Exposure to Organochlorine Compounds at the Early Stages of DDT Use for Indoor Residual Spraying in Domestic Environments in Manhiça, Mozambique
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Exposure to organochlorine compounds at the early stages of DDT use for indoor residual spraying in domestic environments in Manhiça, Mozambique Maria Nélia Joaquim Manaca TESI DOCTORAL UPF / 2011 DIRECTORS DE LA TESI Dr. Joan O. Grimalt Dra. Carlota Dobaño Prof. Inv. IDAEA-CSIC Associate Research Professor (CRESIB) TUTOR DE LA TESI Dr. Jordi Sunyer CREAL-UPF DEPARTAMENT DE CIENCIES EXPERIMENTALS I DE LA SALUT ii This PhD thesis was carried out in the context of a collaborative study between the Centro de Investigaçao em Saude de Manhiça (CISM), the Centre de Recerca en Salut Internacional de Barcelona (CRESIB), the Institut de Diagnosi Ambiental i Estudis de l'Aigua (IDÆA-CSIC) and the Centre de Recerca en Epidemiologia Ambiental (CREAL). The author of this PhD thesis received a Scholarship from Fundació Marfà. iii iv Aos meus pais Aos meus irmãos Aos meus sobrinhos v vi ..." Los humanos estamos haciendo un experimento, un experimento en el que el planeta es el objeto del experimento y nosotros vivimos dentro del experimento..." Prof. Joan O. Grimalt vii viii Acknowledgments Impróprio dizer que este trabalho é obra de apenas uma pessoa como mostra a capa, mas sim de muitas que incentivaram e não me deixaram esmorecer durante esta jornada; ajudaram a fazer com que estes últimos 4 anos fossem uma experiência fantástica e gratificante. A essas pessoas gostava de exprimir os meus sinceros agradecimentos. Começarei por expressar minha gratidão aos meus directores de tese Dra. Carlota Dobaño e Dr. Joan O. Grimalt, pela oportunidade de trabalhar com eles, pelo apoio, pela orientação, incentivo, críticas e sugestões indispensáveis para a realização deste trabalho; escrever esta tese e os artigos incluídos nela teria sido impossível sem eles. Carlota i Joan, moltes gràcies pel vostre suport, confiança, paciència i per la vostra supervisió estreta. Gràcies per haver estat sempre entusiastes i encoratjadors, per la grandesa que dóna la vostra simplicitat, per les vostres qualitats personals sense les quals difícilment hauria fet aquest treball. Us vull dir sincerament que em sento molt afortunada d'haver pogut treballar amb vosaltres. Ao Dr. Pedro Alonso, pela confiança em mim depositada, proporcionando-me a honrosa oportunidade de desenvolver esta tese. A realização deste projecto foi graças ao co-financiamento de vários grupos de investigação: CREAL, IDAEA, CRESIB e CISM com quem trabalhei e partilhei reuniões para discutir resultados. São eles: Jordi Sunyer do CREAL (a quien tambien le doy las gracias por ser mi tutor en la UPF); Joan Grimalt do IDAEA; Clara Menendez, Pedro Alonso, Nuria Casamitjana, Carlota Dobaño, Caterina Guinovart e Vicky Fumado do CRESIB e Jahit Sacarlal do CISM. A todos ustedes mis agradecimientos por haberen encontrado tiempo en vuestras agendas para discutir el proyecto EPSIMA, vuestras aportaciones fueron de gran valor en la realizacion de este trabajo. À Fundació Marfà per a la FORMACIÓ I DESENVOLUPAMENT, em particular a Cristina Martìnez, Sónia Jover, Karen Odelot e Úrsula Suárez.. Gracias por proporcionarme el apoyo financiero y manternerlo a lo largos destes 3 años a pesar de la crisis. ix Ao pessoal do IDAEA-CSIC: Anton, Oscar, David, Roberto, Sam, Carme, Carolina, Bibi, Marta Casado, Pilar, Joseph, Belen, Barend, Jordi, Inma, Maria. Lourdes, Marta, Esther y Mercè, gracias por su aliento constante, por vuestra ayuda con el captura y los "Quans", por estaren sempre disponibles a contestar mis preguntas y curiosidades, por las llargas charlas as veces filosoficas en los lab (302 y 306) y fuera de ellos….Haver treballat a l'IDAEA ha estat un plaer. He après molt del món de la química analítica, i no només això… Gràcies a tots pels bons moments durant la meva estada a Barcelona, per totes les festes i viatges junts, els sopars, les calçotades… la meva primera trobada amb la neu... la vostra companyonia, convivència, col·laboració i amistat em van ajudar a fer d'aquesta ciutat la meva nova llar. Moltes gràcies a tots i cadascun de vosaltres. É um prazer fazer parte da grande “Grimalt’s Family”. Aos colegas com quem partilhei momentos importantes tanto em Manhiça como em Barcelona: Machado, Luís (Muzukha), Arnoldo, Diana Quelhas, Augusto, Inácio, Sheila, Jacinto, Abel Detepo, Ana Rosa, Sonia, Lucinda, Charfudin, Austrino, Vânia, Lazaro, Nelito, Hélder, Jahit, Teresa, Betuel, Nilsa, Eusébio, Esperança, Alfredo, Tacilta, Cristina, Celia, Edu, Elisa, Mary, Ariel, Cláudia, Alejandro, Quim, Rui, Alfons, Diana Barrios, Joe, Pili, Laura Moro, Elisa Sierra, Denise, Emili, Quique, Elisa Sicuri, Tamara, Gemma. Um especial ao Pedro Aide pelo apoio e companhia nos últimos 12 meses, a la Laura Puyol, per la seva permanent disposició per ajudar-me; a la Ruth, per la seva disponibilitat sempre immediata a contestar les meves preguntes durant la redacció d'aquesta tesi; i al Pau, pel suport que em va donar en informàtica i per l'ajuda en