Caffeine as an indicator of human fecal contamination in the Sinos River: a preliminary study

Abstract

The preservation of hydric resources is directly related to fecal contamination monitoring, in order to allow the development of strategies for the management of polluting sources. In the present study, twenty-five water samples from six water public supply collection sites were used for the evaluation of the presence of caffeine, total and fecal coliforms. Caffeine was detected in all samples, with concentrations ranging from 0.15 ng mL -1 to 16.72 ng mL -1 . Total coliforms were detected in all samples, with concentrations in the range of 52 NMP/100 mL to higher than 24196 NMP/100 mL, whether the concentration range for fecal coliforms was in the range of below 1 NMP/100 mL to 7800 NMP/100 mL. No significant correlation was found between total coliforms and caffeine concentrations (rs = 0.35, p = 0.09). However, a moderate correlation between fecal coliforms and caffeine concentrations was found (rs = 0.412, p <0.05), probably indicating a human source for these bacteria. Caffeine determination in water may be a useful strategy to evaluate water contamination by human fecal waste.Keywords: caffeine, human fecal contamination, Sinos River. Cafeína como um indicador de contaminação fecal humana no rio dos Sinos: um estudo preliminar ResumoA preservação dos recursos hídricos está diretamente relacionada ao monitoramento da contaminação fecal, no intuito de possibilitar o desenvolvimento de estratégias apropriadas para a gestão das fontes poluidoras. No presente estudo, vinte e cinco amostras de água de seis pontos de captação de água para abastecimento público foram utilizadas para análise da presença de cafeína, de coliformes totais e de coliformes termotolerantes. Cafeína foi detectada em todas as amostras coletadas nos diferentes locais de amostragem, com intervalo de concentração entre 0,15 ng mL -1 e 16,72 ng mL -1 . Coliformes totais foram detectados em todas as amostras analisadas, com concentrações variando de 52 NMP/100 mL a concentrações maiores que 24196 NMP/100 mL, enquanto a faixa de variação de concentração de coliformes termotolerantes variou de menos de 1 NMP/100 mL a 7800 NMP/100 mL. Não foi verificada correlação significativa entre coliformes totais e cafeína (rs = 0.35, p = 0.09), no entanto foi observada correlação moderada entre coliformes termotolerantes e cafeína (rs = 0.412, p <0.05), o que pode indicar uma provável fonte humana destas bactérias. A determinação de cafeína em amostras de água pode ser uma ferramenta útil para avaliar a contaminação com resíduos fecais humanos.Palavras-chave: cafeína, contaminação fecal humana, rio dos Sinos.

Ecotoxicological risk assessment due to the presence of bisphenol A and caffeine in surface waters in the Sinos River Basin - Rio Grande do Sul - Brazil

“…The method for caffeine determination in water was based on Linden et al (2015). Samples were centrifugated at 2.500 rpm 10 min and filtered with glass fiber microfilter (47 mm).…”

Avaliação Da Água Através De Parâmetros Microbiológicos E Físico-Químicos Em Áreas Populacionais Do Arroio Luiz Rau, Afluente Do Rio Dos Sinos, Município De Novo Hamburgo, Rs.

“…Um estudo em Portugal, também indicou valores maiores de cafeína em áreas urbanas (SILVA et al, 2014), confirmando assim a vantagem de ser um bom marcador de dejetos humanos e de não estar presente em lançamentos agrícolas ou industriais (PEELER et al, 2006;LINDEN et al, 2015), uma vez que este local possui maior concentração de áreas residenciais.…”

“…A análise de cafeína foi realizada através de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC) segundo método previamente descrito (LINDEN et al, 2015). O processamento e análise foram realizados nos Laboratórios de Toxicologia da Universidade Feevale.…”

“…Outro marcador com potencial de identificação antrópica é a análise da cafeína, excreta através de fezes e urina, é capaz de identificar de forma precisa a contaminação humana (LINDEN et al, 2015).…”

Reaproveitamento Das Cascas De Banana, Limão E Laranja Na Preparação De Panquecas

“…No Brasil, as pesquisas com cafeína também vêm sendo realizadas com emprego deste marcador químico no monitoramento de qualidades de águas superficiais (FERREIRA, 2005;FROEHNER et al, 2009;LINDEN et al, 2015) (MONTAGNER e JARDIM, 2011).…”