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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBALDE HUAMANGA
ESCUELA DE POST GRADO
MAESTRÍA EN INGENIERÍA AMBIENTAL
DETERMINACIÓN DE CONTAMINANTES ORGÁNICOS
EN LAS HORTALIZAS DE LOS VALLES DE MUYURINA Y
CHACCO – AYACUCHO
.CURSO : METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
DOCENTE : ING. FERNANDO PEREZ SAEZ
ALUMNO : VILA DE LA CRUZ LUIS ALBERTO
Ayacucho – Perú2012
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PROYECTO DE INVESTIGACIÓN:
DETERMINACIÓN DE CONTAMINANTES ORGÁNICOS EN LAS
HORTALIZAS DE LOS VALLES DE MUYURINA Y CHACCO – AYACUCHO
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. DESCRIPCIÓN DEL CONTEXTO SOCIAL
Los valles de Muyurina y Chacco son localidades de mucha importancia para la
población ayacuchana debido a que en estas zonas se produce la mayor parte de las
hortalizas y los productos de pan llevar que se consumen en la ciudad de Ayacucho.
Así mismo estos valles son utilizados por la población ayacuchana como centros de
esparcimiento, recibiendo los fines de semana gran afluencia de personas.
Los ríos de las localidades de Muyurina y Chacco que se utilizan para regar los
campos de cultivo son contaminados por:
a) Las aguas del río Alameda.
b) Los desechos de la población local a la que se agrega los desechos de las
personas que utilizan estos valles como centros de esparcimiento.
c) El uso no tecnificado de productos agroquímicos.
Si se contaminan los ríos Muyurina y Chacco también se contaminarán los cultivos
que son regados por dichos ríos, por lo que se hace necesario un estudio que permita
determinar el nivel de contaminación que tienen los productos de esas localidades
que después son comercializados en los mercados de Ayacucho.
1.2. DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
El presente estudio, se enfocará en los valles de Muyurina y Chacco que se
encuentran a 25 km de la ciudad de Ayacucho en dirección noreste. Entre la
localidad de Muyurina y Chacco hay una distancia aproximada de 10 km donde se
encuentran todos los terrenos donde se cultivan los vegetales que consume la ciudad
de Ayacucho.
El estudio pretende garantizar el consumo saludable de hortalizas provenientes de la
localidad de Muyurina y Chacco.1.3. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
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1.3.1. Formulación nominal
Los valles de Muyurina y Chacco son zonas, que por su cercanía a la ciudad de
Ayacucho, soporta una presencia masiva de visitantes durante los fines de semana.
Esta masiva afluencia de público genera la producción de gran cantidad de
desperdicios orgánicos e inorgánicos porque esos días se organizan actividades
como parrilladas, polladas, festivales folklóricos, campeonatos deportivos, etc. Los
desperdicios que allí se producen se vierten al río provocando su contaminación a
la que se añade el hecho de que los pobladores ribereños usan el río como
vertedero de sus desechos a lo largo del mismo.
Otra forma de contaminación de dichos valles es la utilización de agroquímicos y
fertilizantes por parte de los productores locales.
Pero el mayor contaminante de los ríos de Muyurina y Chacco son las aguas del
río Alameda.
Estas aguas contaminadas son utilizadas por los agricultores de la zona para
regadío de las hortalizas que diariamente se venden en los mercados de la ciudad
de Ayacucho y también son consumidos por los pobladores del lugar.
De los párrafos anteriores, hay que señalar que es muy probable que los cultivos
de hortalizas y otros, tengan alta carga de contaminantes y que, al ser consumidos,
puedan estar transfiriendo estas sustancias a la población en general.
1.3.2. Formulación operativa
1.3.2.1.Problema principal
¿Cuál es el nivel de contaminación de las hortalizas que se cultivan en los valles
de Muyurina y Chacco y qué posibles efectos producirá su consumo en los
pobladores de los valles y de Ayacucho?
1.3.2.2.Problemas específicos
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¿Cuáles son los principales contaminantes de las hortalizas cultivadas en
Muyurina y Chacco?
¿El contenido de los contaminantes afectará la salud de los consumidores?
¿Cuál es el nivel de conocimiento de parte de los agricultores en el uso defertilizantes, productos agropecuarios y manejo adecuado de contaminantes?
¿Puede proponerse un Plan de uso adecuado de contaminantes que mejore la
situación ambiental de la zona?
