Preliminary monitoring of glyphosate and its main metabolite in surface waters of the Santa Lucía River basin and in drinking water

Authors

  • Paulo Frontera Programa de Posgrado de la Facultad de Química, Universidad de la República, Uruguay. Obras Sanitarias del Estado (OSE), Montevideo, Uruguay. Departamento de Desarrollo Tecnológico, Centro Universitario Regional del Este, Universidad de la República, Uruguay. https://orcid.org/0009-0002-1605-9974
  • Andrea Somma Laboratorio de Ecología Fluvial, Departamento de Ciencias Biológicas, Centro Universitario Regional Litoral Norte, Universidad de la República, Uruguay. https://orcid.org/0000-0001-6212-0946
  • Andrés Pérez Parada Departamento de Desarrollo Tecnológico, Centro Universitario Regional del Este, Universidad de la República, Uruguay. https://orcid.org/0000-0003-0321-8171
  • Eduardo Manta Laboratorio de Química Fina, Instituto Polo Tecnológico de Pando, Facultad de Química, Universidad de la República, Uruguay. Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, Universidad de la República, Uruguay.

DOI:

https://doi.org/10.26461/27.01

Keywords:

herbicides, water treatment process, diffuse pollution

Abstract

The Santa Lucía River basin (CRSL) is the main source of drinking water supply for the population of Uruguay, and there is a significant use of the herbicide glyphosate (GLY)
within it. The aim of this study was to carry out a  preliminary monitoring of GLY and its metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA) in surface waters (AS) of the (CRLS) as well as at raw water (AB) and in the drinking water (AP) of the Aguas Corrientes potable
water treatment plant (PPAC). GLY and AMPA were analyzed in 121 samples taken from August to December of 2020, 33 of which were AB from the PPAC, 33 were AP, and 55 were AS from the CRSL. It was found that in AB and AP the results for GLY and AMPA could not be quantified, which complies with national recommendations and regulations respectively. GLY and AMPA were detected and quantified in AS in the Canelón Chico creek sub-basin, with values below 1 μg/L. Even though these values comply with
national recommendations for natural waters, they exceed European Union regulations.
Furthermore, this finding indicates that the Canelón Chico creek sub-basin is one of the worst quality tributaries of the CRSL.

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References

Aubriot, L.; Delbene, L.; Haakonsson, S.; Somma, A.; Hirsch, F. y Bonilla, S., 2017. Evolución de la eutrofización en el Río Santa Lucía: Influencia de la intensificación productiva y perspectivas. En: INNOTEC, 14, pp. 7-16. DOI: https://doi:10.26461/14.04

Alonso, B.; Griffero, L.; Bentos, H.; Pareja, L. y Pérez, P., 2022. Determination of glyphosate and AMPA in freshwater and soil from agroecosystems by 9-fluorenylmethoxycarbonyl chloride derivatization and liquid chromatography-fluorescence detection and tandem mass spectrometry. En: MethodsX, 9, pp. 1-12. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mex.2022.101730

Bo Liu, J.; Fa Li, Z.; Lu, L; Yong Wang, Z. y Wang, L., 2022. Glyphosate damages blood-testis barrier via NOX1-triggered oxidative stress in rats: Long-term exposure as a potential risk for male reproductive health. En: Environment International (159), pp. 1- 14. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envint.2021.107038

Bonansea, R.; Filipi, I.; Wunderlin, D.; Marino, D. y Ame, M., 2017. The fate of glyphosate and AMPA in a freshwater endorheic basin: An ecotoxicological risk assessment. En: Toxics, 6(1), pp. 1–13. DOI: https://doi: 10.3390/toxics6010003.

Brasil. Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005. Diário Oficial da União. [En línea], 18 de marzo de 2005. [Consulta: 05 de diciembre de 2023]. Disponible en: http://www.siam.mg.gov.br/sla/download.pdf?idNorma=2747

Brovini, M.; Cardoso, S.; Quadra, G.; Vilas-Boas, J.; Paranaíba, J.; Pereira, R. y Fernandes, R., 2021. Glyphosate concentrations in global freshwaters: ¿are aquatic organisms at risk? En: Environmental Science and Pollution Research, (28), pp. 60635–60648. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-021-14609-8.

