Estudio De Los Niveles De PAHs En Sedimentos Y Aguas Del Río Landro

INTRODUCCIÓN

Antecedentes

Para el presente estudio se ha elegido al río Landro, ubicado en la provincia de Lugo. Nace en las vertientes oeste y suroeste de la Sierra del Gistral a 800 mm de altitud y siguiendo una dirección S-N desemboca en la ría de Viveiro, recorriendo un total de 42 km.

La selección del río Landro para este estudio se debe a que se localiza entre dos industrias fuentes de PAHs. La primera es ALCOA (que produce aluminio a partir de la bauxita), localizada a unos 20 Km de distancia de su desembocadura y la segunda es la Central Térmica de As Pontes de García Rodríguez, localizada a 30 Km de distancia de su nacimiento. Adicionalmente, en los meses de verano existe una gran confluencia de tráfico rodado, debido al turismo en la zona.

Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs, del término inglés Polycyclic Aromatic Hydrocarbons), se forman en cualquier proceso de combustión incompleta o en procesos pirolíticos a elevadas temperaturas. Su origen natural propicia que estos compuestos hayan estado siempre ampliamente distribuidos en el medioambiente, si bien la industrialización de la sociedad, y especialmente el uso creciente de derivados del petróleo y su combustión, ha potenciado la contaminación debida a estos compuestos y el riesgo para los organismos vivos.

Estructura y propiedades de los PAHs

Estructuralmente, los PAHs son un grupo muy amplio de compuestos formados por varios anillos aromáticos fusionados entre sí. La mayoría de ellos están formados por anillos bencénicos

Los PAHs son compuestos sólidos a temperatura ambiente, incoloros, o de color blanco o amarillo-verdoso pálido. Su estructura de anillos aromáticos conjugados les confiere una gran estabilidad química en condiciones normales, motivo por el cual están clasificados dentro del grupo de los POPs (contaminantes orgánicos persistentes). Son moléculas con baja solubilidad y poco volátiles en general, además tienen muy baja polaridad, y por tanto son muy poco solubles en agua, tanto menos, cuanto mayor sea el tamaño de la molécula.

Presencia de PAHs en las Aguas Superficiales

A pesar de su marcado carácter hidrófobo, los PAHs están presentes en el medio acuático como consecuencia de su fuerte adsorción a materia particulada y sedimentos. Precisamente la unión a partículas sólidas es la que les confiere estabilidad en este medio, especialmente a los compuestos de mayor peso molecular, y, por tanto, más tóxicos. Se estima que dos tercios de los PAHs presentes en el agua están ligados a materia particulada, siendo el tercio restante rápidamente eliminado por procesos de oxidación, en los que la luz juega un importante papel acelerando la degradación.

La mayoría de los PAHs encontrados en aguas superficiales se cree que se deben a la deposición atmosférica y al desgaste del asfalto. Las principales vías de emisión de PAHs a la atmósfera se derivan de procesos de combustión, incluyendo el humo debido al tráfico rodado, centrales térmicas, plantas incineradoras, incendios forestales, etc. Tras su emisión a la atmósfera, los PAHs se condensan sobre materia particulada y el agua de la lluvia propicia su paso a la hidrosfera. Se ha llegado a constatar una mayor presencia de PAHs en aguas superficiales en el período de invierno, asociada a las mayores emisiones de estos compuestos debido al calentamiento de los hogares.

La otra vía relevante que debe tenerse en cuenta en la contaminación de la hidrosfera por PAHs son las emisiones producidas por la industria a través de las aguas residuales. Se consideran especialmente contaminantes las industrias del sector del carbón, refinerías de petróleo, o madereras en las que se utiliza la creosota como sustancia conservante. Sin embargo también se han detectado PAHs en aguas superficiales debido a fenómenos de lixiviación en cuencas carboníferas.

II. TIPO DE MUESTREO

Metodología de análisis de PAHs en aguas superficiales

La determinación de PAHs en agua no es una tarea fácil. Debido a su baja solubilidad, estos compuestos se encuentran en muy bajas concentraciones en muestras acuosas, requiriéndose por tanto técnicas analíticas muy sensibles y métodos de extracción que lleven asociada una preconcentración sustancial de los analitos.

Por otro lado, los PAHs formados por 4 o más anillos tienen un carácter marcadamente hidrófobo y presentan una gran tendencia a adherirse a cualquier material sólido con el que entran en contacto, causando pérdidas significativas durante el muestreo y almacenamiento de las muestras. Esto es especialmente relevante si tenemos en cuenta que son precisamente esos compuestos los que presentan mayor toxicidad y por tanto están más estrictamente regulados por las normativas existentes.

Sin duda las técnicas más utilizadas en el análisis de PAHs son la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) acoplada a detectores de fluorescencia y/o absorción ultravioleta/visible, y la cromatografía de gases acoplada a detector de ionización de llama (GC-FID) o al detector de espectrometría de masas (GC-MS).

De acuerdo con los bajísimos niveles que alcanzan generalmente los PAHs en muestras de agua, el procedimiento de extracción debe conseguir un factor de preconcentración de muestra lo suficientemente elevado como para que los límites de detección de la técnica instrumental elegida sean suficientes para detectar los analitos en el extracto. Las técnicas más comunes de extracción de PAHs en muestras de agua son:

La extracción líquido – líquido (LLE) es una técnica que consume cantidades bastante elevadas de disolvente y el proceso resulta relativamente lento, sin embargo, por sus características, es especialmente indicada para la extracción de PAHs en muestras acuosas.

La extracción sólido – líquido (LSE), también conocida como extracción en fase sólida (SPE), es una técnica en la que se pueden formar adsorciones muy fuertes y en algunos casos irreversibles

Hay que mencionar que estas técnicas presentan el inconveniente de que son tediosas y presentan numerosas desventajas, como pérdidas de moléculas volátiles durante la etapa de concentración de disolvente y que generalmente requieren grandes volúmenes de muestra.

Tipo de Muestreo

Para el presente estudio, se ha determinado

...