1.4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA
La contaminación de los alimentos por sustancias químicas es un problema de salud
pública de gran preocupación a escala mundial. El motivo puede ser consecuenciade la contaminación ambiental que puede alcanzar a las cadenas alimentarias a
través del aire, del agua y del suelo. Contribuye también el uso intencionado de
diversos productos químicos, tales como pesticidas, fármacos o sustancias
administradas a los animales, y de otros productos agroquímicos (abonos, etc.).
Algunos aditivos utilizados en alimentos así como la fabricación y el procesamiento
de los mismos también pueden aportar contaminantes.
Por tanto son muchos los contaminantes orgánicos que pueden estar presentes en
alimentos, como microtoxinas, plaguicidas, y otros compuestos asociados a la
contaminación ambiental o bien sustancias que por el procesado, conservación y/o
envasado pueden encontrarse en los alimentos.
El estudio de la contaminación química de los alimentos ha crecido
considerablemente en los últimos años convirtiéndose en una parte fundamental para
el mantenimiento de la seguridad alimentaria en todo el mundo. Los principales
grupos de contaminantes químicos que pueden encontrarse en los alimentos son los
contaminantes orgánicos y los metales pesados.
Para vigilar la seguridad alimentaria, se justifica un estudio para determinar los
contaminantes orgánicos que puedan estar presentes en las hortalizas de los valles de
Muyurina y Chacco.
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2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL
Determinar los contaminantes orgánicos (plaguicidas y medicamentos veterinarios)
presentes en las hortalizas cultivadas en los valles de Muyurina y Chacco a fin de
obtener resultados que permitan poner de manifiesto el grado de seguridad
alimentaria.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
2.2.1. Determinar los residuos de plaguicidas y medicamentos veterinarios por
procedimientos clásicos de extracción en fase sólida.
2.2.2. Determinar la presencia de los policlorobifenilos (PCBs), los hidrocarburos
aromáticos policíclicos (PAH).
2.2.3. Establecer el nivel de conocimiento de los agricultores sobre el uso de plaguicidas
y medicamentos veterinarios.
3. MARCO TEÓRICO
A) EL USO DE PESTICIDAS EN LA AGRICULTURA Y LA
CONTAMINACIÓN DE LOS ALIMENTOS
Los alimentos que comemos son el fruto de una naturaleza manipulada por el
hombre con la finalidad de obtener el mejor rendimiento posible. Ello obliga al uso
de una gran variedad de productos químicos que pueden aparecer en los alimentos y
son ajenos a su naturaleza. Otras sustancias extrañas llegan a los cultivos, la pesca y
los forrajes de forma accidental, a través de aguas contaminadas por vertidos
industriales, humos y cenizas de fábricas, restos de combustibles dispersos en el
agua, etc., introduciéndose de esta manera en nuestra dieta.
El estudio de la contaminación química de los alimentos ha crecido
considerablemente en los últimos años convirtiéndose en una parte fundamental para
el mantenimiento de la seguridad alimentaria en todo el mundo. Los principales
grupos de contaminantes químicos que pueden encontrarse en los alimentos son los
contaminantes orgánicos y los metales pesados.
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Los contaminantes orgánicos que más frecuentemente se detectan en los alimentos
se pueden dividir en cuatro categorías.
PESTICIDAS. Los herbicidas, insecticidas y fungicidas son los productos
fitosanitarios más utilizados a la hora de controlar las plagas y enfermedades de los
cultivos.
MEDICAMENTOS DE USO VETERINARIO. Entre los medicamentos más
empleados en los animales de granja se encuentran los agentes antimicrobianos para
prevenir enfermedades causadas por bacterias y hongos, aquellos usados contra
parásitos de la piel, los antihelmínticos y los agentes anabolizantes, como las
hormonas que promueven el crecimiento.
COMPUESTOS QUÍMICOS PERSISTENTES EN EL MEDIO AMBIENTE
Los policlorobifenilos (PCBs), los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) y
las policlorodibenzo- p-dioxinas (PCDD) son los compuestos más estudiados en este
grupo de contaminantes orgánicos. La contaminación de los alimentos por este tipo
de compuestos se origina principalmente por deposición atmosférica o por el uso de
lodos de depuradora en suelos agrícolas.
TOXINAS NATURALES. Sustancias producidas por la contaminación microbiana
de los alimentos o las materias primas empleadas en su producción.
