Resumen de La contaminación del medio acuático por mercurio. Avances y mejoras en la metodología analítica para su especiación
El mercurio (Hg) está presente de forma natural en la corteza terrestre. Las actividades antropogénica y natural ocasionan un flujo continuo de Hg en el medio ambiente. La cantidad de mercurio movilizada y liberada a la biosfera se ha incrementado desde el comienzo de la era industrial. La mayor parte del mercurio en el agua, suelo, sedimento y biota se encuentra en forma de sales inorgánicas y especies orgánicas. En sedimentos acuáticos y aguas anóxicas, las bacterias reductoras de sulfato pueden convertir Hg inorgánico en la forma orgánica de mayor toxicidad, metilmercurio (MeHg), que se bioacumula y biomagnifica en la cadena alimentaria acuática desde el plancton hasta los peces depredadores superiores. La ingesta de pescado y marisco constituye la vía de exposición principal a MeHg en humanos y animales.
Esta tesis doctoral aborda los procesos biogeoquímicos que afectan a la biodisponibilidad, bioacumulación y biomagnificación de Hg a través de las cadenas tróficas y a su destino final en el medio acuático. Para la determinación de niveles traza de especies orgánicas de Hg en muestras de biota, se ha desarrollado una nueva metodología basada en hidrólisis alcalina, propilación en fase acuosa, microextracción en fase sólida en modo espacio de cabeza y determinación mediante GC-pirólisis-AFS. Además, se ha prestado especial atención al efecto matriz observado durante el análisis de muestras de biota, proponiéndose estrategias para minimizarlo.
Puesto que la metilación/desmetilación constituye un proceso clave que afecta a la biodisponibilidad y toxicidad de Hg, se han llevado a cabo estudios de laboratorio con objeto de evaluar dicho proceso en una cámara bentónica sometida a diferentes grados de oxigenación, es decir, transición de fase óxica/anóxica, con sedimentos del Golfo de Trieste (Italia). Además, se ha investigado la acumulación de THg (mercurio total) y MeHg en sedimentos de un estuario contaminado en Portsmouth (EE.UU). Por otra parte, se ha estudiado la degradación abiótica de MeHg y EtHg, promovida por la luz solar, en aguas (Everglades, EE.UU.) que contienen diferentes concentraciones de DOC (carbono orgánico disuelto), encontrándose que la longitud de la cadena alquilíca juega un papel importante en la fotodegradación de estas especies orgánicas de Hg.
La biodisponibilidad de THg y MeHg y los patrones de bioacumulación a través de la red trófica acuática, fueron evaluados en un embalse altamente contaminado por los vertidos de Hg de una planta cloro-álcali (Flix, Tarragona, España) y en un gradiente de muestras recogidas aguas abajo de dicho embalse, en la cuenca baja del río Ebro (España). Así pues, diferentes muestras de biota, a saber, fitoplancton, zooplancton, mejillón cebra (Dreissena polymorpha), cangrejo americano de río (Procambarus clarkii), siluro (Silurus glanis), carpa común (Cyprinus carpio), gardí (Scardinus erythrophthalmus) y rutilo (Rutilus rutilus), fueron tomadas en varios puntos del embalse de Flix. Además, se recolectaron muestras de siluro y carpa común en tres puntos aguas abajo del embalse (Meandro, Ascó y Xerta). Tanto THg como MeHg se bioacumulan en gran medida en la biota del embalse de Flix, sobre todo en las muestras recogidas cerca del punto de vertido frente a la planta cloro-álcali. Se observó que la concentración de THg aumenta con la posición trófica relativa. En cambio, MeHg no sigue el mismo patrón. Por otra parte, la dieta de los peces resulta ser clave para explicar la inesperada proporción encontrada de MeHg en relación a THg (%MeHg), mayor en peces no piscívoros que en piscívoros.
La concentración de THg y MeHg en el tejido muscular de peces aumentó progresivamente aguas abajo de la fuente principal de contaminación (Flix), lo que supone un resultado imprevisto y muy relevante. En este sentido, se encontró una relación 3:1 para la concentración de THg y MeHg entre los individuos de Xerta (punto más alejado de la planta clóro-álcali) y Flix. Los factores que afectan al transporte aguas abajo y que aumentan la biodisponibilidad de Hg (II) se han propuesto como los parámetros clave que pueden explicar este transporte de Hg aguas abajo de Flix.
