Desarrollo de métodos analíticos para especiación de mercurio y su aplicación a la comarca de Almadén
- Autores: Ana María Jiménez Moreno
- Directores de la Tesis: Juan José Berzas Nevado (dir. tes.), Rosa del Carmen Rodríguez Martín-Doimeadios (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Castilla-La Mancha ( España ) en 2008
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Francisco Salinas López (presid.), Francisco Javier Guzmán Bernardo (secret.), Maria Yolanda Madrid Albarran (voc.), Olivier François Xavier Donard (voc.), Juana Rodríguez Flores (voc.)
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: TESEO
- Resumen
El mercurio es un elemento cuyo comportamiento en el medio ambiente es especialmente interesante debido a sus posibilidades de volatilización y metilación. Así, el mercurio puede encontrarse en una gran variedad de formas químicas siendo las más tóxicas los compuestos orgánicos, por su posibilidad de bioacumulación a lo largo de la cadena trófica. Por tanto, para evaluar la contaminación por mercurio no es suficiente la determinación de contenidos totales, sino que se hace necesaria la especiación en niveles de concentración del orden de ultratrazas.
Por este motivo, el principal objetivo de esta tesis ha sido el desarrollo de la metodología necesaria para llevar a cabo este tipo de análisis en muestras de interés medioambiental (tejidos biológicos y sedimentos). Con este fin se ha desarrollado un sistema híbrido para la especiación de mercurio acoplando un cromatógrafo de gases con un detector de fluorescencia atómica vía pirólisis térmica, ya que esta técnica pese a no haber sido muy explotada hasta el momento presenta numerosas ventajas en cuanto a sus características analíticas. Además se ha desarrollado una metodología para la determinación simultánea de compuestos de mercurio y estaño basada en el análisis por dilución isotópica específica por medio del acoplamiento cromatografía de gases-espectrometría de masas.
Una vez optimizados los métodos de análisis sobre materiales de referencia certificados de interés medioambiental, el segundo objetivo, se ha centrado en la aplicación de estos métodos analíticos a muestras reales. En este sentido, la Comarca de Almadén (España) resulta de extraordinario interés si recordamos que sus yacimientos de cinabrio son los más antiguos y de mayor producción del mundo. Por este motivo, se ha estudiado, por primera vez, la especiación y distribución del mercurio en el sistema constituido por el río Valdeazogues y el embalse de La Serena que se encuentra bajo la influencia de las actividades mineras desarrolladas en Almadén. Los resultados obtenidos han permitido determinar las tendencias de distribución del mercurio, así como evaluar sus riesgos potenciales.
Mercury is an element of undoubted concern from both environmental and health points of view due to its toxicity at trace levels and also because of the possibility of suffering alkylation reactions in the environment. It is well known that organomercuric compounds are more toxic than inorganic forms because of their higher solubility in lipids, which causes bioconcentration in the food chain. It is therefore clear that total mercury determination is not sufficient, and levels of mercury species should be determined in order to evaluate pollution by mercury.
In this way, the first point of this thesis has been the optimisation of the convenient methodology to perform this type of analysis in environmental samples (biological tissues and sediments). Thus, an efficient methodology for the analysis of mercury species was developed combining capillary gas chromatography and atomic fluorescence spectrometry detection, which is an underexploting coupling that features, however, significant advantages. Furthermore, a methodology for the simultaneous determination of mercury and tin compounds based on the use of species-specific isotope dilution analysis by gas chromatography-mass spectrometry has been developed.
Once the analytical methodology for mercury speciation was optimised and validated, our second objective was the application of these analytical methods to real samples. The speciation analysis of mercury in the Almadén area (Spain) is of extraordinary interest, because its deposits of cinnabar are the most important in the world in terms of mercury mining. Thus, mercury speciation and partitioning have been investigated for the first time in the Valdeazogues River-La Serena Reservoir system impacted by the Almadén mining activities. Therefore, the assessment of mercury levels in samples taken from the Almadén mining district will make it possible to determine the distribution trends of mercury, as well as to evaluate its potential risks.
