Hormones and antibiotics associated with intensive pig production in a river basin

Authors

Rafael Gotardo, Adilson Pinheiro, Vander Kaufmann, Thiago Caique Alves, Éverton Blainski

Abstract

: In recent years, the use of pharmaceutical substances, mainly hormones and antibiotics, in agriculture has increased. The combined use of these pharmaceutical substances both in animals and humans has led to serious concerns related to the environment and human health due to potential adverse effects on the endocrine system and bacterial resistance. These substances are usually transported by runoff processes to rivers, modifying the quality of aquatic ecosystems. The aim of this study was to evaluate the occurrence of hormones (estradiol, 17--estradiol, 17--estradiol, 17--ethinylestradiol, estrone, norgestrel, progesterone and mestranol) and antibiotics (oxytetracycline, doxytetracycline, tetracycline, chlortetracycline, toltrazuril and sulfamethazine) in surface waters in the Coruja river basin, which has a drainage area of 48.79 km². This catchment area is one of the leading regions of pig production in southern Brazil. Samples were collected over a 15-month period from four stream water sites corresponding to sub-basins 1, 2, 3 and 4. The chemical analysis was performed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Antibiotics and hormones were detected in 4,82 and 4,04 % of the samples respectively but only antibiotics were detected above the limit of quantitation. The samples with the largest analyte concentrations and highest occurrence were collected in January and February. The largest occurrence and highest concentrations of analytes was in sub-basin 2, which had the largest number of pigs. Chlortetracycline was the most frequently detected and also the most frequently detected analyte at quantifiable concentrations. These detectable and quantifiable levels of antibiotics represent an environmental risk, reducing the quality of surface waters.

Keywords

Emerging pollutants, water quality, agricultural residues.

Hormônios e antibióticos em rio de uma bacia hidrográfica com intensa criação de suínos

Autores

Rafael Gotardo, Adilson Pinheiro, Vander Kaufmann, Thiago Caique Alves, Éverton Blainski

Resumo

O uso de fármacos no setor agropecuário tem aumentado significativamente nos últimos anos, destacando-se as classes dos hormônios e antibióticos. O uso compartilhado destes fármacos tanto em animais como em humanos tem acarretado em grandes preocupações com a saúde humana e ao meio ambiente, podendo provocar alterações no sistema endócrino e de resistência às bactérias. Os fármacos, normalmente são transportados pelo escoamento superficial aos corpos hídricos, provocando a degradação do ecossistema aquático. Assim, este estudo visa avaliar a ocorrência de moléculas de homônimos e de antibióticos em águas superficiais na bacia hidrográfica do rio Coruja, cuja área de drenagem é de 48,79 km². Esta bacia é uma das principais produtoras de suínos na região sul do Brasil. Foram realizadas coletas mensais, durante 15 meses, em quatro seções fluviométricas, caracterizando as sub-bacia 1, 2, 3 e 4. As análises químicas foram realizadas em Cromatógrafo Líquido de Alta Eficiência (HPLC). Observou-se que as moléculas analisadas apresentaram concentrações detectáveis e quantificáveis, sendo o maior número ocorrido nos meses de janeiro e fevereiro. A sub-bacia 2 apresentou o maior número de moléculas quantificadas. Esta sub-bacia possui o maior número de suínos. Para os antibióticos, a molécula clortetraciclina foi quantificada o maior número de vezes, e as moléculas de hormônio não foram encontradas com concentrações quantificáveis. Conclui-se que nesta bacia, os antibióticos contidos nos dejetos líquidos suínos constituem risco de degradação da qualidade das águas superficiais.

Palavras-chave

Poluentes emergentes, qualidade de água, resíduos agropecuários