Canadá. Canadian Council of Ministers of the Environment, 2012. Canadian water quality guidelines for the protection of aquatic life: Glyphosate [En línea]. Winnipeg: Canadian Council of Ministers of the Environment. [Consulta: 05 de diciembre de 2023]. Disponible en: https://ccme.ca/en/res/glyphosate-en-canadian-water-quality-guidelines-for-the-protection-of-aquatic-life.pdf

Corrales Martín, N., 2018. Efectos del glifosato en ecosistemas acuáticos: análisis experimental de las respuestas de la comunidad de diatomeas perifíticas (Laguna del Cisne, Canelones). Montevideo: UdelaR, Facultad de Ciencias. (Tesis de maestría).

de Castilhos Ghisi, N; Zuanazzi, N; Fabrin, T y Olivera, E, 2020. Glyphosate and its toxicology: A scientometric review. En: Science of the Total Environment, (733), pp.1-15. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139359

Gelós, M, 2020. Modelación SWAT. Evaluación del destino ambiental de plaguicidas. Cuenca Piloto del Santa Lucía. Proyecto GCP/URU/031/GFF [En línea]. Montevideo: MSP, MGAP, MA, FAO, Gef. [Consulta: 19 de abril de 2023]. Disponible en: https://www.gub.uy/ministerio-ambiente/comunicacion/publicaciones/evaluacion-del-destino-ambiental-plaguicidas

Goyenola, G.; Meerhoff, M.; Teixeira-De Mello, F.; González-Bergonzoni, I.; Graeber, D.; Fosalba, C.; Vidal, N.; Mazzeo, N.; Ovesen, N. B.; Jeppesen, E. y Kronvang, B., 2015. Monitoring strategies of stream phosphorus undercontrasting climate-driven flow regimes. En: Hydrology and Earth System Sciences, 19, pp. 4099-4111. DOI: https://doi.org/10.5194/hess-19-4099-2015

Goyenola, G.; Kruk, C.; Mazzeo, N.; Nario, A.; Perdomo, C.; Piccini, C. y Meerhoff, M., 2021. Producción, nutrientes, eutrofización y cianobacterias en Uruguay: armando el rompecabezas. En: INNOTEC, 22, pp. 1-33. DOI: https://doi.org/10.26461/22.02

Guilherme, S.; Gaivao, I.; Santos, M. A. y Pacheco M., 2010. European eel (Anguilla anguilla) genotoxic and pro-oxidant responses following short-term exposure to Roundup® - a glyphosate-based herbicide. En: Mutagenesis, 25, pp. 523–530. DOI: https://doi.org/10.1093/mutage/geq038

González, E. y Fuentes, M., 2022. Dinámica del glifosato en el suelo y sus efectos en la microbiota. En: Rev. Int. Contam. Ambie., (38), pp. 127-144. DOI: https://doi.org/10.20937/RICA.54197

Guijarro, K.; Aparicio, V.; de Geronimo, E.; Castellote, M.; Figuerola, E.; Costa, J. y Erijman, L., 2018. Soil microbial communities and glyphosate decay in soils with different herbicide application history. En: Science of the Total Environment, (634), pp. 974–982. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.03.393

International Agency for Research on Cancer, 2015. Evaluation of five organophosfhate insecticides and herbicides [En línea]. Lyon: IARC. [Consulta: 16 de abril de 2023]. Disponible en: https://www.iarc.fr/featured-news/media-centre-iarc-news-glyphosate/

Instituto Uruguayo de Normas Técnicas, 2008. UNIT-ISO 833: Agua potable Requisitos. Montevideo: UNIT.

Ivantsova, E.; Wengrovitz, A.; Souders, C. y Martyniuk, C., 2022. Developmental and behavioral toxicity assessment of glyphosate and its main metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA) in zebrafish embryos/larvae. En: Environmental Toxicology and Pharmacology, 93, pp. 1-10. DOI: https://doi.org/10.1016/j.etap.2022.103873

Maggi, F.; la Cecilia, D.; Tang, F. y McBratney, A., 2020. The global environmental Hazard of glyphosate use. En: Sci Total Environ, (717), pp. 1-12 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137167

Muskus, A. M.; Krauss, M.; Miltner, A.; Hamer, U. y Nowak K. M., 2020. Degradation of glyphosate in a Colombian soil is influenced by temperature, total organic carbon content and pH. En: Environ. Pollut., 259, 113767. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.113767

Roberts, T.; Hutson, D.; Lee, P.; Nicholls, P. y Plimmer, J., 1998. Metabolic Pathways of Agrochemicals. Cambridge: Royal Society of Chemistry. ISBN: 978-0-85404-494-8.

Rodríguez, C.; Boroskib, M.; Aparecido, G. y Theodoro, A., 2020. Glyphosate and AMPA occurrence in agricultural watershed: the case of Parana Basin 3, Brazil. En: Journal of Environmental Science and Health, Part B, 55(10), pp. 909–920. DOI: https://doi.org/10.1080/03601234.2020.1794703

Rodríguez-Bolaña, C.; Pérez-Parada, A.; Tesitore, G.; Goyenola, G.; Kröger, A.; Pacheco, M.; Gérez, N.; Berton, A.; Zinola, G.; Gil, G.; Mangarelli, A.; Pequeño, F.; Besil, N.; Niell, S.; Heinzen, H. y Teixeira de Mello, F., 2023. Multicompartmental monitoring of legacy and currently used pesticides in a subtropical lake used as a drinkingwater source (Laguna del Cisne, Uruguay). En: Science of the Total Environment, 874, 162310. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.162310

