Estudio de la relación del contenido de arsénico en arroz, suelo y agua de riego : evidencia de campo, desarrollo y validación de métodos analíticos
El alto contenido de arsénico en la dieta es una problemática a nivel mundial, debido a su conocida toxicidad. El arroz, es un alimento que puede presentar altos contenidos de arsénico, ya que su planta lo puede absorber, haciendo necesario realizar estudios que nos permitan conocer si es un product...
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|---|---|
| Tipo de documento: | Dissertação de mestrado |
| Estado: | Accepted version |
| Data de publicação: | 2025 |
| País: | Uruguay |
| Recursos: | Universidad de la República |
| Repositório: | COLIBRI |
| Idioma: | Espanhol |
| OAI Identifier: | oai:colibri.udelar.edu.uy:20.500.12008/51253 |
| Acesso em linha: | https://hdl.handle.net/20.500.12008/51253 |
| Nível de acesso: | Acesso aberto |
| Palavra-chave: | Arsénico Arroz Agua Suelo Riego |
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| author | Machado Texeira, Delia Roxana |
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| description | El alto contenido de arsénico en la dieta es una problemática a nivel mundial, debido a su conocida toxicidad. El arroz, es un alimento que puede presentar altos contenidos de arsénico, ya que su planta lo puede absorber, haciendo necesario realizar estudios que nos permitan conocer si es un producto que cumpla con la inocuidad alimentaria. A nivel país, algunos proyectos han estudiado diversos factores que influyen en la dinámica de absorción del arsénico por la planta de arroz, realizando experimentos de manejo a nivel de campo experimental, invernáculo e incluso simulaciones en laboratorio. No obstante, ante la falta de información y estudios de referencia a nivel de campo productivo en el Norte del país, es que, la presente tesis buscó adquirir información que nos permitiera conocer mejor dichas influencias o interrelaciones. El principal objetivo de este estudio fue determinar los niveles de arsénico (As) en arroz y su posible origen, con la intención de diseñar estrategias que reduzcan la bioacumulación de este elemento en los cultivos de arroz en el norte del país. Se contribuyó a la expansión de la plataforma analítica del Laboratorio de Aguas y Suelo del Centro Universitario Regional del Litoral Norte (CENUR LN), mediante la incorporación de técnicas como la espectrometría de absorción atómica con generación de hidruros (HG-AAS) para medir arsénico total en arroz y suelo, y espectrometría de absorción atómica (AAS) para determinar hierro (Fe) en material vegetal y suelo. Estas metodologías validadas permitirán brindar asesoramiento a productores sobre los niveles de arsénico en sus cultivos, promoviendo prácticas agrícolas más seguras. El estudio abordó la exposición al arsénico a través del consumo de arroz cultivado en los sitios estudiados. Los resultados indicaron que los niveles de arsénico en los granos de arroz estaban por debajo de los límites establecidos por la Unión Europea, 0,15 mgkg-1 ( FAO, OMS, CODEX ALIMENTARIUS., 2019), lo que confirma que el consumo de arroz de estas áreas no representa un riesgo para la salud humana. Sin embargo, se identificaron concentraciones elevadas de arsénico en los suelos, aunque sin superar el umbral crítico de 20 mgkg-1 (FAO., Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura). Se observó que el arsénico en el suelo podría ser la fuente principal de este elemento en el arroz, sugiriendo la necesidad de su monitoreo y eventual desarrollo de estrategias de manejo que reduzcan su disponibilidad para las plantas. x Los análisis de agua superficial de riego revelaron que los niveles de arsénico estaban por debajo de los límites permitidos según el Decreto 253/79, clase 2A vigente en Uruguay y que Establece un conjunto de requisitos que debe cumplir el agua para riego que indica para el As unvalor máximo permitido 0,05 mgL-1, lo que indica que esta no es una fuente significativa de arsénico para los cultivos. En cuanto al análisis de la solución del suelo (agua contenida en los poros del suelo y en contacto con las raíces de las plantas), se encontró que las concentraciones de arsénico total varían, con un valor promedio de 8 mgkg-1, lo que está por encima de los niveles típicos de la región, lo que sugiere que el arsénico proviene principalmente del suelo. Además, los parámetros fisicoquímicos del agua y el suelo, como pH, turbidez, oxígeno disuelto y