Antecedentes

II. ANTECEDENTES

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II. ANTECEDENTES 1. La Directiva Marco de Aguas. El día 22 de diciembre de 2000 se publicó en el Diario Oficial de las Comunidades Europeas (CE) la Directiva 2000/60/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, también conocida como Directiva Marco de Aguas (DMA), por la que se estableció un marco comunitario para la protección de las aguas superficiales continentales, de transición, costeras y subterráneas, para prevenir o reducir su contaminación, promover su uso sostenible, proteger el medio ambiente, mejorar el estado de los ecosistemas acuáticos y atenuar los efectos de las inundaciones y las sequías. La DMA extiende el campo de la protección acuática a todas las aguas: establece el objetivo claro de que en el año 2015 se debe conseguir un buen estado ecológico de todas las aguas europeas y el uso sostenible del agua. La nueva Directiva representa un planteamiento ambicioso e innovador de la gestión del agua. Un elemento esencial de ésta lo constituye la planificación hidrológica. En la Directiva se establece que se ha de elaborar un plan para cada cuenca fluvial europea, siendo este plan el principal instrumento para la programación y seguimiento de las actuaciones en materia de aguas. Los elementos principales de esta Directiva incluyen: -

La protección de todas las aguas (ríos, lagos, aguas costeras y freáticas).

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El establecimiento de objetivos ambiciosos con el fin de asegurar que todas las aguas se encuentren en buen estado ecológico en el año 2015.

-

La necesidad de establecer una cooperación transfronteriza entre países, y también entre todas las partes implicadas.

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Asegura la participación activa de todos los interesados, incluidas ONG y comunidades locales, en todas las actividades de gestión del agua.

-

Cuenta con políticas de fijación de precios del agua y garantiza que el que contamine pague. 7

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Busca un equilibrio entre los intereses del medio ambiente y los que dependen de él. Esta Directiva está formada por una exposición de motivos, 26 artículos y 11

Anexos, que se comentan a continuación. La exposición de motivos está estructurada en 53 considerandos. En el primero se establece el principio fundamental de esta Directiva: "el agua es un patrimonio a proteger, no un bien comercial". En los considerandos 2º a 10º se tratan los antecedentes legislativos y de preparación de esta Directiva. En los considerandos 11º a 27º se mencionan los objetivos y principios comunitarios en materia de medio ambiente y aguas y las previsiones en cuanto a la consecución de éstos con la aplicación de la Directiva y compromisos internacionales adoptados por la Comunidad y sus Estados Miembros en la materia (21º). En los considerandos 28º a 38º se indica la forma de aplicación por los Estados de la presente norma, sus plazos, costes económicos y medioambientales, eficacia, coordinación, exenciones, etc. Entre el 39º y el 45º se incide en la prevención, reducción y medidas para paliar los efectos de la contaminación de las aguas. Del 46º al final se consideran las iniciativas en este campo, técnicas de análisis, la superación de mínimos previstos en otras disposiciones (51º y 52º) y sanciones (53º).

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La parte articulada está compuesta por los 26 artículos siguientes: Art. 1: establece cual es objeto de protección de la Directiva y cuales los objetivos. Son objeto de esta Directiva: las aguas continentales, las de transición, las costeras y subterráneas, sin distinguir, y esto es importante, entre titularidad pública o privada, limitando así las facultades sobre estas últimas en concordancia con el principio de bien no comercial. Los objetivos se centran en el desarrollo sostenible, reducción y eliminación de vertidos, protección del medio acuático y reducción de los efectos de las irregularidades hídricas. Art. 2: recoge una serie de definiciones de términos usados en la DMA. Las primeras quince se refieren a términos físicos, por ejemplo "aguas superficiales", "aguas de transición", etc. La 16ª es una definición administrativa referida a la administración competente. De la 17ª a la 28ª se refieren a estados de las aguas, como por ejemplo "estado ecológico" o "buen estado cuantitativo". El resto son definiciones varias tales como "vertido directo" o "contaminante". Art. 3: consta de nueve apartados en los que se trata de la determinación de las cuencas y demarcaciones hidrográficas, la declaración de autoridades competentes para la aplicación de la normativa de la DMA (apartado 8 del artículo en conexión con el Anexo I de la Directiva) y plazos para su designación, además de otras disposiciones administrativas. Art. 4: muy extenso y en el que se concretan los objetivos ambientales a alcanzar por los estados miembros y las excepciones admitidas. Consta de nueve apartados.

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Art.5: impone la ejecución de 3 estudios (análisis de las características de las demarcaciones, impactos antrópicos y análisis económico). Art. 6: define el término "zona protegida" e impone la creación de registros de estas zonas. Art. 7: establece la obligación para los Estados Miembros de especificar y proteger las masas de agua susceptibles de captación de agua potable. Art. 8: obliga al seguimiento del estado de las aguas superficiales, subterráneas y zonas protegidas, con el fin de obtener una visión global del estado de las aguas en cada demarcación geográfica. Art. 9: establece los principios de recuperación de costes y que de quien contamina paga. En relación con el primero se incluyen los costes medioambientales y de los recursos hídricos, imponiendo unos plazos para el establecimiento de precios e incentivos que garanticen un uso eficiente, teniendo en cuenta factores socioeconómicos y de discriminación por sectores. Art. 10: impone el control por los Estados miembros del cumplimiento de diversas directivas enumeradas en este artículo y en el anexo IX de esta Directiva sobre vertidos en aguas superficiales. Art. 11: exige la creación de un programa de medidas concretas a aplicar para cada demarcación hidrográfica, con el fin de cumplir los objetivos establecidos en el artículo 4 de la DMA. Distingue entre medidas básicas (apartado 3), que son los requisitos mínimos que deberán cumplirse, y medidas complementarias (apartado 4). Se establecen plazos para la adopción de los programas, su operatividad y revisión. Art. 12: obliga a los Estados miembros a notificar a la Comisión sobre los problemas que no puedan abordar por sí solos.

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Art. 13: indica que se crearán planes hidrológicos de cuenca para cada demarcación hidrográfica, buscando la coordinación y la unificación en un solo plan en el caso de demarcaciones interfronterizas. Art. 14: establece el derecho de acceso a la información y consulta pública de todas las partes interesadas en lo concerniente a la aplicación de la DMA en general y de la elaboración, revisión y actualización de los planes hidrológicos de cuenca en particular. Art. 15: obliga a notificar a la Comisión y a cualquier Estado Miembro interesado de los planes hidrológicos de cuenca y sus actualizaciones. Art. 16: establece estrategias para combatir la contaminación de las aguas. Éstas han de ser adoptadas por el Parlamento Europeo, el Consejo y la Comisión. Art. 17: también establece mandatos para el Parlamento Europeo, el Consejo y la Comisión, referentes a las estrategias a adoptar para la prevención y el control de la contaminación de las aguas subterráneas. Art. 18: exige a la Comisión la publicación de informes referidos a la aplicación de la presente Directiva. Art. 19: exige a la Comisión informar sobre variaciones normativas que puedan afectar a la DMA, proposición de modificaciones y revisión de la misma. Art. 20: posibilita adaptaciones técnicas de la DMA. Art. 21: se crea un Comité de reglamentación, de ayuda a la Comisión para entender sobre aquellas cuestiones sobre las que se requiera un dictamen, y demás cuestiones previstas en los artículos 8, 19 y 20 y en el Anexo V de la Directiva.

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Art. 22: consiste en derogaciones y disposiciones transitorias de diversas directivas. Art. 23: impone la determinación por parte de los Estados miembros del régimen sancionador a aplicar por infracciones cometidas contra las disposiciones en vigor de la DMA. Art. 24: fija para el 22 de diciembre de 2003 el plazo límite de transposición de la DMA por parte de los Estados Miembros. En las disposiciones que adopten deberán hacer referencia a la Directiva y comunicarlo a la Comisión. Art. 25: según se establece en este artículo, la entrada en vigor de la DMA se produce el día siguiente de su publicación (22 de diciembre de 2000). Carece de efecto directo hasta su transposición, pero en este periodo no pueden adoptarse disposiciones que contravengan la DMA. Art. 26: se indica que los destinatarios de esta Directiva son los Estados Miembros. Además de los artículos antes mencionados, la DMA está compuesta por 11 anexos. En el anexo I se facilita la información requerida para el establecimiento de una lista de autoridades competentes. El anexo II se refiere a la caracterización de los tipos de masas de agua superficial y subterránea, las condiciones de referencia, presiones e impactos para las aguas superficiales, e incidencias de actividad antrópica, niveles y contaminación de las aguas subterráneas. Los anexos III y IV se refieren al análisis económico y a la determinación de las zonas protegidas a incluir en el registro previsto en el art.6, respectivamente. El anexo V, de carácter técnico, es el más extenso de todos. Consta de dos grandes capítulos, correspondientes al estado de las aguas superficiales y subterráneas, y cada capítulo expone los indicadores para caracterizar el estado, la definición de estados para cada indicador, los procedimientos de seguimiento del estado y los criterios de presentación de resultados. En el anexo VI se presenta una 12

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lista de las medidas que deben incluirse en los programas de medidas. Por una parte establece las medidas recogidas en anteriores directivas y por otro lado las medidas complementarias. El Anexo VII expone los elementos que han de contener los planes hidrológicos de cuenca. El anexo VIII es una lista indicativa de los principales contaminantes. El anexo IX hace referencia a diversas directivas anteriores sobre límites de emisión y vertidos. Anexo X.- Sustancias prioritarias. En el artículo 16 de la DMA se establece la necesidad de una estrategia de lucha contra la contaminación del agua, una de cuyas actuaciones es el establecimiento de una lista de sustancias prioritarias que, una vez aprobada, constituirá el Anexo X de esta Directiva. En consecuencia, el texto original de la Directiva, publicado en diciembre de 2000, dejaba este Anexo pendiente de desarrollo. Conforme a esta disposición, y tras diversas propuestas y dictámenes, con fecha 20 de diciembre de 2001 se tomó la Decisión nº 2455/2001/CE del Parlamento Europeo y del Consejo por la que se aprobó la lista de sustancias prioritarias en al ámbito de la política de aguas, y por la que se modificó la Directiva 2000/60/CE. Esta Decisión consta de 21 considerandos, 5 artículos, y el mencionado anexo, que se incluye en la Directiva. Y en el último anexo, el XI, se incluyen mapas para determinar las regiones ecológicas de ríos y lagos, aguas de transición y costeras. Por último, señalar que en la DMA se establecen los plazos para cada una de las obligaciones que se impone a los Estados Miembros. En la tabla 1 se presentan los plazos más importantes.