B) PESTICIDAS
Los pesticidas también llamados plaguicidas, son aquellas sustancias utilizadas para
prevenir o controlar cualquier especie de planta o animal indeseable que entorpece el
desarrollo de las plantas. Los principales grupos de pesticidas utilizados en la
agricultura son:
B.1) Herbicidas: Los herbicidas son compuestos químicos cuya finalidad es
combatir las malas hierbas que entorpecen el desarrollo de los cultivos. Una
forma de clasificar estos compuestos es según su estructura química,
existiendo más de diez grupos distintos de herbicidas. A continuación se
enumera los principales grupos de herbicidas empleados: Fenoxiácidos
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Cloroacetamidas
Triazinas
Dinitroanilinas
Carbamatos Ureas
B.2) Insecticidas: Los insecticidas son sustancias ampliamente utilizadas en el
medio agrícola para controlar y erradicar los insectos de los cultivos, por lo
que permiten mejorar la producción agrícola y proteger los productos
almacenados. En la clasificación de los insecticidas según su estructura
química se pueden destacar cuatro grandes familias de compuestos: losinsecticidas organoclorados, los carbamatos, los piretroides y los
organofosforados.
B.3) Fungicidas: Los fungicidas se utilizan extensamente en el control de
enfermedades producidas por hongos en semillas, plantas y frutos. Se aplican
tanto en el campo como para la protección durante el almacenamiento, el
transporte y la comercialización. Los fungicidas se pueden clasificar en dosgrandes grupos: inorgánicos y orgánicos. Los primeros son, principalmente, el
azufre, los polisulfuros y algunas sales de cobre. Los fungicidas orgánicos son
más efectivos y menos nocivos que los inorgánicos. Entre estos compuestos se
encuentran los tiocarbamatos, los azoles, los benzimidazoles y las
dicarboximidas.
C) OTROS CONTAMINANTES ORGÁNICOS
Como se ha indicado anteriormente, además de los pesticidas existen otroscontaminantes orgánicos que se detectan frecuentemente en el medioambiente y losalimentos.
C.1) Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) Son un grupo de
compuestos orgánicos que contienen dos o más anillos aromáticos fusionados.
Por lo general, estos compuestos se forman por la combustión incompleta de
materiales orgánicos a través de procesos naturales o antropogénicos tales
como los incendios forestales, las calefacciones, los vehículos, lasincineradoras, la producción de alquitrán y asfalto, así como algunas técnicas
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utilizadas en el procesado de alimentos como el ahumado o el tostado, e
incluso en algunos métodos empleados para el cocinado de los alimentos.
C.2) Las policlorodibenzo-p-dioxinas (PCDD) y los policlorodibenzofuranos
(PCDF) Se forman siempre que se da una combustión de materia orgánica
clorada o en presencia de cloro; por ejemplo, son productos que se pueden
formar en incineradoras de residuos domésticos e industriales. Una fuente
significativa de estos compuestos son los polímeros de cloruro de polivinilo
(PVC) obtenidos por la polimerización de monómeros de cloruro de vinilo.
Este tipo de compuestos es objeto de análisis desde hace mucho tiempo, dada
la posibilidad de que los residuos de cloruro de vinilo (cancerígeno
reconocido) pudiesen migrar a los alimentos. Su utilización se ha prohibido en
múltiples países debido a los problemas derivados de la liberación potencial de
los monómeros, así como de la producción de PCDD y PCDF que se da
cuando se incineran.
C.3) Los policlorobifenilos (PCBs) Son sustancias que se han empleado como
aislantes líquidos en los equipos eléctricos, como fluidos hidráulicos, y como
aditivos en plásticos. Durante décadas, la estabilidad extrema, la baja
inflamabilidad y la baja conductividad de los PCBs les hicieron el aislante
líquido normal en los transformadores, y dado que éstos son un componente
esencial de las redes de distribución de electricidad, la contaminación por
PCBs es omnipresente. En los países industrializados, se fabricaron PCBs
entre los años veinte y finales de los setenta, y todavía se usan en muchos
países en desarrollo.
C.4) Los contaminantes orgánicos emergentes Son aquellos previamente
desconocidos o no reconocidos como tales, cuya presencia en el medio
ambiente no es necesariamente nueva pero sí la preocupación por las posibles
consecuencias de la misma. El estudio de estos compuestos se ha convertido
en una línea prioritaria de investigación. Debido a la alta producción y
consumo, en general, de estos productos hay una continua introducción de
éstos en el medio ambiente por lo que no necesitan tener una persistencia
elevada para ocasionar efectos negativos. Dentro de este tipo de contaminanteshay grupos de compuestos muy distintos como es el caso de los retardantes de
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llama, entre los que se encuentran los polibromodifeniléteres (PBDEs), los
productos farmacéuticos, como son los antibióticos y los analgésicos, y los
productos para el cuidado personal, que engloban a las fragancias (almizcles
sintéticos), los agentes para la protección solar, los repelentes de insectos y los
antisépticos.