Sun, M.; Li, H. y Jaisi, D., 2019. Degradation of glyphosate and bioavailability of phosphorus derived from glyphosate in a soil-water system. En: Water Research, (163), pp. 1-10, 114840. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.07.007

United States Environmental Protection Agency, 2016. Glyphosate issue paper: evaluation of carcinogenic potential [En línea]. Washington: USEPA. [Consulta: 16 de abril de 2023]. Disponible en: https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPDF.cgi/P100ZNU6.PDF?Dockey=P100ZNU6.PDF

Unión Europea. Directiva (UE) 2020/2184, de 16 de diciembre de 2020. Diario Oficial de la Unión Europea [En línea], 23 de diciembre de 2020. [Consulta: 05 de diciembre de 2023]. Disponible en: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ES/ALL/?uri=CELEX%3A32020L2184

Uruguay. Ministerio de Ambiente, 2023a. Cuenca Santa Lucía (2019) clasificación de usos/coberturas del suelo [En línea]. Montevideo: Ministerio de Ambiente. [Consulta: 21 de abril de 2023]. Disponible en: https://www.ambiente.gub.uy/geoservicios/

Uruguay. Ministerio de Ambiente, 2023b. Plan de cuenca del río Santa Lucía [En línea]. Montevideo: Ministerio de Ambiente. [Consulta: 21 de abril de 2023]. Disponible en: https://www.gub.uy/ministerio-ambiente/comunicacion/publicaciones/plan-cuenca-del-rio-santa-lucia#:~:text=Se%20trata%20de%20un%20documento,la%20gesti%C3%B3n%20integrada%20del%20agua.

Uruguay. Ministerio de Ambiente. GESTA. Grupo de Estándares Ambientales – Agua, 2014. Propuesta de modificación del Decreto 253/79. Normas reglamentarias para prevenir la contaminación ambiental mediante el control de las aguas. Montevideo: Ministerio de Ambiente.

Uruguay. Ministerio de Ambiente. Observatorio Ambiental Nacional, 2021. Plaguicidas prioritarios para la gestión ambiental [En línea]. Montevideo: Ministerio de Ambiente. [Consulta: 16 de abril de 2023]. Disponible en: https:// ambiente.gub.uy/oan/datos-abiertos/

Uruguay. Ministerio de Ganadería Agricultura y Pesca, 2020. Importaciones de fitosanitarios [En línea]. Montevideo: MGAP. [Consulta: 25 de noviembre de 2022] Disponible en: https://www.gub.uy/ministerio-ganaderia-agricultura-pesca/datos-y-estadisticas/datos/importaciones-productos-fitosanitarios

Uruguay. Ministerio de Vivienda, Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente, 2015. Atlas de la cuenca del río Santa Lucía [En línea]. Montevideo: MVOTMA. [Consulta: 19 de abril de 2023]. Disponible en: https://www.gub.uy/ministerio-vivienda-ordenamiento-territorial/comunicacion/publicaciones/atlas-cuenca-del-rio-santa-lucia

Uruguay. Ministerio de Vivienda, Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente, 2020. Informe evolución de la calidad de agua en la cuenca del río Santa Lucía 2015-2019 [En línea]. Montevideo: MVOTMA. [Consulta: 01 de abril de 2023]. Disponible en: https://www.gub.uy/ministerio-ambiente/sites/ministerio-ambiente/files/documentos/publicaciones/Informe-Santa-Lucia-2015-2019.pdf

Uruguay. Obras Sanitarias del Estado, 2021. Agua potable [En línea]. Montevideo: OSE. [Consulta: 16 de abril de 2023]. Disponible en: http://www.ose.com.uy/agua/agua-potable

Uruguay. Obras Sanitarias del Estado, 2023. Datos de precipitación, temperatura y nivel del rio tomados de informes internos del LUUM (Laboratorio de la Unidad Usinas de Montevideo). Montevideo: OSE.

World Health Organization, 2017. Guidelines for drinking-water quality [En línea]. Fourth edition incorporating the first Addendum. Ginebra: WHO. [Consulta: 16-de abril de 2023]. Disponible en: https://www.who.int/publications/i/item/9789241549950

Zhang, Q.; Liub, .X; Gao, M.; Li, X.; Wang, Y.; Chang, Y.; Zhang, X.; Huo, Z.; Zhang, L.; Shan, J.; Zhang, F.; Zhu, B. y Yao, W., 2022. The study of human serum metabolome on the health effects of glyphosate and early warning of potential damage. En: Chemosphere, (298), pp. 1-11. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134308

Published

2024-02-29

How to Cite

Frontera, P., Somma , A. ., Pérez Parada, A., & Manta, E. (2024). Preliminary monitoring of glyphosate and its main metabolite in surface waters of the Santa Lucía River basin and in drinking water. INNOTEC, (27 ene-jun), e647. https://doi.org/10.26461/27.01

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