conductividad eléctrica, mostraron variaciones relacionadas con las prácticas agrícolas y los procesos biogeoquímicos. El análisis de los suelos mostró que, aunque su composición favorece la retención de arsénico debido a su alto contenido de óxidos de hierro, manganeso y aluminio, las concentraciones de arsénico no superaron niveles críticos. Además, se identificó una correlación negativa entre el arsénico en la solución del suelo y la conductividad eléctrica. Este estudio resalta la importancia de monitorear de manera constante los niveles de arsénico en el suelo para evitar su acumulación excesiva en los granos de arroz. A pesar de que el arroz estudiado en el marco de esta tesis no presenta niveles peligrosos de arsénico para la salud humana, se recomienda monitorear su contenido, así como implementar prácticas de manejo adecuadas para garantizar la seguridad alimentaria y cumplir con las normativas ambientales. Los avances en las metodologías analíticas permitirán ofrecer asesoramientos más precisos, promoviendo prácticas agrícolas responsables. |
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No obstante, ante la falta de información y estudios de referencia a nivel de campo productivo en el Norte del país, es que, la presente tesis buscó adquirir información que nos permitiera conocer mejor dichas influencias o interrelaciones. El principal objetivo de este estudio fue determinar los niveles de arsénico (As) en arroz y su posible origen, con la intención de diseñar estrategias que reduzcan la bioacumulación de este elemento en los cultivos de arroz en el norte del país. Se contribuyó a la expansión de la plataforma analítica del Laboratorio de Aguas y Suelo del Centro Universitario Regional del Litoral Norte (CENUR LN), mediante la incorporación de técnicas como la espectrometría de absorción atómica con generación de hidruros (HG-AAS) para medir arsénico total en arroz y suelo, y espectrometría de absorción atómica (AAS) para determinar hierro (Fe) en material vegetal y suelo. Estas metodologías validadas permitirán brindar asesoramiento a productores sobre los niveles de arsénico en sus cultivos, promoviendo prácticas agrícolas más seguras. El estudio abordó la exposición al arsénico a través del consumo de arroz cultivado en los sitios estudiados. Los resultados indicaron que los niveles de arsénico en los granos de arroz estaban por debajo de los límites establecidos por la Unión Europea, 0,15 mgkg-1 ( FAO, OMS, CODEX ALIMENTARIUS., 2019), lo que confirma que el consumo de arroz de estas áreas no representa un riesgo para la salud humana. Sin embargo, se identificaron concentraciones elevadas de arsénico en los suelos, aunque sin superar el umbral crítico de 20 mgkg-1 (FAO., Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura). Se observó que el arsénico en el suelo podría ser la fuente principal de este elemento en el arroz, sugiriendo la necesidad de su monitoreo y eventual desarrollo de estrategias de manejo que reduzcan su disponibilidad para las plantas. x Los análisis de agua superficial de riego revelaron que los niveles de arsénico estaban por debajo de los límites permitidos según el Decreto 253/79, clase 2A vigente en Uruguay y que Establece un conjunto de requisitos que debe cumplir el agua para riego que indica para el As unvalor máximo permitido 0,05 mgL-1, lo que indica que esta no es una fuente significativa de arsénico para los cultivos. En cuanto al análisis de la solución del suelo (agua contenida en los poros del suelo y en contacto con las raíces de las plantas), se encontró que las concentraciones de arsénico total varían, con un valor promedio de 8 mgkg-1, lo que está por encima de los niveles típicos de la región, lo que sugiere que el arsénico proviene principalmente del suelo. Además, los parámetros fisicoquímicos del agua y el suelo, como pH, turbidez, oxígeno disuelto y conductividad eléctrica, mostraron variaciones relacionadas con las prácticas agrícolas y los procesos biogeoquímicos. El análisis de los suelos mostró que, aunque su composición favorece la retención de arsénico debido a su alto contenido de óxidos de hierro, manganeso y aluminio, las concentraciones de arsénico no superaron niveles críticos. Además, se identificó una correlación negativa entre el arsénico en la solución del suelo y la conductividad eléctrica. Este estudio resalta la importancia de monitorear de manera constante los niveles de arsénico en el suelo para evitar su acumulación excesiva en los