Evaluar la contaminación de suelos para metales pesantes más rápidamente

Los investigadores del grupo de investigación en Análisis por Inyección en Flujo y Análisis de Trazas del Departamento de Química de la UIB han desarrollado un nuevo sistema de análisis automático de muestras sólidas ambientales que es capaz de reducir el tiempo necesario que marcan los métodos estándar de bioacesibilidad

Los investigadores del grupo de investigación en Análisis por Inyección en Flujo y Análisis de Trazas del Departamento de Química de la Universidad de las Illes Balears han desarrollado un nuevo sistema automatizado que permite evaluar a tiempo real la fracción bioaccesible de metales pesantes (por ejemplo, el plomo) en muestras sólidas ambientales, para evaluar de forma muy rápida el grado de contaminación. El sistema permite agilizar tanto los análisis de riesgo de programas de monitorización ambiental como la identificación de contaminación ambiental en suelos y sedimentos. 

El trabajo de los investigadores de la UIB se ha publicado recientemente en la revista científica Environmental Science and Technology, de la American Chemical Society, una de las más prestigiosas y de más impacto en el ámbito de las ciencias y tecnologías ambientales. 

La fracción bioaccesible de metales es considerada como la fracción más tóxica, porque es la que tiene mayo probabilidad para entrar en la cadena trófica y acumularse en los seres vivos. Normalmente, y tal como propone el Programa de la Comisión Europea sobre Normalización, Medida y Ensayos (Standards, Measurements and Testing Programme), el análisis de muestras ambientales consiste en extraer el suelo con uno o diferentes reactivos químicos de forma secuencial que simulen condiciones ambientales (agua de poros, lluvia ácida, reacciones de reducción-oxidación en el medio, etc.) para obtener información de las fracciones lixiviables (bioaccesibles). Uno de los métodos establecidos por la Comisión Europea consiste en utilizar una disolución de ácido acético de 0,43 M y someter el suelo a agitación durante 16 horas, tras las cuales se debe filtrar o centrifugar y analizar el extracto para determinar el contenido de metales bioaccesibles mediante técnicas de espectrometría atómica, en un proceso que se realiza de forma manual.

El sistema diseñado por los investigadores de la UIB se basa en la utilización de técnicas de microdiálisis para muestrear directamente el extracto (metales lixiviados) del mismo recipiente en el que tiene lugar la extracción, por lo que no se hace necesario filtrar ni centrifugar. Además, los investigadores han diseñado una interfaz que permite el acoplamiento automático a la instrumentalización analítica (espectrometría de absorción atómica). De esta manera se obtiene información cinética (en función del tiempo) del proceso de extracción y se puede determinar con gran precisión el momento en el que se ha llegado al equilibrio de extracción (máxima cantidad de metales bioaccesibles) y la cantidad exacta de metales lixiviables en el suelo en las condiciones indicadas en los métodos estándar. 

El equipo de la UIB también ha desarrollado un modelo matemático que permite identificar las diferentes fracciones de metales diferenciando las más fácilmente bioaccesibles (las de mayor riesgo para entrar en la cadena trófica) y las más difícilmente accesibles. Así, los investigadores han demostrado que, en función del suelo, el plazo de 16 horas que establece la metodología de extracción estándar de la Comisión Europea puede no ser suficiente para extraer la cantidad total de metales bioaccesibles y, por lo tanto, los resultados no sería útiles para programas de evaluación de riesgo ambiental. Además, en caso que los metales fuesen muy móviles y su extracción fuese más fácil, el plazo de 4 a 5 horas de extracción podría ser suficiente. En este último supuesto, el sistema propuesto por los investigadores de la UIB permite obtener información del nivel de contaminación del suelo de manera mucho más rápida que la metodología estándar y, a la vez, permite abaratar los costes de los análisis.

Referencia bibliográfica:

Cocovi-Solberg, David J.; Rosende, M.; Miró, M. «Automatic Kinetic Bioaccessibility Assay of Lead in Soil Environments using flow-through microdialysis as a front end to electrothermal atomic absorption spectrometry». Environmental Science and Technology. 2014, 48 (11), p. 6282–6290. DOI: 10.1021/es405669b

Fecha de publicación: Wed Jun 11 09:56:00 CEST 2014