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Antecedentes Tabla 1. Principales plazos que fija la DMA.

FECHA

OBLIGACIONES DE LOS ESTADOS MIEMBROS

Diciembre 2003

Transponer la DMA a la legislación nacional

Junio 2004

Informar sobre las demarcaciones hidrográficas y las autoridades competentes

Marzo 2005

Informar sobre la caracterización de las cuencas hidrográficas y el análisis de las presiones e impactos y usos del agua.

Diciembre 2006

Tener operativos los programas de vigilancia

Marzo 2007

Informar sobre los programas de muestreo

Marzo 2010

Informar sobre los planes de gestión de cuencas hidrográficas, incluyendo los programas de medidas.

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2. Sustancias Prioritarias. La Directiva 2000/60/CE, establece una serie de sustancias prioritarias que deberán ser controladas, para proteger las aguas superficiales continentales, las aguas de transición, las aguas costeras y las aguas subterráneas en la Comunidad Económica Europea. En este proyecto se han estudiado las siguientes sustancias de la Directiva Marco:

Alacloro

1,2-Dicloroetano

γ-HCH (lindano)

Aldrín

Diclorometano

Naftaleno

Antraceno

Dieldrín

Pentaclorobenceno

Atrazina

Endosulfán

Simazina

Benzo(b)fluoranteno

Endrin

4-tert-Octifenol

Benzo(g,h,I)perileno

Fluoranteno

Tetracloroeteno

Benzo(k)fluorantaeo

Hexaclorobenceno

Tetraclorometano

Cloroformo

Hexaclorobutadieno

1,2,4-Triclorobenceno

Cloropirifos

α-HCH

1,1,2-Tricloroeteno

Clorofenvinfos

δ-HCH

Trifluralina

2,4-DDT

Indenol(1,2,3-cd)pireno

4,4-DDT

Isodrín

La mayor parte de estas sustancias se pueden incluir en dos grupos: los pesticidas y los hidrocarburos aromáticos policíclicos. Los pesticidas, también denominados plaguicidas, son sustancias químicas destinadas a prevenir, atrasar, repeler o combatir cualquier plaga. En el término plaga se incluyen cualquier tipo de organismo vivo (incluidas las plantas) que compiten con los humanos para conseguir alimentos, destruyen las cosechas y propagan enfermedades.

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En función del tipo de organismo al que dirige su acción, los pesticidas reciben diferentes nombres, así si el organismo es un insecto se habla de insecticida, los acaricidas controlan a los ácaros, los herbicidas a las plantas no deseadas, los fungicidas a los hongos, los molusquicidas a los moluscos, los rodenticidas a los roedores, los nematocidas a los nematodos (pequeños gusanos que viven en la tierra y que se alimentan de las raíces.), etc. Algunos de los pesticidas, denominados de amplio espectro, son tóxicos para muchas especies; otros, llamados agentes de espectro limitado o selectivo, están concebidos para atacar un grupo bien definido de organismos. La utilización de pesticidas para controlar las plagas en los campos de cultivo se puede considerar el principal origen de la contaminación del medio ambiente por estos productos químicos. Otras aplicaciones de los pesticidas que también son una fuente de contaminación de estos compuestos, son los tratamientos fitosanitarios con fines no agrícolas, como por ejemplo, los que se realizan en los campos de golf, en los márgenes de la carreteras, en las vías de los trenes, en los metros, aeropuertos, etc., así como el uso para eliminar los parásitos del ganado, de los animales domésticos y del hombre. Una parte de los pesticidas aplicados llegan a otros organismos diferentes a los que se quiere controlar, pudiendo ocasionarles importantes daños y también pueden ser transportados a otros lugares, principalmente por el agua y el aire. Los pesticidas pueden llegar al suelo por su aplicación directa o bien por otras vías como por ejemplo, a través del agua de lluvia que arrastra los pesticidas suspendidos en la atmósfera o a través del riego con agua contaminada. Una vez en el suelo, su comportamiento y destino final depende de numerosos factores como son la naturaleza del pesticida, las características del suelo y la climatología. Los pesticidas pueden sufrir una degradación química, bioquímica o biológica y dar lugar a productos inocuos o metabolitos persistentes y tóxicos. También pueden ser adsorbidos por las plantas en las que se transforman en productos inocuos o se acumulan como tales en sus tejidos, por lo que a su vez podrían acumularse en los consumidores de estas plantas. Los pesticidas o sus metabolitos pueden moverse 16

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desde el suelo hasta las aguas superficiales mediante escorrentía y también, como consecuencia de la lixiviación en el terreno pueden contaminar a las aguas subterráneas. Los pesticidas también pueden llegar a la atmósfera debido a la volatilización de los residuos presentes en la superficie del suelo o en las plantas o durante su aplicación. Es de señalar que la interacción entre todos estos procesos determina el destino final de los pesticidas (degradación, adsorción y transporte) y que éste es un proceso complejo y no lineal. Los pesticidas son una clase de compuestos que, a pesar de sus beneficios (control de plagas y enfermedades), pueden producir un amplio rango de efectos colaterales que suponen un peligro potencial para el medio ambiente. Entre estos efectos se pueden citar la generación de organismos resistentes, la persistencia ambiental de residuos tóxicos y la contaminación de recursos hídricos con degradación de la flora y fauna. Uno de los problemas más importantes del uso de pesticidas es el desarrollo de resistencia genética a éstos por parte de las plagas. Los insectos se reproducen muy deprisa y al cabo de 5 ó 10 años pueden desarrollar inmunidad a los pesticidas mediante selección natural y volverse más resistentes. Las malas hierbas y los organismos patógenos de las plantas también se vuelven más resistentes, pero de forma más lenta en el tiempo. Desde 1950, al menos 520 especies de insectos y ácaros, 273 especies de malas hierbas, 150 enfermedades de plantas y 10 especies de roedores han desarrollado resistencia genética a uno o más pesticidas. Al menos 17 especies de insectos dañinos son resistentes a un buen número de insecticidas, y varias enfermedades producidas por hongos en las plantas son actualmente inmunes a la mayoría de los fungicidas de uso más frecuente. Debido a la resistencia genética, gran parte de los insecticidas más utilizados han dejado de proteger a las personas de las enfermedades trasmitidas por insectos en muchas partes del mundo, dando lugar al resurgimiento de la malaria. Al aparecer resistencia en la especie a combatir se requiere el incremento de las cantidades necesarias de pesticida o la sustitución por agentes más tóxicos para lograr el control efectivo. 17

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La persistencia ambiental de algunos de estos compuestos favorece su incorporación a la cadena trófica, la acumulación en los tejidos grasos de humanos y animales y la biomagnificación. Algunos pesticidas han afectado de forma significativa a la flora y a la fauna. Así por ejemplo, en los años 50 y 60 del pasado siglo, las poblaciones de aves que se alimentan de peces tales como el pigargo, pelícano marrón y el águila calva descendieron notablemente al entrar en contacto con el DDT. Otro problema es el causado por los insecticidas de amplio espectro que exterminan predadores y parásitos naturales que mantienen la población de especies de animales dañinos a un nivel razonable. Los efectos de los pesticidas sobre los organismos vivos dependen de muchos factores, entre ellos se encuentra la forma química de la molécula activa, el tipo de formulación (sólido, líquido o gas), los medios de aplicación (pulverización, dispersión, etc.) y las condiciones de empleo. Pero el principal factor que condiciona los efectos de estos productos es el modo de penetración en el organismo.

Respiratoria Cutánea

Digestiva Organismo vivo

Eliminación

Sistema respiratorio

Sistema digestivo

Almacenamiento

Sistema urinario

Tejido adiposo

Otros órganos

Figura 1. Penetración de los pesticidas y comportamiento en los seres vivos.

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Antecedentes

El contacto con el pesticida y su entrada en el cuerpo humano (a través de la piel, la respiración y/o por ingestión) generalmente se produce por exposición laboral y en el hogar, debido a usos y aplicaciones incorrectos, falta de medidas preventivas y de protección, almacenamiento inadecuado, reutilización de envases y fumigaciones aéreas. Incluso cuando los pesticidas se aplican correctamente en la agricultura, los residuos pueden quedar en los alimentos, suelos y aguas y entrar en la cadena alimentaria, lo que supone un peligro importante. Los efectos nocivos producidos dependen del tipo de pesticida, la dosis, la vía de entrada y el tiempo de exposición. Los efectos agudos (vómitos, diarrea, aborto, cefalea, convulsiones, coma, muerte, etc.) están asociados a accidentes donde se toma una única dosis de elevada concentración y estos efectos generalmente se manifiestan rápidamente. Los crónicos (cánceres, leucemia, necrosis del hígado, malformaciones congénitas, etc.) se deben a exposiciones repetidas y los síntomas suelen aparecer después de un largo periodo de tiempo (que puede ser de años) de contacto con el pesticida, dificultando su detección. Dado que la biotransformación y la eliminación de muchos pesticidas es lenta en los seres humanos, el contacto repetido con pesticidas produce efectos acumulativos en las personas expuestas. Es de señalar que a partir de la década de los setenta del siglo pasado se viene realizando un gran esfuerzo para desarrollar nuevos pesticidas que sean cada vez menos tóxicos para los seres humanos y los mamíferos y más fáciles de conservar y manipular. En 1972 los investigadores encontraron una nueva familia de benzoil fenil ureas que ofrece un nuevo modo de acción contra los insectos, ya que actúa sobre la biosíntesis de la quitina (compuesto que forma parte de los exoesqueletos de los insectos y de las paredes celulares de los hongos), a diferencia de los organoclorados y organofosforados que actúan sobre el sistema nervioso. En 1974 la ROUSSEL UCLAF produjo, en Francia, la deltametrina, que actúa a bajas concentraciones sobre los insectos y es muy poco tóxico para los mamíferos. En 1977 RHONE POULENC lanzó al mercado el fosetil aluminio 19

Antecedentes

(fungicida) que ofrece un nuevo tipo de lucha, al estimular la producción de sustancias fungitóxicas por las plantas infectadas. A partir de los años 80 del siglo XX, han ido apareciendo nuevas sustancias que son cada vez más selectivas y que producen un menor daño al medio ambiente, como por ejemplo los triazoles, conocidos por bloquear la síntesis del ergosterol (componente de las membranas de los hongos) y las sulfonilureas, que son herbicidas selectivos y activos a muy bajas dosis (del orden de algunos gramos por hectárea). También se debe comentar que cada vez se emplean más, en los países desarrollados, los métodos alternativos a los pesticidas químicos, así por ejemplo, se están consiguiendo muy buenos resultados con la ingeniería genética (haciendo a las plantas más resistentes a las plagas), con el empleo de organismos vivos que son depredadores o parásitos de las plagas, etc. Por otro lado, cada vez es mayor el número de expertos en el control de plagas para los cultivos que creen que la mejor manera de controlar a éstas es mediante un programa de manejo integrado de plagas. Con este enfoque cada cultivo y su plaga son evaluados como partes de un sistema ecológico. El objetivo general no es la erradicación de poblaciones de insectos dañinos, sino la reducción de los daños en los cultivos a un nivel económicamente tolerable. Los campos son vigilados estrechamente, cuando se alcanza un nivel de insectos dañinos, se recurren a métodos de control biológico. Se aplican pequeñas cantidades de insecticidas solamente como último recurso, y se utilizan diferentes productos químicos para hacer más lento el desarrollo de resistencia genética e impedir que mueran los predadores de las especies dañinas.

