Analisis Inmunoquimico Deteccion Compuestos Toxicos

ANÁLISIS INMUNOQUÍMICO PARA LA DETECCIÓN DE COMPUESTOS
ORGÁNICOS TÓXICOS EN AGUAS DE LA LAGUNA SAN JOSE,
ESTUARIO DE LA BAHIA DE SAN JUAN, PUERTO RICO.
Roberto Marrero-Ortiz, J. Norat Ph. D., JD., O. Rosario, Ph.D., H. Torres, Ph.D.
EXTRACTO
El Sistema Estuarino de la Bahía de San Juan (SEBSJ) localizado en la costa norte de Puerto
Rico.
La Agencia de Protección Ambiental (US-EPA) lo designó estuario de importancia
nacional en el 1993.
A través de las décadas, gracias al uso excesivo, este sistema se ha
sobrecargado y está seriamente contaminado.
Esta situación convierte el estuario en un
problema de salud pública, cuando las aguas del estuario están afectando la vida animal, vegetal
y las actividades antropogénicas. Se realizó la identificación de contaminantes orgánicos tóxicos
en las aguas superficiales y profundas de la Laguna San José (LSJ), parte del SEBSJ.
Se
establecieron quince estaciones para tomar muestras de aguas superficiales y profundas mediante
sistema de posicionamiento global (GPS) en diferentes puntos de interés del sistema estuarino.
Para la ubicación de las estaciones se tomó en cuenta factores como la marejada oceánica, el
movimiento de corrientes marinas, deposición y dragado de sedimentos y el impacto de las
actividades humanas e industriales asociados al sistema. Las muestras de aguas superficiales y
profundas, se analizaron a través de los ensayos inmunoquímicos BioRapid de la Compañía
Strategic Diagnostic Inc, que se desarrollaron para caracterizar y cuantificar totales de bifenilos
polcicíclicos aromáticos (PCB) y hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAH).
Los resultados
del estudio demostraron concentraciones significativas de PAH entre el rango de 0.00 a 1.244
ppb. De un total de quince estaciones de monitoreo, 10 fueron positivas para PAH. Con relación
a PCB el rango de concentración promedio fue del orden de 0.118 a 1.160 ppb, donde 12
estaciones fueron positivas.
Evaluaciones posteriores están en proceso para establecer
comparación entre periodos de lluvia y sequía.
ANÁLISIS INMUNOQUÍMICO PARA LA DETECCIÓN DE COMPUESTOS
ORGÁNICOS TÓXICOS EN AGUAS DE LA LAGUNA SAN JOSE,
ESTUARIO DE LA BAHIA DE SAN JUAN, PUERTO RICO.
Roberto Marrero-Ortiz, J. Norat Ph. D., JD., O. Rosario, Ph.D.?, H. Torres, Ph.D. Departamento
de Salud Ambiental, Recinto de Ciencias Médicas; ?Programa Graduado de Química, Recinto
de Río Piedras, Universidad de Puerto Rico.
RESUMEN
Introducción: El Sistema Estuario de la Bahía de San Juan, Puerto Rico (PEBSJ) comprende
varias lagunas conocidas: La Torrecilla, Piñones, Condado, San José y la Bahía de San Juan.
Las lagunas están conectadas hidráulicamente por sistemas naturales y canales hechos por el
hombre, mediante
el flujo
de salida
de aguas
dulces y entrada de aguas saladas (Díaz y
Vázquez, 1994).
El Estuario de la Bahía de San Juan en su totalidad, es parte del sistema costero del norte
de Puerto Rico (PR). Cubre un área de 150 Km este-oeste y 50 Km norte-sur de PR. La Laguna
San José (LSJ), es la más grande de las tres lagunas conectadas a la Bahía de San Juan a través
del canal de Martín Peña (Negrón, 1982). El estuario tiene un gran valor ecológico ya que se han
identificado161 especies de aves, 19 especies de reptiles y anfibios, 105 especies de peces y
alrededor de 300 especies de plantas herbáceas y leñosas características del área (Rivera, 1996).
Figura # 1 Mapa del Estuario de la Bahía de San Juan, Puerto Rico (EBSJ).
La calidad de aguas y sedimentos ha cambiado a través de los años a consecuencias de un
intenso desarrollo en la bahía de San Juan (oeste) y hacia el este, en la laguna prístina de
Piñones, parte de la Reserva Natural de Piñones y el sistema costero. La calidad de aguas de la
bahía y las aguas drenadas de las lagunas, ha cambiado drásticamente durante este siglo debido a
la actividad económica, encabezada ahora por el cambio de las actividades agrarias a un
Figura 2. Fórmula estructural de la molécula de PCB (octaclorobifenilo) con la numeración de
átomos de carbono donde se ubican los átomos cloros.
proceso de manufactura diversificado y a la industria de servicios en que se ha basado nuestra
economía (R. Webb, 1996). Dichos procesos han contaminado el Estuario de la Bahía de San
Juan, Puerto Rico. La contaminación orgánica a través de los PCB y PAH en el agua trae como
consecuencia que la fauna marina y la pesca sean afectadas produciendo la biomagnificación de
compuestos que a su vez llegan a la cadena alimentaria. También las actividades recreativas y
deportes pasivos en la laguna, se ven limitado debido a la falta seguridad y salud pública. Dichas
sustancias químicas se evaluaron en términos de riesgos a la salud y fueron catalogadas como
perjudiciales para la vida humana, animal y vegetal.