4. ANTECEDENTES
Desde hace años algunos organismos internacionales se esfuerzan por controlar la
presencia de contaminantes en los alimentos así como de esclarecer sus posibles
efectos sobre el organismo humano. Varios proyectos de investigación a nivel
europeo se han puesto en marcha para dar respuesta global a un problema del que,
por el momento, no se conoce toda su dimensión.
La Organización Mundial de la Salud (OMS) propone que la vigilancia de
enfermedades transmitidas por alimentos debe ser una prioridad en la agenda de
salud pública en muchos países. La vigilancia de enfermedades transmitidas por
alimentos debería estar integrada con los datos de monitoreo de alimentos y los
datos de animales que son alimentos, a lo largo de toda la cadena alimenticia. La
integración de este tipo de datos produciría una robusta información de vigilancia, y
permitiría intervenciones de fijación de prioridades y de salud pública apropiadas.
En este proyecto de vigilancia internacional de alimentos también se incluye a la
Organización Mundial de Sanidad Animal (OIE) y a la Organización de las
Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO).
En la red existen documentos e informes de diversos especialistas que nos pueden
dar una visión general de los contaminantes orgánicos en los alimentos, entre ellas
tenemos:
¿Comemos con seguridad? Sandra Bertían Martínez. Observatorio de la
Seguridad Alimentaria. Universidad Autónoma de Barcelona.
Contaminantes medioambientales en la alimentación. Grupo de Trabajo de Salud
Medioambiental de la Sociedad Valenciana de Pediatría.
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Contaminantes en la dieta desde la perspectiva del consumidor. Universidad
Rovira i Virgili. Primer estudio que analiza los contaminantes en la dieta desde
la perspectiva del consumidor.
Análisis de residuos de contaminantes orgánicos en alimentos por técnicascromatográficas. Ana Juan García. Universidad de Valencia.
Determinación de residuos de contaminantes orgánicos en sumos de fruta. María
Beatriz Albero Romano. Universidad Complutense de Madrid.
5. HIPOTESIS
5.1. HIPOTESIS GENERAL
Si se determina los contaminantes orgánicos presentes en las hortalizas cultivadas en
los valles de Muyurina y Chacco se puede proponer planes para la descontaminación
de dichos cultivos que permitan asegurar su consumo sin poner en peligro la salud
de la población.
5.2. HIPOTESIS ESPECÍFICOS
5.2.1. Si se determinan los residuos de plaguicidas y medicamentos veterinarios,
entonces se podrá proponer medidas que involucren el uso adecuado de pesticidas
y medicamentos veterinarios.
5.2.2. Si se determinan los PBCs y PAHs se puede elaborar planes para reducir
principalmente la combustión incompleta de materia orgánica en las zonas del
presente estudio y controlar los desechos de aromáticos provenientes de los
desagües de la ciudad de Ayacucho.
5.2.3. Si se establece el nivel de conocimiento de los agricultores se podrá proponer
medidas de uso adecuado de estos productos para mejorar la situación
socioambiental de la zona.
6. VARIABLES
Contaminantes Orgánicos de las hortalizas de los valles de Muyurina y Chacco.
6.1. INDICADORES
Contenido de residuos de plaguicidas.
Contenido de compuestos policlorobifenilos (PCBs).
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Contenido de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH).
7. ASPECTOS METODOLÓGICOS
7.1. Nivel y Tipo de InvestigaciónDescriptiva I y analítica.
7.2. Métodos
Se utilizará el método deductivo – inductivo, con análisis de lo general a lo
particular y viceversa.
7.3. Universo y muestra
El universo lo constituye la población que vive en los valles de Muyurina y Chacco,estimada en 500 familias y 2000 habitantes, y la población que consume las
hortalizas de dichos valles, estimada entre 5000 personas. La muestra se establecerá
por estimación estadística para cada caso.
7.4. Esquema metodológico
Para la determinación de los contaminantes orgánicos de las hortalizas de Muyurina
y Chacco, propongo el siguiente esquema:
7.5. Técnicas de recolección de Datos
Recopilación de Información sobre la forma
de como se contaminan los alimentos.
Estudios de los métodos de análisis para la
determinación de contaminantes.
PARTE EXPERIMENTAL
Determinación de
Plaguicidas. Determinación de
PAHs.
Determinación de
PCBs.
Elaborar planes de para reducir el uso de
contaminantes orgánicos.
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Acopio de información primaria a través de encuestas, entrevistas, cuestionarios,
observación, adecuación de información existente. Acopio de información
secundaria.