granos de arroz. A pesar de que el arroz estudiado en el marco de esta tesis no presenta niveles peligrosos de arsénico para la salud humana, se recomienda monitorear su contenido, así como implementar prácticas de manejo adecuadas para garantizar la seguridad alimentaria y cumplir con las normativas ambientales. Los avances en las metodologías analíticas permitirán ofrecer asesoramientos más precisos, promoviendo prácticas agrícolas responsables. Submitted by Suhr Deborah (dsuhr@fq.edu.uy) on 2025-08-22T16:32:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 26539 bytes, checksum: 3b50ae24bd8bd076d49a70878a8a2d2c (MD5) TM Machado.pdf: 5832861 bytes, checksum: a6d72db97691123be4deceec5094b0eb (MD5) Made available in DSpace by Luna Fabiana (fabiana.luna@seciu.edu.uy) on 2025-08-22T17:50:15Z (GMT). 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Desarrollo y validación del Método -- 3.1.1 Reactivos e instrumentación -- 3.1.1.2 Método -- 3.1.1.3 Optimización de las condiciones de extracción del arsénico en arroz y suelo -- 3.1.1.4 Resultados y discusión del desarrollo y optimización del método de extracción del arsénico en arroz -- 3.1.2 Validación del método para la determinación del arsénico en arroz y suelo -- 3.1.2.2 Resultados y discusión de la validación del método de extracción del Arsénico en arroz -- 3.1.2.3 Conclusiones parciales y perspectivas -- 3.2 Hierro en agua por Espectroscopía de absorción atómica de llama -- 3.2.1 Reactivos e instrumentación -- 3.2.1.1 Materiales y reactivos -- 3.2.1.2 Método -- 3.2.1.3 Optimización de las condiciones de digestión y preconcentración del hierro en agua -- 3.2.1.4 Resultados y discusión del desarrollo y optimización del método de Concentración del hierro en agua -- 3.2.2 Validación del método para la determinación de hierro en agua mediante AAS -- 3.2.2.2 Resultados y discusión -- 3.2.2.3 Conclusiones parciales y perspectivas -- 3.3 Hierro en suelo y raíz de planta por Espectroscopía de absorción atómica de llama. Desarrollo y validación del método -- 3.3.1 Reactivos e instrumentación -- 3.3.1.2 Método -- 3.3.1.3 Optimización de las condiciones de extracción del hierro en raíz y suelo -- 3.3.1.4 Resultados y discusión del desarrollo y optimización del método de Extracción del hierro en suelo y raíz -- 3.3.2 Validación del método para la determinación de hierro en raíz y en raíz con suelo mediante AAS -- 3.3.2.2 Resultados y discusión -- 3.3.2.3 Conclusiones y perspectivas – BIBLIOGRAFÍA -- CAPITULO IV – Resultados y Discusión -- 4.1 Resultados de parámetros monitoreados en agua de riego e inundación y agua del suelo -- 4.1.1 Agua de riego -- 4.1.2 Agua de inundación -- 4.1.3 Agua de la solución de suelo -- 4.1.4 Resultados de iones en agua de riego y agua del suelo -- 4.2 Análisis de muestras de suelo y estudio de algunas propiedades edáficas -- 4.3 Discusión de los resultados de As total y de Fe total en agua, suelo y arroz -- 4.3.1 Análisis de resultados de los niveles de As y Fe totales en las muestras de agua de Riego y de la solución de suelo -- 4.3.2 Análisis de resultados de los niveles de As total en las muestras de suelo -- 4.3.3 Análisis de resultados de los niveles de As total en las muestras de arroz -- 4.3.4 Análisis de resultados de los niveles de Fe total en las muestras de raíz y raíz con suelo -- 4.4 Estudio de relaciones entre los parámetros estudiados, tendientes a encontrar las principales causas del contenido de As en grano de arroz -- 4.4.1 Implicancias de las aguas para riego como fuente de As para los cultivos de arroz -- 4.4.2 Correlación entre parámetros estudiados y el contenido de As total en la solución del suelo -- 4.4.3 Variación de los parámetros estudiados y el contenido de As total durante el Desarrollo del cultivo de arroz -- 4.5 Determinar las especies del As de mayor estabilidad en dichas condiciones y las Interacciones químicas relevantes -- 4.6 Estrategias para disminuir la absorción de As por las plantaciones de arroz -- BIBLIOGRAFÍA -- CAPITULO V – Conclusiones y perspectivas -- 5.1 Conclusiones -- 5.2 perspectivas -- 5.2.1 perspectivas para futuras investigaciones -- BIBLIOGRAFÍA -- ANEXOS Udelar. FQ Machado Texeira, D. Estudio de la relación del contenido de arsénico en arroz, suelo y agua de riego : evidencia de campo, desarrollo y validación de métodos analíticos [en línea]. Tesis de maestría. Montevideo : Udelar. FQ, 2025 https://hdl.handle.net/20.500.12008/51253 |
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