Los Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAPs) son una familia particular de hidrocarburos que contienen un número variable de anillos bencénicos condensados a través de dos o más átomos de carbono. De forma natural se generan por biosíntesis de fitoplancton, bacterias y plantas superiores y las erupciones volcánicas. Por otro lado, los HAPs se originan 20

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en combustiones de hidrocarburos a temperaturas relativamente elevadas (superiores a 500 ºC) y con insuficiente oxígeno para la combustión completa, por lo que las principales fuentes de HAPs al medio ambiente son los procesos donde se tiene lugar una combustión de materiales orgánicos (incineración de residuos, incendios forestales, etc.) y el uso de combustibles fósiles y sus derivados (en el transporte y en la industria). La emisión a la atmósfera de estos hidrocarburos y su posterior deposición en las aguas, junto con los vertidos de aguas residuales industriales (refinerías, fabricación de coque, negro de humo, etc.) y procesos de lixiviación de materiales asfálticos y bituminosos, son las principales fuentes de contaminación de las aguas y los sedimentos. El transporte del petróleo y sus derivados también contribuyen en gran medida a extender la contaminación de HAPs, especialmente en el medio marino. Por último, se puede señalar que algunos HAPs se utilizan en medicamentos o para fabricar tintes y pesticidas. El humo del tabaco también es fuente de hidrocarburo aromático policíclico. La presencia de HAPs en el medio ambiente comenzó a estudiarse a medida que se iba dejando de usar la madera como combustible a favor del carbón; a mediados del siglo XIV se empezó a utilizar en los hogares el carbón como fuente de calefacción, haciéndose muy popular la profesión de deshollinador. Se observó que estas personas poseían una esperanza de vida de tan sólo 40 años, relacionándose este hecho con la posible presencia de alguna sustancia en las cenizas de las chimeneas. Además, la mayoría de estas personas morían tras sufrir algún tipo de cáncer. Éste sería el comienzo de la preocupación por el estudio de los HAPs. Ahora, estos compuestos se consideran unos contaminantes importantes y su análisis en el medio ambiente acuático constituye una parte esencial en la evaluación de calidad ambiental. Son contaminantes orgánicos persistentes, tóxicos y que se bioacumulan a lo largo de la cadena alimentaria. Como regla general, la persistencia de estos compuestos se incrementa al aumentar el tamaño de sus moléculas. Por ejemplo, la relativamente baja persistencia del naftaleno y otros compuestos

de

bajo

peso

molecular

indican

su

escasa

capacidad

de

bioacumulación. Mientras que los compuestos de mayor peso molecular, como el benzo(a)pireno, son altamente persistentes y por tanto bioacumulables. Así se ha

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Antecedentes

observado que en sistemas acuáticos el benzo(a)pireno tiene una vida media superior a 300 semanas frente a las 5 semanas que presenta el naftaleno. La mayor parte de estos compuestos tienen efectos carcinogénicos, teratogénicos y mutagénicos en los organismos vivos y algunos de ellos son considerados disruptores endocrinos (sustancia que interfiere con el sistema endocrino, alterando o interrumpiendo las funciones normales de este sistema). Además de los pesticidas y los hidrocarburos aromáticos policíclicos, en la lista de sustancias estudiadas en este trabajo se encuentran otros compuestos, tales como hexaclorobutadieno, 1,2-dicloretano, 4-tert-octilfenol, etc., que se utilizan en la industria como intermediarios químicos, surfactantes y disolventes y son muy peligrosos para el medio ambiente . A continuación se describen individualmente las principales características de los compuestos orgánicos estudiados en este proyecto.

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Alacloro Otros nombres: Alaclor Nombre inglés: Alachlor nºCAS: 15972-60-8 Tipo de compuesto: Organoclorado Fórmula química: C14H20 ClNO2 Masa Molecular: 269,8

Se utiliza como herbicida en ciertos cultivos, como los de maíz, col y algodón. Es moderadamente tóxico para los organismos acuáticos, no se bioacumula significativamente y su persistencia es baja, aunque puede producir cáncer. Por ingestión produce naúseas, vómitos, dolores abdominales y somnolencia. Su uso solo está permitido en un número reducido de los Estados Miembros de la Unión Europea; entre los que se encuentra España.

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Aldrín Otros nombres: Aldrina Nombre inglés: Aldrin nºCAS: 309-00-2 Tipo de compuesto: Organoclorado Fórmula química: C12H8Cl6 Masa Molecular: 364,9

Es un insecticida de amplio espectro que se usa principalmente para combatir plagas del suelo y del algodón y en la lucha contra la langosta, su uso está prohibido en la mayoría de los países. Se transforma rápidamente en dieldrín (ver dieldrín) tanto en el medio ambiente como en los organismos vivos por efecto de su metabolismo. En el mar, se metaboliza para formar aldrindiol, ya sea directamente o después de transformarse en dieldrín. Tiene una alta toxicidad en los organismos acuáticos y una elevada persistencia en el agua. Se puede absorber por vía oral, por inhalación y a través de la piel y puede producir en el hombre, convulsiones, depresión y la muerte.

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Antraceno Nombre en inglés: Anthracene nºCAS: 120-12-7 Tipo de compuesto: HAP Fórmula Química: C6H4 (CH)2C6H4 Masa Molecular: 178,2

Se usa como sustancia de partida en la síntesis de colorantes, preservantes de madera, membranas resistentes al agua e insecticidas. Hasta hace algunos años se empleaba en la producción de la quinina y además, algunos productos como el aceite de antraceno o el alquitrán de carbón que contienen antraceno, se han utilizado en productos de cosmética (jabones, lociones, aceites, champú y gel). Es de mencionar que el humo del tabaco constituye una fuente importante de exposición a este compuesto. El antraceno no es soluble en agua, se acumula en organismos acuáticos y plantas y es tóxico y persistente. Puede provocar cáncer, mutaciones de las células y alergias.

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Atrazina Otros nombres: Atracina Nombre en inglés: Atrazine nºCAS: 1912-24-9 Tipo de compuesto: Organonitrogenado Fórmula química: C8H14ClN5 Masa Molecular: 215,7

Se utiliza como herbicida selectivo, por ejemplo, en el control de malezas del maíz y de los espárragos. Se aplica adicionalmente como herbicida total en caminos y espacios públicos así como en suelos no cultivados. Inhibe la fotosíntesis y otros procesos metabólicos en las plantas. Representa un peligro para el medio ambiente, debiéndose prestar especial atención con las plantas y con los organismos acuáticos. No existen fuentes naturales de atrazina. Se produce a partir del cloruro del ácido cianúrico con etilamina e isopropilamina. Los casos agudos de intoxicación con atrazina en los mamíferos son escasos. Además, casi no se absorbe a través de la piel debido a la baja solubilidad de esta sustancia. La atrazina no irrita la piel ni los ojos, es fácilmente eliminada después de ser ingerida (en el transcurso de las primeras 24 horas se elimina más del 50% a través de la orina). Durante su paso por el cuerpo, es completamente metabolizada, principalmente a través de la desalquilación oxidativa del grupo amino y por reacción del átomo de cloruro con reactivos tiólicos endógenos. En experimentos con animales, no se han registrado efectos teratógenos ni mutágenos.

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Benzo(b)fluoranteno y Benzo(k)fluoranteno Otros nombres: Benzo(e)acefenantrileno Nombres en inglés: Benzo(b)fluoranthene y Benzo(k)fluoranthene Nombres químico: 2,3-Benzofluoroanteno y 11,12-Benzofluoranteno nºCAS: 205-99-2 y 207-08-9 Tipo de compuestos: HAPs Fórmula Química: C20H12 Masa molecular: 252,3

Benzo(b)fluoranteno

Benzo(k)fluoranteno

Se utilizan en la producción de medicamentos, tintes y pesticidas. Su origen principal es la combustión incompleta de la madera y los combustibles fósiles. Las plantas también producen estos compuestos. Son muy poco solubles en agua, aunque se adsorbe sobre los sedimentos, impidiendo la degradación por fotólisis y fotooxidación de la molécula. No suele bioacumularse en los peces, ya que la mayoría tienen enzimas capaces de metabolizarlos. Se bioacumula, especialmente en aceites y tejidos grasos y pueden producir cáncer.

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Benzo(g, h, i)perileno Nombre en inglés: Benzo(g,h,i)perilene Nombre químico: 1,1,2-Benzoperileno nºCAS: 191-24-2 Tipo de compuesto: HAP Fórmula Química: C22H12 Masa molecular: 276,3

Es una sustancia que se suele encontrar en el alquitrán, en el crudo petrolífero, etc. Por calentamiento produce humos muy tóxicos, los cuales reaccionan con NO y NO2 para formar derivados nitrosos. Es muy poco soluble en el agua, aunque se acumula en los sedimentos del fondo, donde se degrada lentamente por los microorganismos acuáticos. Se bioacumula en la cadena alimentaria, especialmente en aceites y grasas. Se puede absorber por inhalación o a través de la piel.

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Clorofenvinfos Nombre inglés: Chlorfenvinphos nºCAS: 470-90-6 Tipo de compuesto: Organofosforado Fórmula Química: C12H14Cl3O4P Masa molecular: 359,6

Se trata de un acaricida e insecticida utilizado en la agricultura, y para el control de plagas caseras tales como moscas, pulgas y ratones. Es un compuesto muy tóxico para los organismos acuáticos, que puede provocar efectos prolongados en este medio. Por ingestión produce sudoración excesiva, salivación, dolor de cabeza, debilidad, vértigo, naúseas, dolor de estómago, visión borrosa, espasmos, paro respiratorio y coma.