l'elaboració de la coberta d'aquesta tesi. Além do trabalho … Muitas são as pessoas que foram um apoio imensurável durante os 4 anos e que me recordaram a cada momento que a vida è muito mais que uma tese: As que se tornaram amigas em Barcelona: Talita, Nazmi, Xitlal, Amparo, Fernando (Fer), Maria Jose Ortega, Jonathan, Agostin, Carme Castel, Anna. Aos moçambicanos em Espanha: Tytas, Inacio, Matavel, Mondlane, Hernanes, Uda, Tufaria, Arnaldo, Dique, Paulo, Sónia, Vanda, Manuela, Valeria, Cesaltina, Virgílio, Rodrigues, Repolho, Emília, Pedro, Dalila, Agostinho, Childo, Casimiro, Victorino, Alfredo, Serginho (que Deus o tenha) …Estar no exterior por um longo tempo me fez perceber o quão importante é não esquecer de onde você vem; obrigada pelas longas horas de conversa sobre nosso país, pelas festas à moçambicana… vocês foram minha família durante estes anos. x À Natividade, Tacilta, Emilia e Patrícia pelo companheirismo, apoio, por escutar-me e “aguentar-me” em todos os bons e maus momentos; Taci, obrigada pela saudável convivência na “ Buenos Aires 6_8”. Nati, obrigada por teres estado ao meu lado ao longo desses 4 anos, dando-me todo tipo de apoio; Emi, gracias por las largas charlas y por estar siempre disponible a escucharme, espero que nuestra amistad siga aunque esté en la otra punta del mundo; Patico… “la amistad se hizo intensa y verdadera”. Aos amigos que mantiveram contacto apesar da distância: Dèlcia, Norton Pinto, Arone, Rosinha, Harriet, Celma, Egídio Vaz, Albazine, Eulália, Sónia Maculuve, Sheila, Osório, Arlete, Izilda, Lavinia, Necas, Fernando, Aissa e Narcisa. Rosy, Dede e Harry: obrigada pela paciência, pelo apoio incondicional nas varias fases da minha vida, por terem sido minhas confidentes nos momentos de angustia e testemunhas de todos os meus passos desde tempos do “Tangara”. Finalmente, quero agradecer as pessoas mais próximas de mim… Meus irmãos: Ana, Isabel, Michita, Edgar, Joana, Zilda, Magona, Ziaduma e To (apesar de já não estares connosco sempre te levo no meu coração), obrigada pelo vosso companheirismo, incentivo e preocupação, por me aguentarem e tolerar minhas zangas. Meus sobrinhos: Katia, Sávio (Jajão), Jennifer (Shud), Taty e Karen; avos: Maria e Alface; ao cunhado Cândido; aos meus primos e tios. Sem o vosso amor, apoio, e carinho não teria sido possível realizar este trabalho. Mesmo que às vezes tenha sido difícil estar longe de vocês por tanto tempo, sinto que a distância só reforçou a nossa relação. Meu profundo e caloroso obrigado aos meus pais (Catarina e Magumisse), pelo apoio e por estabelecer as bases de quem eu sou agora: Baba na mai ndino bonga makandimisira pakudzidza nekundipagira kwamwakandiita nemufananizo we basa nemapangiro wamwakandipa. Ndinhaka yakanakisa kuti madzibaba wose wasire wana wawo. E para terminar, ao Araújo Durão Mola, pelo amor, paciência e apoio durante estes últimos quatro anos apesar da distância. Obrigada por estares ao meu lado. À todos vocês, muito obrigada por terem contribuído para que esta tese chegasse ao final. OBRIGADA, NDA TENDA, DINOMBONGA, KANIMAMBO, GRACIES, GRACIAS, THANK YOU. Maria Nélia, Julho 2011 xi xii SUMMARY Past and present uses of DDT and pyrethroids have led to their incorporation into humans, mainly through the food chain and sometimes by direct exposure. The present work focuses on establishing the levels of DDT, its analogous compounds (DDE and DDD), and pyrethroids in humans and the human environment in Manhiça, a rural area where they have been used as insecticides for indoor residual spraying (IRS) and insecticide treated nets (ITN) in malaria control programs. Thatch samples from human dwellings, breast milk from pregnant women and cord blood from newborns were analyzed for assessment of the concentration levels of these compounds. The results showed that DDT and its analogues were already present in humans and dwellings before reintroduction of this insecticide for IRS. As consequence of these applications DDT concentrations increased significantly. The higher proportion of 4,4’- DDT than 4,4’-DDE evidenced that the observed amounts were due to recent applications of this insecticide. Concerning pyrethroids, their presence has been identified in both breast milk and human dwellings showing that both agricultural applications and use for ITN may be responsible for their occurrence in humans and human environments of Manhiça. RESUM L’ús en el passat i en temps actuals del DDT i piretroides ha donat lloc a la seva incorporació en els humans, principalment mitjançant la cadena tròfica i a vegades per exposició directa. Aquest treball té com objectiu establir els nivells de DDT i els seus compostos anàlegs (DDE i DDD), i piretroides en humans i l’ambient humà a Manhiça, una àrea rural on aquests s’han utilitzat com insecticides per aplicació interna (indoor residual spraying, IRS) i tractament de xarxes de protección (insecticide treated nets, ITN) en programes de control de la malària. Per a esbrinar els nivells de concentració d’aquests compostos s’analitzaren mostres de palla de cabanes, de llet materna i de sang de cordó de nou nats.