7.6. Técnicas de análisis e interpretación de datos e información
Análisis estadístico inferencial
Análisis de textos
Análisis lógico
Análisis comparativos.
8. ESQUEMA GENERAL DEL TRABAJOEl trabajo que se pretende desarrollar tendrá los contenidos básicos que a
continuación se presentan:
TABLA DE CONTENIDOS
Presentación
CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN
1.1. Área de estudio
1.2. Formulación del problema
1.3. Marcos referenciales
1.4. Marco conceptual
1.5. Delimitación espacio-temporal y alcances
1.6. Justificación
1.7. Objetivos
1.8. Hipótesis
1.9. Diseño metodológico y materiales
CAPÍTULO 2
MÉTODOS DE ANÁLISIS PARA LA DETERMINACIÓN DE PESTICIDAS
EN ALIMENTOS
2.1. Métodos de Extracción
2.1.1. Métodos Clásicos.
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2.1.2. Extracción en fase sólida.
2.1.3. Microextracción en fase sólida.
2.1.4. Comparación de Técnicas de extracción.
2.2. Métodos de Purificación
2.3. Determinación Análitica.
CAPÍTULO 3
DESARROLLO DE MÉTODOS DE ANÁLISIS PARA LA
DETERMINACIÓN DE PESTICIDAS Y OTROS CONTAMINANTES
ORGÁNICOS.
3.1. Determinación de residuos de pesticidas en fase sólida.
3.2. Determinación de insecticidas en fase sólida y cromatografía.
3.3. Determinación de hidrocarburos aromáticos policíclicos.
3.4 Análisis de pesticidas mediante extracción en fase sólida y cromatografía.
CAPÍTULO 4
DESARROLLO DE MÉTODOS DE ANÁLISIS PARA LA
DETERMINACIÓN DE PESTICIDAS EN LAS HORTALIZAS
4.1. Determinación de pesticidas organofosforados en zumos de frutas mediante
dispersión de la matriz en fase sólida y cromatografía de gases.
4.2. Determinación de residuos de herbicidas en zumos mediante dispersión de la
matriz en fase sólida y cromatografía de gases.
4.3. Determinación de tiabendazol por cromatografía de líquidos.
4.4. Determinación de residuos de pesticidas en zumos mediante extracción en fase
sólida y cromatografía de gases.
CAPÍTULO 5
COSTOS Y ESTRATEGIAS DE FINANCIAMIENTO
9.1. Costos del Plan
9.2. Inversión
9.3. Estrategias para el financiamiento del Plan.
BIBLIOGRAFÍA
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INDICE DE FOTOGRAFÍAS
INDICE DE CUADROS
INDICE DE GRÁFICOS
ANEXOS
9. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
9.1. Equipo de Investigación
Para la ejecución de este proyecto se requerirá el concurso de:
Un investigador.
Un asesor temático.
Un personal de apoyo de preferencia un poblador de las localidades del estudio.
9.2. Presupuesto
Materiales informativos:
Textos, Documentos, Software.......................................................... S/.1000,00
Materiales para la toma de muestras:
Cámara fotográfica, Filmadora, etc................................................... S/.2500,00
Frascos, guantes y otros .................................................................... S/. 500,00
Servicios
Impresiones, fotocopias, grabado de discos, etc. ............................. S/. 300,00
Pagos a personal de Apoyo ............................................................... S/.4000,00
Apoyo al investigador ....................................................................... S/10000,00
Transporte.......................................................................................... S/. 500,00
Otros. ................................................................................................. S/.2000,00
TOTAL.............................................................................................. S/.20800,00
9.3. Cronograma
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ACTIVIDAD 1º Bim. 2º Bim. 3º Bim. 4º Bim. 5º Bim.Revisión Bibliográfica XRecopilación de Información X XToma de muestras y trabajo delaboratorio
X X X
Evaluación de Datos X XRedacción del Estudio X X
10. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
1. Barberá, C. Pesticidas Agrícolas. Cuarta edición revisada y ampliada. Ed.
Omega, S.A. (2005).
2. Cámara, C., Fernández, P., Martín-Esteban, A., Pérez-Conde, C. y Vidal, M.Toma y tratamiento de muestras. Ed. Síntesis, Madrid (2002).
3. María Beatriz Albero Romano. Determinación de residuos de contaminantes
orgánicos en miel y zumos. Publicaciones de la Universidad de Valencia (2008).
4. Pramauro, E. Los pesticidas y el Medio Ambiente. Servei Publicaciones.
Universidad de Valencia. (2000).
11. ANEXOS