Los microplásticos transportan contaminantes metálicos

Persiguiendo al caballo de Troya: Los científicos están desarrollando métodos para medir el metal en los microplásticos

27.07.2020 - Alemania

Hay un número relativamente grande de estudios sobre la acumulación y el transporte de contaminantes orgánicos persistentes por medio de microplásticos, que ha dado lugar a buenos datos a este respecto. Sin embargo, los datos sobre la acumulación de metales que son tóxicos para el medio ambiente son muy raros y a veces científicamente poco fiables. En cooperación con colegas del Instituto Federal Alemán de Hidrología y la Universidad Christian Albrechts de Kiel (CAU), un equipo de científicos del Helmholtz-Zentrum Geesthacht - Centro de Materiales e Investigación Costera (HZG) ha desarrollado un método con el que se pueden detectar esos metales de manera fiable en los microplásticos.

Los microplásticos en el medio ambiente se consideran un problema global desde más de un ángulo: por un lado, las pruebas de laboratorio han demostrado que las partículas de plástico pueden ser tóxicas, mientras que por otro lado, las partículas pueden servir como vehículo para el transporte de contaminantes en el medio ambiente. Esto último se debe a las propiedades químicas y físicas de los microplásticos: por ejemplo, algunos contaminantes que se encuentran en los ríos o en el agua de mar pueden acumularse en el plástico. Otros ya están contenidos en las partículas del proceso de fabricación, por lo que pueden transportar todo un cóctel de sustancias diversas. Esto es lo que los científicos llaman el "efecto caballo de Troya". Hasta ahora ha habido muy pocos estudios científicamente fiables sobre el tipo y el número de metales que se acumulan en el plástico que sean relevantes en términos de toxicología medioambiental. Los investigadores del Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG), el Instituto Federal Alemán de Hidrología (BfG) y la Universidad Christian Albrechts de Kiel (CAU) han presentado ahora en la revista científica PLOS ONE un método validado asistido por microondas con el que se pueden estudiar los tipos más importantes de plásticos en relación con los metales que pueden contener.

Cincuenta metales diferentes medidos en partículas microplásticas

"La base para la determinación científica fiable del transporte de contaminantes metálicos por microplásticos es a través de métodos de laboratorio validados", dice Lars Hildebrandt, primer autor del estudio y candidato al doctorado en el departamento de Química Bioanalítica Marina de la HZG. "Los nuevos métodos pueden ahora cuantificar más de cincuenta metales diferentes en partículas microplásticas".

Para sus mediciones, el equipo de Hildebrandt utilizó materiales plásticos de referencia certificados en el rango de tamaño de los microplásticos de hasta cinco milímetros. Con estos materiales, los científicos saben exactamente qué metales están contenidos en los materiales debido al proceso de producción y, por lo tanto, deberían aparecer en los resultados. Los investigadores trataron los materiales con varias combinaciones de ácidos fuertes y los calentaron con radiación de microondas hasta que el material respectivo se disolvió completamente. De esta manera, pudieron determinar una mezcla de ácidos adecuada con la que todos los materiales examinados se disuelven de forma fiable. Las muestras fueron entonces estudiadas utilizando un espectrómetro de masas. Qué elementos y qué cantidades contenidas en la muestra podían entonces ser verificadas.

Los metales detectables en la producción de plásticos y en el medio ambiente

En las partículas microplásticas el nuevo método puede utilizarse para detectar tanto los metales utilizados en la producción de plásticos como los que pueden unirse a las partículas del medio ambiente, como el agua de mar. Por ejemplo, el antimonio metaloide se utiliza a menudo como catalizador para la producción de PET y, por lo tanto, puede encontrarse en el propio plástico. Los metales pesados como el cadmio y el plomo, que son tóxicos para muchos organismos, también pueden estar presentes en el proceso de producción, pero también pueden unirse a la superficie de las partículas del medio ambiente.

El enfoque presentado en el estudio se utilizó hace poco para rastrear partículas nanoplásticas etiquetadas con metal en un sistema de prueba.

En el siguiente paso, los científicos planean ahora un despliegue selectivo de muestras microplásticas en el estuario del Elba y en puntos específicos del río. Los contenedores se colocarán en un estante, que en términos simplificados puede considerarse como huevos de té especializados, que contienen el material de la muestra. "Lo que nos interesa es qué metales del agua se unen a la superficie del plástico, algo a lo que los científicos se refieren en este contexto como 'sorción'". Luego tomaremos muestras a intervalos regulares para medir las concentraciones en el plástico con nuestro nuevo método y así investigar la acumulación a lo largo del tiempo", explica el químico Hildebrandt sobre las perspectivas de futuro.

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Publicación original

Hildebrandt L, von der Au M, Zimmermann T, Reese A, Ludwig J, Pröfrock D (2020); "A metrologically traceable protocol for the quantification of trace metals in different types of microplastic"; PLoS ONE 15(7): e0236120.

https://www.quimica.es/noticias/1167348/los-microplasticos-transportan-contaminantes-metalicos.html