03s.pdf

FAO, & OMS. (2015). CODEX ALIMENTARIUS. https://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/es/

FLACSO, MAE, & PNUMA. (2008). Estado del aire en el Ecuador. En G. Fontaine, I. Narváez, & P. Cisneros (Eds.), Informe sobre el estado del medio ambiente (FLACSO, p. 105). Observatorio Socio Ambiental de la FLACSO. http://www.pnuma.org/deat1/pdf/Ecuador pdf/04. Capitulo 2. Estado del aire.pdf

Freije, A. M. (2015). Heavy metal, trace element and petroleum hydrocarbon pollution in the Arabian Gulf: Review. Journal of the Association of Arab Universities for Basic and Applied Sciences, 17(1), 90–100. https://doi.org/10.1016/j.jaubas.2014.02.001

Furr, K. (1996). Analytical methods for atomic absorption spectroscopy. The Perkin-Elmer Corporation.

Gallardo, O. (2007). Las abejas melíferas biomonitores de metales pesados en el aire de Torreón y sitios aledaños [Tesis de licenciatura de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro]. Repositoriio universitario UAAAN. http://repositorio.uaaan.mx:8080/xmlui/handle/123456789/42733

Gutiérrez, I. (2016). Empleo de Apis mellífera como bioindicador de la contaminacion de metales pesados en el término municipal de Córdoba. [Tesis Doctoral Universidad de Córdova]. https://helvia.uco.es/bitstream/handle/10396/13253/2016000001367.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Gutiérrez, L., Bonive, F., Paz, L., Vielma, J., Carrero, P. E., Delgado, Y., Cerinza, J. P., & Vit, P. (2014). Uso del polen apícola como bioindicador ambiental en la determinación de plomo en el municipio Antonio Pinto Salinas, del estado Mérida-Venezuela. Revista del Instituto Nacional de Higiene Rafael Rangel, 45, 191–210.

INEC. (2011). Resultados del censo 2010 en la provincia del Azuay. https://www.ecuadorencifras.gob.ec/wp-content/descargas/Manu-lateral/Resultados-provinciales/azuay.pdf

Kimura, M., Saito, K., & Motoda, H. (2009). Blocking links to minimize contamination spread in a social network. ACM Transactions on Knowledge Discovery from Data, 3(2), 1–23. https://doi.org/10.1145/1514888.1514892

Kulike, H., & Voget, M. (1983). Honey as a biological indicator of lead and cadmium air pollution. Allg. dt. Imkerztg, 17(10), 323–324.

Kumar, A., Kumar, A., Cabral-Pinto, M., Chaturvedi, A. K., Shabnam, A. A., Subrahmanyam, G., Mondal, R., Gupta, D. K., Malyan, S. K., Kumar, S. S., Khan, S. A., & Yadav, K. K. (2020). Lead toxicity: Health hazards, influence on food chain, and sustainable remediation approaches. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(7). https://doi.org/10.3390/ijerph17072179

Lambert, O., Piroux, M., Puyo, S., Thorin, C., Larhantec, M., Delbac, F., & Pouliquen, H. (2012). Bees, honey and pollen as sentinels for lead environmental contamination. Environmental Pollution, 170, 254–259. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2012.07.012

Labanda, P., & Fernández, C. (2012). Saturnismo, a propósito de un caso. Medicina y seguridad en el trabajo, 59, 168–173. https://dx.doi.org/10.4321/S0465546X2012000200009

Lozano, A., Usero, J., Vanderlinden, E., Raez, J., Contreras, J., Navarrete, B., & El Bakouri, H. (2010). Optimization of the design of air quality monitoring networks and its application to NO2 and O3 in Jaen, Spain. Microchemical Journal, 96(2), 406–411. https://doi.org/10.1016/j.microc.2010.07.002

M. Van der Steen, J. J., de Kraker, J., & Grotenhuis, T. (2015). Assessment of the Potential of Honeybees (Apis mellifera L.) in Biomonitoring of Air Pollution by Cadmium, Lead and Vanadium. Journal of Environmental Protection ,6, 96–102. https://doi.org/10.4236/jep.2015.62011

Ministerio del Ambiente del Ecuador, OPS, & OMS. (2012). Lineamientos Generales para Establecer Políticas de la Calidad del Aire en Ecuador.

Mohammadi Aghamirlou, H., Khadem, M., Rahmani, A., Sadeghian, M., Mahvi, A. H., Akbarzadeh, A., & Nazmara, S. (2015). Heavy metals determination in honey samples using inductively coupled plasma-optical emission spectrometry. Journal of Environmental Health Science and Engineering, 13(1),1–8. https://doi.org/10.1186/s40201-015-0189-8

Moreno, A. (2013). Población y polución atmosférica intraurbana por dióxido de nitrógeno en Madrid: Análisis desde la justicia ambiental basado en sistemas de información geográfica. Cuadernos Geograficos, 52(1), 84–107.