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Cloroformo Otros nombres: Triclorometano, Tricloruro de metilo Nombre inglés: Trichloromethane, Chloroform nº CAS: 67-66-3 Tipo de compuesto: Halocarburo Fórmula Química: CHCl 3 Masa molecular: 119,4

La mayor parte de la producción de este compuesto se emplea para fabricar monoclorodifluorometano (CFC22) que se usa como refrigerante, y como producto intermedio en la fabricación de tetrafluoretano, que posteriormente se polimeriza (PTFE). También es conocida su aplicación en la fabricación de colorantes y pesticidas. Su uso como solvente y como anestésico está disminuyendo rápidamente debido a su capacidad para destruir la capa de ozono. El cloroformo se adhiere mal al suelo, por lo que puede filtrarse hacia el agua subterránea. En el medio acuático se descompone lentamente. Se disuelve fácilmente en éste y parte puede degradarse a otros productos químicos. Su bioacumulación es pequeña a pesar de su alta liposolubilidad. Ingerir alimentos que contienen cloroformo, puede dañar al hígado y a los riñones.

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Antecedentes

Cloropirifos Nombre inglés: Chlorpyrifos nºCAS: 2921-88-2 Tipo de compuesto: Organofosforado Fórmula Química: C9H11Cl3NO3PS Masa molecular: 350,6

Se emplea como insecticida, acaricida y nematicida en viviendas y en la agricultura. En el hogar, se usa para controlar cucarachas, pulgas y termitas; también se utiliza en collares de animales domésticos para controlar pulgas y garrapatas. En agricultura se emplea en cultivos de algodón y frutas y para controlar garrapatas en el ganado. El cloropirifos se adhiere firmemente a las partículas del suelo, y es poco soluble en agua. Es muy tóxico para los organismos acuáticos y persistentes aunque tiene escasa capacidad de bioacumularse. Ingerir alimentos contaminados de clorpirifos puede causar daños en el sistema nervioso, diarrea, secreción nasal, debilidad, temblores musculares e incluso la muerte.

31

Antecedentes

DDT (isómeros 2,4 y 4,4) Otros nombres: Diclorodifenil tricloroetano Nombre inglés: dichlorodiphenyltrichloroethane nºCAS: 789-02-6 y 50-29-3 Tipo de compuesto: Organoclorado Fórmula química: C14H9Cl5 Masa molecular: 354,5

2,4-DDT

4,4-DDT

El DDT técnico es una mezcla de 4,4-DDT y 2,4-DDT (este último en un 15%, aproximadamente). Es un pesticida que se ha utilizado extensamente para controlar insectos que destruyen a las cosechas o que transmiten enfermedades, como la malaria. Es un sólido blanco sin olor ni sabor. Es un producto muy tóxico y persistante. El DDT se degrada rápidamente en el aire por acción de la luz solar (el 50% se degrada en unos 2 días). Sin embargo tiene baja reactividad y solubilidad en el agua. Se bioacumula a lo largo de la cadena alimentaria y los peces y muchos organismos acuáticos son muy sensibles a él. Es una sustancia que se adhiere firmemente al suelo, y puede tardar varios años en degradarse. En los seres humanos el DDT afecta al sistema nervioso, provoca excitabilidad, temblores y convulsiones. Dada la elevada toxicidad de este compuesto y su persistencia en el medio ambiente, en la actualidad está prohibido su uso y fabricación en la mayoría de los países del mundo.

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Antecedentes

1,2-Dicloroetano Otros nombres: dicloruro de etileno Nombre inglés: 1,2- Dichloroethane, EDC nºCAS: 107-06-2 Tipo de compuesto: Halocarburo Fórmula Química: C2H4Cl2 Masa molecular: 98,96

El uso más común de este compuesto es la producción de cloruro de vinilo, sustancia que se emplea para manufacturar una gran variedad de productos plásticos y de vinilo, incluyendo cañerías, tapices de muebles y automóviles, cubiertas, artículos para el hogar, etc. Se utiliza también como solvente y se añade a la gasolina para evitar el uso del plomo como antidetonante. Se degrada muy lentamente en el agua, es tóxico y puede causar cáncer en seres humanos.

33

Antecedentes

Diclorometano Otros nombres: Cloruro de metilo o de metileno Nombre inglés: Dichloromethane nºCAS: 75-09-2 Tipo de compuesto: Halocarburo Fórmula Química: CH2Cl2. Masa molecular: 84,9

Es un disolvente que se utiliza para eliminar la pintura, en la preparación de plásticos revestidos (adhesivos), en la purificación y aislamiento de intermediarios químicos y en la industria química fina y farmaceútica. También puede emplearse como solvente de procesos en reacciones químicas (producción del éster de celulosa y formación de cinta fotográfica, producción de policarbonato, etc.) y para la extracción de sustancias en frutas y bebidas (por ejemplo, descafeinado del café). Este compuesto se disuelve mal en el agua. Tiene escasa capacidad de acumularse en plantas o animales. La exposición a altos niveles de diclorometano puede causar cáncer y daños en el hígado, los riñones y el sistema nervioso central.

34

Antecedentes

Dieldrín Otros nombres: dieldrín Nombre inglés: dieldrin nºCAS: 60-57-1 Tipo de compuesto: Organoclorado Fórmula química: C12H8Cl6O Masa molecular: 381

Se utiliza principalmente como pesticida para combatir insectos del suelo, para prevenir enfermedades transmitidas por vectores y para combatir insectos de la madera. También se encuentra en el medio ambiente como resultado de la transformación de aldrín. El dieldrín se degrada en el agua muy lentamente, es absorbido por las plantas y se almacena en la grasa de los animales, de donde se libera muy lentamente. Es muy tóxico y uno de los pesticidas más persistentes que se conocen. Las intoxicaciones graves pueden producir convulsiones y otros efectos del sistema nervioso, daños en los riñones e incluso la muerte.

35

Antecedentes

α-Endosulfán Nombre inglés: alpha-endosulfán nºCAS: 959-98-8 Tipo de compuesto: Organoclorado Fórmula Química: C6H6Cl6O3S Masa molecular: 407

Este isómero del endosulfán conforma el 70% del contenido del endosulfán técnico. Se usa para controlar insectos que atacan a cosechas de alimentos tales como cereales, te, fruta y hortalizas y en cosechas de productos no comestibles como el algodón y el tabaco. También se utiliza como preservante de la madera. Es muy volátil, se disuelve poco en agua y además se adhiere a partículas en suspensión o a los sedimentos del fondo. Es persistente, puede acumularse en los cuerpos de animales y es muy tóxico para algunas especies. El endosulfán daña las glándulas reproductoras masculinas, el hígado y los riñones. Ataca al sistema nervioso central, es tóxico por ingestión y peligroso para la piel.

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Antecedentes

Endrín Otros nombres: Endrina Nombre inglés: Endrin nºCAS: 72-20-8 Tipo de compuesto: Organoclorado Fórmula química: C12H8Cl6O Masa molecular: 378

Es un insecticida utilizado en cultivos extensivos como el maíz, algodón y arroz, y como rodenticida. Se disuelve mal en el agua aunque puede adherirse a los sedimentos de los fondos de ríos, lagos y otras masas acuáticas. Es muy tóxico para los peces, invertebrados acuáticos y el fitoplancton y además es persistente. El envenenamiento con endrín produce dolores de cabeza, mareo, nausea, vómitos, etc. Estudios con animales han confirmado que su principal lugar de acción es el sistema

nervioso.

Tomar

cantidades

elevadas

de

endrín

puede

producir

convulsiones y la muerte.

37

Antecedentes

Fluoranteno Nombre en inglés: Fluoranthene nºCAS: 206-44-0 Tipo de compuesto: HAP Fórmula Química: C16H10 Masa molecular: 202,3

Se utiliza como compuesto intermedio en la fabricación de tintes (fluorescentes), productos farmacéuticos y agroquímicos. La exposición de los seres humanos al fluoranteno es debida principalmente a la inhalación de aire contaminado (el humo del tabaco lo contiene) y a la ingestión de comida y agua contaminada por efluentes de combustión. Es tóxico para las plantas y otros organismos y puede producir cáncer.

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Antecedentes

Hexaclorobenceno (HCB) Otros nombres: HCB, perclorobenceno, hexacloruro de benceno Nombre inglés: Hexachlorobenzene nºCAS: 118-74-1 Tipo de compuesto: Organoclorado Fórmula Química: C6Cl6 Masa molecular: 202,3

El hexaclorobenceno se utiliza como funguicida, en la manufactura de barras de aluminio y grafito y como intermediario en la producción de compuestos aromáticos clorados. Asimismo, se encuentra presente como impureza en varios pesticidas, como la atrazina, y en numerosos procesos químicos, entre los que se incluye la fabricación de percloroetileno, clorobencenos y otros compuestos orgánicos clorados, como

PVC. Es tóxico, tiene potencial carcinógeno, se

bioacumula y es persistente. Afecta a los sistemas nervioso e inmunológico, al riñón, al hígado y a la reproducción. En la Comunidad Europea está prohibido el uso de este compuesto.

39

Antecedentes

Hexaclorobutadieno Otros Nombres: perclorobutadieno Nombre inglés: hexachlorobutadiene nºCAS: 87-68-3 Tipo de compuesto: Halocarburo Fórmula Química: C4Cl6 Masa molecular: 202,3

Se utiliza como preparador de semillas y funguicida, y en la fabricación de productos como barras de grafito y aluminio. También se emplea como solvente para caucho y otros materiales, en intercambiadores de calor y transformadores como fluido hidráulico y para eliminar manchas de hidrocarburos. Se bioacumula en la cadena alimentaria, especialmente en peces y mariscos, y es persistente. En el suelo, se degrada más rápidamente que en el agua y en el aire. Se ha comprobado su toxicidad en animales y puede producir cáncer en los seres humanos.