Estas sustancias pueden bioacumularse en
los niveles tróficos de la cadena alimentaria. Serios daños pueden producir entre ellos al sistema
nervioso, muscular y algunos órganos.
A tales efectos, ésta investigación pretende identificar y
semi-cuantizar la presencia de compuestos orgánicos tóxicos tales como los PCB y PAH en LSJ.
Metodología :
Estudios preliminares, analizaron sedimentos de la laguna San José y se
caracterizaron compuestos de PAH y PCB a través de GC/MS Ion Trap (R. Marrero, 1998). Por
consiguiente, se adoptó la nueva tecnología de los inmunoensayos RaPID Assay, distribuidos por
Strategic Diagnostic Inc.
La técnica desarrolló un anticuerpo específico para caracterizar la
presencia de los PCB y PAH totales en muestras de agua, respectivamente (ver figura # 2). Se
establecieron 15 estaciones de monitoreo de aguas superficiales (20 cm ó 12 pulgadas de
profundidad) y profundas usando equipo especializado para monitoreo de agua.
En cada
estación se tomaron datos físicos y químicos tales como la temperatura, pH, conductividad, total
de sólidos suspendidos y oxígeno disuelto.
Resultados:
Los resultados obtenidos hasta el presente son evaluaciones preliminares del
conjunto de estudios realizados.
El análisis preliminar demuestra que los compuestos orgánicos
PCB y PAH están presentes en aguas de la laguna San José (LSJ). Los estudio s demostraron
que los PAH tienen un rango de concentración promedio por estación de 0.00 a 1.244 ppb. En
términos globales, aguas de la laguna tiene una concentración general promedio de 0.315 ppb.
Se estableció comparación por periodos y se encontró que durante fuertes lluvias la
concentración promedio de PAH fue de 0.428 ppb, mientras que en sequía la concentración fue
de 0.263 ppb en similares estaciones de monitoreo.
Con relación a PCB se determinó que el rango de concentraciones fue de 0.118 a 1.160
ppb. El promedio general de PCB encontrado fue del orden de 0.664 ppb. El valor promedio
calculado para el periodo de lluvia fue de 0.905 ppb mientras que en sequía dicho valor fue de
0.401 ppb. A partir de las evaluaciones realizadas en periodos de lluvias demuestran un aumento
en la concentración de los compuestos orgánicos PAH y PCB en aguas de la Laguna San José.
Se infiere que la manifestación atmosférica rompe con el equilibrio de la laguna, produciendo
que las sustancias tóxicas adheridas a lo s sedimentos suspendidos en el fondo de la laguna,
entren a la columna de agua.
Conclusiones y recomendaciones: Los resultados de esta investigación pretenden concienciar
las agencias gubernamentales estatales, federales, y la comunidad en general, sobre la situación
de calidad de aguas y sedimentos en la Laguna San José, EBSJ. De acuerdo a las evaluaciones
realizadas a través de esta investigación demuestra la presencia de los PAH (0.315 ppb
promedio) y PCB (0.664 ppb promedio) en aguas de la laguna San José. Por ende, se deben
tomar las medidas de educación ambiental necesarias para que los residentes tengan un marco
conceptual de la contaminación que sufre el estuario, mejoren su calidad de vida, eviten la pesca
y consumo de peces y cocolías y aprendan prácticas ambientales de manejo, conservación y
restauración del estuario.
También, que las agencias pertinentes desarrollen planes reales de
mitigación y promuevan la planificación inteligente tomando en consideración la salud pública y
el valor de los sistemas naturales que nos rodean, garantizando su desarrollo sustentable.
Bibliografía:
Webb, Richard. (1996, March). Sediment and Water Quality of the San Juan Bay
Estuary.
Paper presented at 3rd Puerto Rican Conference of Sanitary Engineering and
Environmental Sciences: Assimilative Capacity of the Environment, Fundamental Element for
the Protection of Resources. USGS, San Juan, P.R.
Webb, Richard and F. Gómez-Gómez. (1998). Synoptic Survey of Water Quality and
Bottom Sediments, San Juan Bay Estuary System, Puerto Rico, December 1994-July 1995.
Water Resources Investigations Report 97-4144, U.S. Geological Survey, San Juan, Puerto
Rico.
Strategic Diagnostic Inc. (1996, May). RaPID Assay® Environment User’s Guide.
(Issue Brief No. A00155). Newark, Delaware.
Marrero-Ortiz, Roberto. (1998). Chemical Analysis of Organics Pollutants in Sediments from a
Tropical Estuary Laggon in the Caribbean (Reporte técnico). San Juan: University of Puerto
Rico, Departamento de Salud Ambiental, Escuela Graduada de Salud Pública, Recinto de
Ciencias Médicas.