Noriega Rivera, P., Medici, A., Murillo, A., Bedón, J., Haro, F., & Galecio, G. (2008). Estudio de la concentración de cadmio y plomo en el aire de la ciudad de Quito, empleando briofitas como biomonitores. La Granja, 8(2), 17. https://doi.org/10.17163/lgr.n8.2008.03

Oviedo, J., Bossano, F., Estrella, R., Torrres-Garcés, L., Gaybor, M., & Calderón, M. (2000). Monitoreo de la contaminación ambiental en el Ecuador. VozAndes, 13(1), 7–13.

Parikh, G., Rawtani, D., & Khatri, N. (2021). Insects as an Indicator for Environmental Pollution. Environmental Claims Journal, 33(2), 161–181. https://doi.org/10.1080/10406026.2020.1780698

PNUMA. (2010). Analisis de flujo del comercio y revisión de prácticas de manejo ambientalmente racionales de productos conteniendo cadmio, plomo y mercurio en América Latina y el Caribe (Oficina re). file:///C:/Users/UCACUE/Downloads/-UNEP%20Year%20Book%202010-2010917-spanish.pdf

Román, D. A., Rivera, L., Morales, T., Ávila, J., & Corté, P. (2002). Determination of trace elements in environmental and biological samples using improved sample introduction in flame atomic absorption spectrometry (Hhpn-Aas; Hhpn-Ff-Aas). Anal. Chem, 83(4), 327–341. https://doi.org/10.1080/0306731000076869

Ruiz-Jiménez, J., Luque-García, J. L., & Luque De Castro, M. D. (2003). Dynamic ultrasound-assisted extraction of cadmium and lead from plants prior to electrothermal atomic absorption spectrometry. Analytica Chimica Acta, 480(2), 231–237. https://doi.org/10.1016/S0003-2670(02)01658-6

Ruiz, J. A., Gutiérrez, M., & Porrini, C. (2013). Biomonitoring of bees as bioindicators. Bee World, 90(3), 61–63. https://doi.org/10.1080/0005772x.2013.11417545

Ryczkowski, J., & Borowiecki, T. (1993). Double impregnation-application of a preparation method for well dispersed and high metal loading Ni/y-Al2O3catalysts. Kinet. Catal. Lett, 49(1), 2157. https://doi.org/10.1007/BF02084038

Saénz, M. (2017). Determinación de metales pesados y pesticidas en miel de abeja del norte del estado de Durango, México. [Tesis de maestría en Gestión Ambiental]. Instituto Politécnico Nacional IPN. Respositorio digital. http://repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/24057

Sajid, A. H., Rudra, R. P., & Parkin, G. (2013). Systematic evaluation of kriging and inverse distance weighting methods for spatial analysis of soil bulk density. Canadian Biosystems Engineering, 55(1983), 1–13. https://doi.org/10.7451/CBE.2013.55.1.1

Sattler, J. A. G., De-Melo, A. A. M., do Nascimento, K. S., de Melo, I. L. P., Mancini-Filho, J., Sattler, A., & de Almeida-Muradian, L. B. (2016). Essential minerals and inorganic contaminants (Barium, cadmium, lithium, lead and vanadium) in dried bee pollen produced in Rio Grande do Sul State, Brazil. Food Science and Technology, 36(3), 505–509. https://doi.org/10.1590/1678-457X.0029

Sbarato, V., Sbarato, D., Basan, R., Manzo, P., Ortega, J. E., Campos, M., & Salort, M. R. (2000). Análisis y caracterización del material particulado atmosférico. [Teis de Maestría en Gestión para la Integración Regional y Centro de Información y Documentación Regional, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina] http://www.monitoreoambiental.com/download/16. Análisis del Material Particulado-paper24.pdf

Siabato, W., & Guzmán-Manrique, J. (2019). La autocorrelación espacial y el desarrollo de la geografía cuantitativa. Cuadernos de Geografia: Revista Colombiana de Geografia, 28(1), 1–22. https://doi.org/10.15446/rcdg.v28n1.76919

Taha, E. K. A. (2015). Chemical composition and amounts of mineral elements in honeybee-collected pollen in relation to botanical origin. Journal of Apicultural Science, 59(1), 75–81. https://doi.org/10.1515/jas-2015-0008

Tello, M. de los A. (2018). Determinación de las concentraciones de plomo y cadmio en suelos de sectores aledaños al parque industrial de la ciudad de Cuenca Revista. Revista Científica Mundo de la Investigación y el Conocimiento., 2, 560–577. https://doi.org/10.26820/recimundo/2.esp.2018.560-577

Thompson, M., Walton, S. J., & Wood, S. J. (1979). Statistical appraisal of interference effects in the determination of trace elements by atomic-absorption spectrophotometry in applied geochemistry. The Analyst, 104(1237), 299–312. https://doi.org/10.1039/an9790400299

Vullo, D. (2003). Microorganismos y metales pesados: una interacción en beneficio del medio ambiente. Química Viva, 2(3), 93–104.

Zambrano, Y. (2018). Determinación de la concentración de plomo presente en miel de abejas y en polen como bioindicador de contaminación atmosférica dentro del Cantón Cuenca. [Tesis de Ingeniera Ambiental de la Universidad Católica de Cuenca]. Repositorio de la Universidad Católica de Cuenca. https://dspace.ucacue.edu.ec/handle/ucacue/7954