40

Antecedentes

Hexaclorociclohexano (isómeros alfa, delta y gamma) Otros nombres: HCH, hexacloruro de benceno (BCH) Nombre inglés: hexachlorocyclohexane nºCAS: 319-84-6, 319-85-7, 319-86-8 y 58-89-9 Tipo de compuesto: Organoclorado Fórmula Química: C6H6Cl6 Masa molecular: 202,3

Hay ocho formas químicas (llamadas isómeros) del hexaclorociclohexano (HCH). Los más comunes son los isómeros α, β, δ y γ, especialmente el último (conocido también como lindano). El lindano es un insecticida, que se usa en frutas, hortalizas (incluso en tabaco y hortalizas cultivadas en invernaderos) y plantaciones forestales. También se emplea en medicamentos (lociones, cremas o champús) para tratar los piojos y la sarna en el cuerpo. Es un sólido blanco que puede evaporarse al aire en forma de vapor incoloro y con leve olor a moho. Las diferentes formas del HCH se han encontrado en suelos y aguas superficiales, cerca de los sitios de desechos. En el aire, el HCH puede encontrarse en forma de vapor o adherido a pequeñas partículas de polvo, pudiendo permanecer en el aire durante largo tiempo y movilizarse a grandes distancias. Las partículas pueden ser eliminadas del aire por la lluvia o ser degradadas por otras sustancias en la atmósfera. En las aguas, el HCH es degradado por algas, hongos y bacterias a sustancias menos tóxicas, aunque este proceso es lento. Es tóxico para peces y organismos acuáticos invertebrados. El lindano puede provocar alteraciones en la sangre, mareos, dolores de cabeza y alteraciones de las hormonas sexuales. Puede llegar a provocar incluso la muerte. Todos los isómeros afectan al hígado y al riñón.

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Antecedentes

Indenol (1,2,3-cd) pireno Nombre en inglés: Indeno (1,2,3-cd) pyrene nºCAS: 193-39-5 Tipo de compuesto: HAP Fórmula Química: C22H12 Masa molecular: 276,3

Se forma en la mayoría de los procesos de combustión a temperatura elevada de compuestos que contienen C y H. Sus fuentes principales son las combustiones del carbón, la madera, y la gasolina, la incineración de residuos municipales, el humo de los cigarrillos, etc. En el agua se retiene en la materia en suspensión, en sedimentos y en seres vivos acuáticos. Se ha encontrado en aguas de lluvia, de consumo humano, subterráneas, superficiales e industriales. Las fuentes de exposición más importantes son la ingestión de comida y agua contaminada y el aire.

42

Antecedentes

Isodrín Otros nombres: isodrín Nombre inglés: isodrin nºCAS: 465-73-6 Tipo de compuesto: Organoclorado Fórmula química: C12H8Cl6 Masa molecular: 364,9

El isodrín es un insecticida muy tóxico para multitud de organismos. También es persistente, por lo que puede causar daños al medio ambiente durante un largo período de tiempo.

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Antecedentes

Naftaleno Otros nombres: Nafteno Nombre en inglés: Naphthalene nºCAS: 91-20-3 Tipo de compuesto: HAP Fórmula Química: C10H8 Masa molecular: 128,18

Se utiliza como producto intermedio en la industria química y, en menor grado, como biocida (bolas de naftalina). Es muy poco soluble en el agua y se deposita como sólido en el fondo, aunque puede adherirse débilmente al suelo o pasar a las aguas a través de éste. Tiene efectos muy tóxicos para los organismos acuáticos, incluso a bajas concentraciones y puede acumularse en los peces. Es persistente, aunque no se bioacumula. La exposición a grandes cantidades de naftaleno puede dañar o destruir una porción de los glóbulos rojos, dando lugar a anemia hemolítica y producir cáncer en los humanos.

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Antecedentes

Para-ter-octifenol Nombre inglés: para-tert-octylphenol NºCAS: 140-66-9 Tipo de compuesto: Hidrocarburo aromático Grupo/ Función: Alquilfenol Fórmula Química: C8H17C6H4OH Masa molecular: 206,3

Se genera como producto de degradación de un grupo de surfactantes (detergentes) no iónicos y se relaciona con las industrias de las resinas, plásticos, papel y textiles. Se acumula, es muy persistente y tóxico para plantas y organismos acuáticos. Este compuesto es un xenobiótico, es decir, es un compuesto que no se encuentra en la biosfera y que no se degrada con facilidad. Estas sustancias actúan como desorganizadores endocrinos, porque interfieren en el funcionamiento normal del sistema hormonal del individuo. Afecta a la capacidad reproductora de algunos organismos vivos.

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Antecedentes

Pentaclorobenceno Nombre inglés: Pentachlorobenzene nºCAS: 608-93-5 Tipo de compuesto: Hidrocarburo aromático Fórmula Química: C6HCl5 Masa molecular: 250,3

Se emplea como intermediario químico en la producción del funguicida quintoceno (pentacloronitrobenceno). También se presenta como una impureza en otros productos, como en el hexaclorobenceno. Es persistente, bioacumulable, muy tóxico para los organismos acuáticos y cancerígeno para los seres humanos.

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Antecedentes

Simazina Otros nombres: Simacina Nombre inglés: Simazine nºCAS: 122-34-9 Tipo de compuesto: Organonitrogenado Fórmula Química: C7H12N5Cl Masa molecular: 201,7

Es un herbicida que se utiliza en el control de las malas hierbas. Se emplea en cultivos como cereales, frutas y nueces, así como en ciertas aplicaciones no agrícolas como en el césped. Afecta fundamentalmente a los suelos y al agua. Es poco tóxica para los organismos acuáticos, sin embargo tiene una alta toxicidad en plantas. Es persistente, aunque tiene una escasa capacidad de bioacumulación en la cadena alimentaria humana.

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Antecedentes

Tetracloroeteno Nombre inglés: Tetrachloroethene, Tetrachloroethylene, Perchloroethylene. nºCAS: 127-18-4 Tipo de compuesto: Halocarburo Fórmula química: C2Cl4 Masa molecular: 165,8

Se utiliza como disolvente industrial, desengrasante de metales, en pinturas y pesticidas. También se emplea como intermediario químico en la manufactura de otros productos. La degradación de esta sustancia en el agua es lenta, aunque no se bioacumula de manera significativa. Afecta al sistema nervioso y a la piel, produce leucemia y tumores en animales y es cancerígeno en los humanos.

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Antecedentes

Tetraclorometano Otros nombres: Tetracloruro de carbono Nombre inglés: Tetrachloromethane nºCAS: 56-23-5 Tipo de compuesto: Halocarburo Fórmula química: CCl4 Masa molecular: 153,8

Este compuesto se ha empleado en grandes cantidades para producir líquidos refrigerantes y propulsores para aerosoles. También tuvo mucha utilización como líquido de limpieza, extinguidor de incendios y pesticida. Es una sustancia poco soluble en agua, por lo que se encuentra en las aguas superficiales en bajas concentraciones, la mayor parte se encuentra en el aire. Puede afectar al sistema nervioso central, al hígado y al riñón y producir dermatitis.

49

Antecedentes

1,1,2-Tricloroeteno Nombre inglés: 1,1,2-Trichloroethene nºCAS: 79-00-5 Tipo de compuesto: Halocarburo Fórmula química: ClHC=CCl2 /C2HCl3 Masa molecular: 131,4

Se emplea como disolvente orgánico e intermediario químico. Puede afectar al sistema nervioso central, hígado, riñones y pulmones. Produce cáncer en los humanos.

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Antecedentes

1,2,4-Triclorobenceno Nombre inglés: 1,2,4- Trichlorobenzene nºCAS: 12002-48-1 Tipo de compuesto: Organoclorado Fórmula Química: C6H3Cl3 Masa molecular: 181,5

Es un intermedio químico para producción de herbicidas, pigmentos y tintes. También se utiliza como solvente de procesos. En el pasado se empleó como portador de colorantes, lubricantes y aditivos; también en diversos productos farmacéuticos. Es persistente, se bioacumula en los organismos acuáticos y es tóxico. Afecta al hígado, al tiroides y al riñón.

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Antecedentes

Trifluralina Nombre inglés: Trifluralin nºCAS: 1582-09-8 Tipo de compuesto: Organonitrogenado Fórmula Química: F3C(NO2)2C6H2N(C3H7)2. Masa molecular: 335,3

Es uno de los herbicidas más utilizados por su bajo coste, se emplea en el control de malas hierbas y forrajes, cereales, vegetales, semillas oleaginosas y frutas. Es una sustancia que se presenta en estado sólido, en forma de cristales naranjas y es inodora. En el medio ambiente, puede provocar daños en los peces, organismos acuáticos y abejas. En la cadena alimentaria humana tiene una capacidad de bioacumulación moderada. En los seres humanos provoca irritación y dolor de ojos, sensibilización de la piel, afecta al hígado y a los riñones y puede causar anemia.

52

Antecedentes

3. Toma, Preparación y Análisis de Muestras 3.1. Toma y Preservación de Muestras La toma de muestras es una operación importante que, no sólo condiciona los resultados de los análisis, sino también su interpretación posterior; de nada servirá un buen trabajo analítico si la muestra no es representativa. El objetivo principal de esta operación es la obtención de una porción de material cuyo volumen sea lo suficientemente pequeño como para que pueda ser transportado con facilidad y manipulado en el laboratorio, sin que por ello deje de representar con exactitud al material del que procede. Este objetivo implica que las muestras deben ser tratadas de forma que no se produzcan alteraciones significativas

en

su

composición

antes

de

que

se

realicen

los

análisis

correspondientes. Las modificaciones que pueden producirse en las muestras se evitan, con frecuencia, mediante una eficaz preservación de las mismas (Morillo et al. 1997b). Los procedimientos de toma y preservación de muestras varían tanto de unos casos a otros que no pueden formularse normas de aplicación universal. Sin embargo, numerosos investigadores han estudiado la problemática de los muestreos de sedimentos y han emitido recomendaciones al respecto, y por otro lado, la NORMA UNE-EN ISO 5667-19: GUÍA PARA EL MUESTREO DE SEDIMENTOS MARINOS (2004) proporciona directrices generales relativas al muestreo de sedimentos en medio marino para el análisis de sus propiedades físicas y químicas, con el objetivo de realizar evaluaciones ambientales y labores de seguimiento. La norma abarca los siguientes aspectos: − la estrategia de muestreo; − los dispositivos de muestreo; − las observaciones realizadas y la información obtenida durante el muestreo; − la manipulación de las muestras de sedimentos; 53

Antecedentes

− el embalado y conservación de las muestras de sedimentos. Debido a la gran variedad de áreas geográficas y formas en las que se puede enfocar el problema, no existe una estandarización de las técnicas de muestreo. Una vez definida la zona a estudiar (un tramo de río, una bahía, una laguna costera, etc.), la determinación del número y localización de los puntos de muestreo, la frecuencia en la toma y la forma de hacerlo dependerá del tipo de estudio que se pretenda realizar. Los estudios de sedimentos pueden dividirse en tres categorías principales según los objetivos perseguidos y los requisitos relativos a la precisión de los resultados. Las estrategias relacionadas con estas categorías se resumen en la tabla 2. (UNE-EN ISO 5667-19:2004). Tabla 2. Estrategias para los diferentes tipos de estudios de sedimentos

Estudio

Estrategias

Estudio piloto

Reconocimiento, pocas muestras situadas al azar

Estudio de partida

Evaluación de impacto, muestreo en retícula o gradiente

Estudio de tendencia temporal

Cambios temporales, muestreo repetido de los sedimentos superficiales a lo largo de gradientes o muestras testigo de sedimentos

En la mayoría de los casos, las técnicas de muestreo derivan de las diseñadas para la toma de aguas. Algunas ideas generales son: -

La densidad de los puntos de muestreo debe ser la mayor posible, dependiendo de la capacidad analítica del laboratorio.

-

La localización de los puntos depende de la forma de la superficie a muestrear y de los objetivos del trabajo.

-

Los estudios de las posibles fuentes de contaminación se realizan a partir de las capas más externas de sedimentos (hasta 10 ó 15 cm). En estos casos uno de los equipos de muestreo más empleado es la draga Ekman. 54

Antecedentes

El material extraído se suele verter en el interior de botes de polietileno, que serán transportados al laboratorio. -

En zonas donde la sedimentación se realiza de un modo uniforme, como por ejemplo en lagos y bahías costeras, puede ser interesante realizar un estudio de la evolución temporal del aporte de contaminantes. Un perfil estratigráfico de un metro puede representar unos 200 años de sedimentación continua (Förstner y Wittmann, 1983). En estos casos es conveniente la utilización de sondas tubulares. Estas sondas serán posteriormente selladas y mantenidas a baja temperatura hasta su llegada al laboratorio.

-

Los parámetros pH y potencial redox deben ser medidos “in situ” (Rubio y Ure, 1993). Éstos suministran información acerca de la naturaleza del sedimento y, especialmente, de sus características oxidantes/reductoras.

La toma de muestra puede realizarse con una gran variedad de dispositivos tales como: dragas, sondas tubulares, tubos, trampas de fondo, etc. Su elección depende de diversos factores, entre los que caben destacar: la profundidad a la que se halla la muestra, la cantidad a tomar, los objetivos del estudio, etc. Los equipos de muestreo de sedimentos más utilizados son los siguientes: ¾ Dragas. Suelen estar constituidas por dos palas que se mueven en sentidos opuestos. Permiten el muestreo de los sedimentos de las capas más superficiales, es decir, de reciente formación. Una de las primeras dragas que se construyeron, y que en la actualidad sigue siendo de gran uso, fue la diseñada por Ekman. En los últimos años, se han introducido nuevos elementos en las dragas tales como cierres automáticos, piezas plegables, recubrimientos de teflón, etc (Förstner y Salomons, 1980). ¾ Sondas tubulares. Suelen estar formadas por un cilindro de acero que lleva en su interior un tubo de plástico. En su extremo superior disponen 55

Antecedentes

de una válvula que permanece abierta durante la inmersión de la sonda, que se cierra una vez se ha clavado el tubo de plástico en el sedimento, hasta una cierta profundidad. Debido a que permiten tomar muestras a distintas profundidades, son muy utilizadas en estudios sobre la evolución temporal de la contaminación de los sedimentos, sobre cambios paleoclimáticos, etc. Las denominadas “sondas de caja”, efectúan cortes transversales en distintas capas del sedimento. ¾ Tubos. Son dispositivos de plástico empleados, fundamentalmente, para el muestreo de sedimentos recientes. Los tubos se clavan de forma manual, generalmente unos centímetros sobre el punto elegido y se extraen con la muestra.

Tras la toma de muestra de los sedimentos, es necesario proceder a su preservación con objeto de evitar que, antes de su análisis, se produzca una alteración de las mismas. Se deben usar procedimientos de preservación que eviten, o al menos minimicen, cambios físicos y químicos en los sedimentos y que inhiban los procesos metabólicos de los microorganismos presentes, que podrían alterar la composición de los mismos (Rubio y Ure, 1993). Es conveniente realizar en campo una evaluación de la calidad de las muestras que incluya una descripción de su color, olor, presencia de animales, estratos, etc. El agua sobrenadante por encima de la superficie del sedimento debería permanecer inalterada. Es conveniente que el dispositivo de muestreo haya penetrado en el sedimento a la profundidad requerida y que la superficie del sedimento haya quedado en posición próxima a la horizontal (penetración vertical). Si esto no se consigue, debería descartarse la muestra. Las muestras deberían tratarse de tal modo que no se produzcan alteraciones en los resultados analíticos. Antes de su embalado, la manipulación de la muestra debería reducirse únicamente a la extracción de muestras individuales. Dicha tarea debe realizarse lo antes posible tras la toma de muestra, con objeto de evitar 56

Antecedentes

cambios en la temperatura y condiciones de oxígeno que pudieran afectar a los procesos geoquímicos y bioquímicos de los sedimentos. Cuando se toman muestras de sedimentos, es conveniente que el equipamiento utilizado sea del mismo material que el especificado en la selección del equipo de muestreo. Es conveniente tapar rápidamente las muestras para evitar su contaminación en cubierta. La

limpieza

es

particularmente

importante

en

esta

fase;

cualquier

circunstancia que potencialmente pueda afectar a los resultados analíticos debería anotarse en un libro de registro. (UNE-EN ISO 5667-19:2004). La selección del tipo de almacenamiento debería realizarse de acuerdo con los análisis a efectuar. Es conveniente consultar con el laboratorio de análisis para asegurarse de que la manipulación y almacenamiento de la muestra son los correctos y utilizar el mismo tipo de recipiente para todas las muestras en las que se vaya a analizar el mismo parámetro. También es conveniente recoger las muestras destinadas al análisis de contaminantes orgánicos en recipientes de vidrio especialmente preparados al efecto. Dicha preparación puede incluir la limpieza con disolventes orgánicos o la combustión a alta temperatura (dependiendo de los componentes a analizar) y el aclarado con agua desionizada. Todo el material para el almacenamiento de las muestras debería tener cierre hermético para evitar la evaporación de compuestos lábiles y la fuga de gas o de agua. Es conveniente dejar reflejada en el recipiente/bolsa y en su tapa (si se usa) la siguiente información: − código identificativo de la estación de muestreo; − fecha, hora, coordenadas e intervalo de seccionado, es decir, la profundidad del sedimento a la que se ha tomado la sección.

57

Antecedentes

En general, las muestras de sedimentos deberían congelarse (-20 ºC) inmediatamente después del muestreo. Ciertos análisis se realizan sobre material liofilizado. Si no se tiene acceso a un congelador, en la mayoría de los casos es suficiente conservar las muestras en un lugar oscuro con objeto de mantener reducida al mínimo la actividad microbiológica en los sedimentos. (UNE-EN ISO 5667-19:2004). Una vez en el laboratorio, las muestras de sedimentos se pueden almacenar bien en frío o bien congeladas.

3.2. Preparación y Análisis de Muestras Las sustancias prioritarias objeto de estudio en este proyecto, se encuentran, en general, tanto en las aguas como en los sedimentos acuáticos, en muy bajas concentraciones, por lo que es frecuente que antes de proceder al análisis de las mismas sea necesario recurrir a métodos de preparación de las muestras (extracción, concentración, purificación, etc.). En este apartado se describen los métodos más usados para la preparación y análisis de las sustancias estudiadas en muestras de sedimentos. Entre los diferentes métodos de análisis de los compuestos orgánicos incluidos en la lista de sustancias prioritarias el más utilizado, con gran diferencia, es la cromatografía, que es una técnica que permite la separación analítica, la identificación y la cuantificación de numerosos compuestos orgánicos en diferentes matrices. (Balinova, 1996; Roose et al., 2001). La Cromatografía engloba a un conjunto de técnicas de análisis basadas en la separación de los componentes de una mezcla y su posterior detección (Kenneth, 2001). Las técnicas cromatográficas son muy variadas, pero en todas ellas hay una fase móvil que consiste en un fluido (gas o líquido que arrastra la muestra por una fase estacionaria, que se trata de un sólido o un líquido fijado en un sólido. Los componentes de la mezcla interaccionan de distinta forma con la fase estacionaria y con la fase móvil. De este modo, los componentes al atravesar la fase estacionaria a distintas velocidades se separan y llegan a un detector que genera una señal, que 58

Antecedentes

depende de la concentración y del tipo de compuesto. Los métodos cromatográficos se pueden clasificar, en función de la naturaleza de su fase móvil, en métodos de cromatografía líquida y gaseosa (Robinson y Robinson, 2001). Entre los métodos de cromatografía líquida cabe destacar el de alta resolución, también conocido por sus siglas en inglés como HPLC (High Performance Liquid Chromatography), que es el método más utilizado para el análisis de compuestos iónicos e inestables. Entre estos compuestos se encuentran los hidrocarburos aromáticos policíclicos y algunos pesticidas como carbamatos, triazina, etc. (Balinova, 1996; Martínez et al., 2000; Molina, 1995; Jeannot et al., 2000). Otro método de cromatografía líquida es el de capa fina de alta resolución (HPTLC), que se utiliza en la industria farmacéutica, en estudios bioquímicos y biológicos y en laboratorios industriales (Skoog et al., 2000). Las principales ventajas de este último método son la rapidez y el bajo coste de los ensayos experimentales. La Cromatografía de Gases es la técnica cromatográfica que ofrece el mayor poder de resolución en el análisis de compuestos orgánicos volátiles y es ampliamente utilizada para la determinación de estos compuestos en todo tipo de matrices, incluida el agua. Para la realización de este trabajo se ha elegido la cromatografía de gases como técnica para el análisis de los compuestos orgánicos, por lo que el desarrollo de este apartado se centrará fundamentalmente en describir esta técnica. También se comentarán los métodos más utilizados en la extracción y concentración de muestras.

3.2.1. Extracción y Concentración de Muestras El análisis de los contaminantes orgánicos estudiados en los sedimentos por cromatografía de gases presenta diversas dificultades, entre las que se pueden citar los bajos niveles de concentración con los que estos compuestos se encuentran (Hong-Ping et al., 2003), y el hecho de que algunos componentes de la muestra pueden dañar a la columna si se introduce directamente la muestra en el equipo. 59

Antecedentes

Para superar estas limitaciones, se han desarrollado numerosos métodos de preparación de muestras (extracción, concentración, purificación, etc.), que están siendo continuamente mejorados para aumentar su rendimiento, minimizar el tiempo necesario, etc. (García-Falcón et al., 2004). Una de las técnicas de preparación de muestras más utilizadas es la extracción con disolventes, que permite separar los compuestos en función de su mayor o menor afinidad por el disolvente. Este procedimiento de extracción es sencillo de aplicar, aunque tiene como inconveniente el que se obtiene una baja eficacia de extracción para compuestos muy volátiles. Pertenece a este tipo de técnica, la extracción sólido-líquido, que se puede considerar

un

método

clásico

para

la

preconcentración

y

extracción

de

contaminantes orgánicos en sedimentos. En esta técnica se pone en contacto la fase sólida de la muestra con un disolvente orgánico para permitir la transferencia de los analitos al disolvente. Una vez alcanzado el equilibrio, se introduce una alícuota del disolvente orgánico en el equipo de análisis. La extracción en fase sólida es un método que se ha utilizado muy ampliamente en el análisis de muestras de matriz acuosa. En este caso, la muestra se pasa a través de las partículas de un adsorbente que fija a los compuestos a analizar (incluidos los volátiles), posteriormente se desorben estos compuestos con un reactivo adecuado y se concentran. Este método tiene como principal inconveniente que es muy laborioso. Esto ha impulsado a los investigadores a desarrollar nuevos métodos, entre los que se pueden citar a la micro extracción en fase sólida con polímeros policíclicos, como el polidimetilsiloxano (PDMS), que fue desarrollada por Arthur y Pawliszyn (Arthur y Pawliszyn, 1990) y que se conoce como SPME (que son las iniciales en Inglés de Solid Phase Micro Extraction). En esta micro extracción se establece un equilibrio, basado en el reparto de los solutos entre el PDMS y la fase acuosa (Beltrán et al., 2000; Zalacain et al., 2004; Boussahel et al., 2002; Pat et al., 2001; Krutz et al., 2003).

60

Antecedentes

La capacidad de extracción en esta técnica está directamente relacionada con la cantidad del polímero (PDMS) que se emplea en la extracción. En general, en SPME el volumen de PDMS es solo del orden de 0,5 μL, por lo que con esta técnica se consiguen factores de enriquecimientos relativamente bajos. Con el fin de aumentar el factor de enriquecimiento, recientemente se ha desarrollado una nueva técnica basada en extraer las muestras mediante una barra magnética recubierta con una película de PDMS (Baltussen et al., 1999). Esta técnica se denomina SBSE (Stir Bar Sorptive Extraction) y en ella se ha aumentado considerablemente el volumen de PDMS (se usa entre 25 y 125 µl), con lo que se ha multiplicado la sensibilidad por un factor entre 50 y 250.

En esta técnica se introduce la barra magnética en la muestra y se pone a agitar magnéticamente, para favorecer el transporte de los analitos hacia el PDMS (Benijts et al., 2001). Después del periodo de extracción los analitos son desorbidos en una unidad de desorción térmica, y son arrastrados por una corriente de helio hasta un pequeño tubo relleno de un adsorbente (como por ejemplo, lana de vidrio), que permanece a baja temperatura. Los analitos se condensan y concentran en el adsorbente, que posteriormente se vuelve a calentar, con lo que se produce una segunda desorción térmica. Estas barras magnéticas se comercializan con el nombre de Twister.

PDMS Vidrio Imán

Figura 2. Esquema de un Twister

Este método tiene un amplio rango de aplicaciones, así por ejemplo, se ha empleado en el análisis de: 4-n-nonilfenol y 4-tert-octilfenol (Kawaguchi et al., 2004) hidrocarburos aromáticos policíclicos (Kolahgar., 2002; Popp et al., 2001, León et al., 2003; García-Falcón et al., 2004; Roy et al., 2005) , PCBs (Benijts et al., 2001; 61

Antecedentes

Montero et al., 2004), plaguicidas (Pat et al., 2001; Pat et al., 2003; Peñalver et al., 2003; León et al., 2003), disruptores endocrínicos (Kawaguchi et al., 2004). Además se ha utilizado en diferentes tipos de matrices, como agua (Roy et al., 2005; Itoh et al., 2005; Kawaguchi et al., 2005; León et al., 2003; Peñalver et al., 2003; Popp et al., 2001; Kolahgar, 2002), (Roy et al., 2005; Agüera, 2000), sedimentos (Culotta et al., 2005), cerveza, yogurt, vino (Díez et al., 2004; Zalacain et al., 2004; Pat et al., 2001), whisky (Demyttenaere et al., 2003), fluidos biológicos (Kawaguchi et al., 2004; Benijts et al., 2001; Lambert et al., 2005); vegetales, frutas y comida para los bebés (Pat et al., 2003; Juan-García et al., 2005). Para el análisis de los compuestos orgánicos más volátiles, existen técnicas que aprovechan esa alta volatilidad para separarlos de la matriz. Entre estas técnicas se encuentran las de espacio en cabeza, que pueden ser dinámica o estática. La primera, llamada frecuentemente de Purga y Trampa, consiste en burbujear un gas inerte a través de la muestra, con lo que los compuestos orgánicos volátiles se transfieren a la fase vapor. Los compuestos purgados, son atrapados en un absorbente que se calienta, invirtiendo el sentido del flujo, de manera que los compuestos desorbidos se dirigen directamente a la columna cromatográfica (Ciemat, 1995). Es una técnica que se ha utilizado en diversas matrices como agua potable y cerveza (Campillo et al., 2004), agua de mar (Ekdahl y Abrahamsson, 1997; Allonier et al., 2000; Huybrecht et al., 2005), agua de estuario (Dewulf et al. 1999), etc, y también en sedimentos (Fung et al., 2005). La técnica de espacio en cabeza estática o Headspace, consiste en calentar y agitar un vial cerrado y que contiene la muestra, de tal forma que se establezca el equilibrio termodinámico entre la muestra y la fase gaseosa, a lo que se denomina “espacio en cabeza” (Biziuk y Przyjazny, 1996). Mediante esta técnica se determinan directamente los constituyentes volátiles de las muestras, analizando la fase de vapor (Valcárcel Cases y Gómez Hens, 1990) y permite la introducción en el cromatógrafo de los componentes a analizar prácticamente libres de la matriz, evitando así las posibles interacciones de ésta con el sistema cromatográfico. Es de señalar que en los últimos años han aparecido una serie de publicaciones científicas

62

Antecedentes

en las que se combinan las técnicas de espacio en cabeza con las de micro extracción en fase sólida y con las de SBSE.

3.2.2. Análisis por Cromatografía Gaseosa La cromatografía de gases (GC) es una técnica de separación que ha experimentado un desarrollo espectacular desde sus inicios, en los años cincuenta del siglo pasado, hasta la fecha. Se ha utilizado para resolver numerosos problemas en la industria, medicina, biología y análisis ambiental. Actualmente se emplea como técnica para análisis rutinarios y control en una gran diversidad de áreas. Además, sus posibilidades han ido ampliándose a medida que se ha ido mejorando la instrumentación disponible (columnas capilares, integradores computerizados, sistemas de gradiente de temperatura, nuevos detectores, etc.). En cromatografía de gases la muestra se volatiliza y se inyecta en la cabeza de una columna cromatográfica y la separación se produce por la diferencia de interacción entre los analitos y las fases móvil y estacionaria. A diferencia de la mayoría de los otros tipos de cromatografía, la fase móvil (que es un gas inerte) no interacciona con las moléculas del analito, su única función es la de transportar al analito a través de la columna. La fase estacionaria puede ser un líquido o un sólido, lo que da lugar a dos tipos diferentes de cromatografía gaseosa, las denominadas gas-sólido (GSC) y gas-líquido (GLC). En la cromatografía gas-sólido se produce la retención de los analitos en una fase estacionaria sólida, como consecuencia de la adsorción física. Este tipo de cromatografía

ha

tenido

una

aplicación

limitada

debido

a

la

retención

semipermanente, en la fase estacionaria, de moléculas activas o polares y la obtención de picos de elución con largas colas (como consecuencia del carácter no lineal de la adsorción física).

La cromatografía gas-líquido se basa en la distribución del analito entre una fase móvil gaseosa y una fase líquida inmóvil sobre la superficie de un sólido inerte. 63

Antecedentes

Esta técnica es, con diferencia, la más utilizada y la que ofrece un mayor poder de resolución para compuestos orgánicos volátiles (Skoog, 2000).

Los componentes básicos de un instrumento de cromatografía de gases son (Figura 3):

•

Sistema de suministro de gas portador, que generalmente es una botella de gas a presión, y que a su salida tiene un manorreductor y un sistema de regulación y medida del caudal. Frecuentemente, el gas se divide en dos flujos antes de llegar al sistema de introducción de la muestra: uno se dirige directamente al detector, para que actué como referencia, mientras que el otro, que transporta a la muestra, pasa a través de la columna. Este tipo de distribución se utiliza cuando el detector empleado mide un cambio en las propiedades de la corriente de gas, por la presencia de las moléculas de analito.

•

Sistema de introducción de la muestra, cuya configuración varía según el estado físico de la misma y el tipo y capacidad de la columna utilizada.

•

Sistema de termostatización, también denominado horno, que controla la temperatura del sistema de introducción de la muestra y de la columna, ya que ésta es una variable decisiva para conseguir una adecuada separación y una buena reproducibilidad.

•

Columna, que es un componente esencial del cromatógrafo, por ser donde se produce la separación de los solutos. En el interior de la columna se encuentra la fase estacionaria.

64

Antecedentes

•

Sistema de detección, situado a la salida de la columna. A través de él pasa el gas portador con los solutos, cuando llega al detector un componente distinto del gas portador emite una señal eléctrica, que se amplifica adecuadamente.

•

Registrador, al que llega la señal eléctrica amplificada y da lugar al cromatograma.

•

Sistema de adquisición y tratamiento de datos, que es un sistema informático que realiza las operaciones siguientes: integración del área de los picos cromatográficos, medida de los tiempos de retención, etc.

Figura 3. Representación esquemática de un cromatógrafo de gases.

En cromatografía gaseosa se utiliza una gran cantidad de detectores diferentes: de captura de electrones, de ionización de llama, de conductividad térmica, etc. (Grasshoff et al., 1983) si bien, en los últimos años cada vez se emplea más una combinación de la cromatografía gaseosa y la espectrometría de masas, 65

Antecedentes

que aúna la formidable capacidad de separación de la cromatografía gaseosa con la alta especificidad de la espectrometría de masas, en lo que constituye la técnica combinada conocida por sus siglas en inglés como GC-MS, que es una poderosa herramienta analítica que permite la separación y la identificación simultánea de mezclas complejas.

La espectrometría de masas es una técnica analítica que ha experimentado un gran desarrollo tecnológico en los últimos años. Permite estudiar compuestos de naturaleza diversa (Aguilar, 1997): orgánica, inorgánica y biológica y obtener información cualitativa y cuantitativa. Mediante el análisis por espectrometría de masas es posible determinar la masa molecular del compuesto analizado, así como obtener información estructural del mismo. En esta técnica la muestra se ioniza mediante: impacto electrónico, bombardeo con átomos rápidos, ionización química a presión atmosférica, desorción/ionización por láser, etc. Los iones generados se aceleran hacia un analizador y se separan, en función de su relación masa/carga, mediante la aplicación de campos eléctricos y/o magnéticos o, simplemente, determinando el tiempo de llegada a un detector. Los iones que alcanzan al detector producen una señal eléctrica, que es procesada, amplificada y enviada a un ordenador. El registro obtenido se denomina espectro de masas y en él se representan las abundancias iónicas, obtenidas en función de la relación masa/carga de los iones detectados (Fernández, 1995).

66

Antecedentes

4. Valores de Referencia En la actualidad existen diversos criterios para valorar el nivel de calidad de los sedimentos que han sido aplicados por varios autores. Entre dichos criterios cabe mencionar el ISQG – PEL, valores guía para la protección de la vida acuática en el estado de Canadá (Canadian Council of Ministers of the Environment, 2001) (Tabla 3). En este criterio se considera lo siguiente: •

Concentraciones de sedimentos inferiores al ISQG raramente están asociadas a efectos biológicos adversos.

•

Concentraciones de sedimentos entre los valores del ISQC y el PEL están ocasionalmente asociadas a efectos biológicos adversos.

•

Concentraciones de sedimentos por encima del PEL están frecuentemente asociadas a efectos biológicos adversos.

Otro criterio utilizado es el NEL – LEL – SEL (Perseaud et al., 1993) (Tabla 4) mediante el cual se definen tres niveles de efectos crónicos a largo plazo sobre organismos bentónicos: •

NEL: nivel de contaminación no asociado a efectos biológicos adversos.

•

LEL: nivel de contaminación asociado a bajos efectos biológicos adversos.

•

SEL: nivel de contaminación asociado a severos efectos biológicos adversos.

67

Antecedentes

No obstante, el criterio más ampliamente empleado para valorar la calidad de los sedimentos es el criterio de calidad ERL – ERM para las familias de pesticidas e hidrocarburos aromáticos policíclicos. Al no existir aún Normas de Calidad Ambiental (NCA) propias, se han considerado como valores de referencia los criterios de calidad ERL – ERM propuestos por Long et al. (1995) para evaluar un posible impacto de la contaminación. Estos criterios han sido ampliamente utilizados en estudios ambientales

por

importantes

organizaciones

reconocidas

como

el

Florida

Department of Enviromental Protection (FDEP), el San Francisco Estuary Institute (SFEI), la USA Environmental Protection Agency (US-EPA) o la Nacional Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Los criterios ERL – ERM están basados en la observación de los efectos biológicos en el medio marino causados por diferentes niveles de contaminación química. •

ERL (effects range-low). Nivel de contaminación química por debajo del cual los efectos biológicos debidos a la contaminación son improbables.

•

ERM (effects range-median). Nivel de contaminación química por encima del cual los efectos biológicos debidos a la contaminación son probables.

La superación del índice ERL se ha considerado suficiente para considerar un posible impacto (principio de preocupación). En la tabla 5 se muestran los valores de referencia de ERL y ERM utilizados por el Departamento de Protección Ambiental de Nueva Jersey (1998).

68

Antecedentes Tabla 3. Valores de Referencia del Estado de Canadá.

•

Sedimentos de agua dulce. Sustancia

Unidad (peso seco)

ISQG

PEL

Pesticidas DDT1

μg / kg

1.19

4.77

Dieldrina

μg / kg

2.85

6.67

Endrina

μg / kg

2.67

62.4

Lindano

μg / kg

0.94

1.38

Antraceno2

μg / kg

46.9

245

Fluoranteno

μg / kg

111

2355

μg / kg

34.6

391

ISQG

PEL

HAP´s

Naftaleno

•

2

Sedimentos marinos. Sustancia

Unidad (peso seco)

Pesticidas DDT1

μg / kg

1.19

4.77

Dieldrina

μg / kg

0.71

4.30

Endrina

μg / kg

2.67

62.4

Lindano

μg / kg

0.32

0.99

Antraceno

μg / kg

46.9

245

Fluoranteno

μg / kg

113

1494

Naftaleno

μg / kg

34.6

391

HAP´s

1 2

Suma de los isómeros o-p´y p-p´ Adopción del ISQC y PEL para agua marinas

69

Antecedentes

Tabla 4. Valores de Referencia. NEL-LEL-SEL (Perseaud et al.; 1993).

NEL Sustancia

(mg/Kg peso seco)

HAP´s Antraceno Benzo (k) Fluoranteno Benzo (g,h,i) Perileno Fluoranteno Indenol (1,2,3-cd) Pireno Naftaleno Pesticidas Aldrina Lindano O,p´ + P,p´-DDT Dieldrina Endrina Hexaclorobenceno

--

0,0002 -0,0006 0,0005 0,01

SEL LEL (mg/Kg peso seco)

(mg/Kg de Carbono Org., peso seco)

0,220 0,240 0,170 0,750 0,200 0,160

370 1340 320 1020 320

0,002 0,003 0,008 0,002 0,003 0,020

8 1 71 91 130 24

70

Antecedentes

Tabla 5. Valores de Referencia del Departamento de Protección Ambiental de Nueva Jersey (1998).

Sustancia

Unidad (peso seco)

ERL

ERM

HAP´s Antraceno

μg / kg

85

1100

Benzo (k) Fluoranteno

μg / kg

240

--

Benzo (g,h,i) Perileno

μg / kg

170

--

Fluoranteno

μg / kg

600

5100

Indenol (1,2,3-cd) Pireno

μg / kg

200

--

Naftaleno

μg / kg

160

2100

Antraceno

μg / kg

85

1100

Aldrina

μg / kg

2

--

Dieldrina

μg / kg

2

--

Endrina

μg / kg

3

--

Hexaclorobenceno

μg / kg

20

--

Pesticidas

71

Antecedentes

En este apartado también se muestran los resultados determinados en diversos litorales y estuarios del mundo obtenidos por distintos autores (Tablas 6 y 7). La comparación de estos valores con los resultados obtenidos en las zonas estudiadas proporcionará conclusiones respecto al nivel de contaminación de los sedimentos analizados. Tabla 6. Niveles de contaminación por pesticidas y otras sustancias en otras zonas del mundo.

Sustancia

Rango de Concentraciones (μg/kg sed.seco)

o,p’-DDT

ƒ Estuario Hugli (Noroeste de la India): 0,04 – 0,14 (L.Guzzella et al., 2005)

Lindano

ƒ Delta del Río Perla (China): 0,42 – 57,40 (C.N. Fung et al., 2005) ƒ Estuario Hugli (Noroeste de la India): 0,06 – 0,15 (L.Guzzella et al., 2005) ƒ Río Erh-jen (Taiwán): 0,13 – 0,52 (S.-m. Chang, R.-a Doong, 2005) ƒ Río Lan-yang (Taiwán): 0,16 (S.-m. Chang, R.-a Doong, 2005)

α-HCH

ƒ Delta del Río Perla (China): 0,54 – 73,46 (C.N. Fung et al., 2005) ƒ Estuario Hugli (Noroeste de la India): 0,07 – 0,26 (L.Guzzella et al., 2005) ƒ Río Erh-jen (Taiwán): 0,14 – 1,07 (S.-m. Chang, R.-a Doong, 2005) ƒ Río Lan-yang (Taiwán): 0,16 – 0,61 (S.-m. Chang, R.-a Doong, 2005)

δ-HCH

ƒ Delta del Río Perla (China): 0,09 – 56,81 (C.N. Fung et al., 2005) ƒ Estuario Hugli (Noroeste de la India): < 0,05 (L.Guzzella et al., 2005)

Pentaclorobenceno

ƒ Costa de Corea: ND – 1,73 (S.H. Hong et al., 2006)

72

Antecedentes Tabla 7. Niveles de contaminación por hidrocarburos aromáticos policíclicos en otras zonas del mundo.

Sustancia

Rango de Concentraciones (μg/kg sed.seco)

Antraceno

ƒ Delta del Río Perla (China): 0,6 – 43,3 (C.N. Fung et al., 2005) ƒ Estuario Hugli (Noroeste de la India): < 5 – 22 (L.Guzzella et al., 2005) ƒ Costa de Marsala (Italia): 1,7 – 537,1 (L. Culotta et al., 2005)

Fluoranteno

ƒ Delta del Río Perla (China): 12,9 – 994,4 (C.N. Fung et al., 2005) ƒ Estuario Hugli (Noroeste de la India): 8 - 214 (L.Guzzella et al., 2005) ƒ Costa de Marsala (Italia): 5,3 – 2.716,7 (L. Culotta et al., 2005)

Naftaleno

ƒ Delta del Río Perla (China): 0,5 – 71,5 (C.N. Fung et al., 2005) ƒ Estuario Hugli (Noroeste de la India): 6 - 64 (L.Guzzella et al., 2005) ƒ Costa de Marsala (Italia): 2,1 – 60,1 (L. Culotta et al., 2005)

Benzo(b)fluoranteno

ƒ Delta del Río Perla (China): 3,7 – 508,6 (C.N. Fung et al., 2005) ƒ Costa de Marsala (Italia): 4,4 – 1.303,9 (L. Culotta et al., 2005)

Benzo(k)fluoranteno

ƒ Delta del Río Perla (China): 2,7 – 279,7 (C.N. Fung et al., 2005) ƒ Estuario Hugli (Noroeste de la India): < 5 – 46 (L.Guzzella et al., 2005) ƒ Costa de Marsala (Italia): 3,3 – 1.320,0 (L. Culotta et al., 2005)

Indenol(1,2,3-cd)pireno

ƒ Delta del Río Perla (China): 0,5 – 15,1 (C.N. Fung et al., 2005) ƒ Estuario Hugli (Noroeste de la India): < 5 – 50 (L.Guzzella et al., 2005) ƒ Costa de Marsala (Italia): 4,0 – 875,0 (L. Culotta et al., 2005)

Benzo(g,h,i)perileno

ƒ Delta del Río Perla (China): 0,5 – 14,1 (C.N. Fung et al., 2005) ƒ Estuario Hugli (Noroeste de la India): < 10 – 37 (L.Guzzella et al., 2005) ƒ Costa de Marsala (Italia): 8,7 – 983,5 (L. Culotta et al., 2005)

73