Distribución de los compuestos orgánicos de estaño (OCT) en el estuario de Bahía Blanca

Abstract

Gracias a su acción como biocida, el tributilestaño (TBT) ha sido ampliamente utilizado en pinturas anti-incrustantes. Por un lado, su aplicación ha dado lugar a enormes ahorros para el sector del transporte marítimo; sin embargo, por otro, ha generado un grave problema para los ecosistemas marinos debido a su persistencia y toxicidad en el medio. Una vez liberado en el agua, el TBT puede sufrir, rápidamente, distintos procesos de adsorción/desorción y acumularse en el sedimento y la biota. Además, puede degradarse a di y monobutilestaño (DBT y MBT, respectivamente) a través de diversos procesos entre los que se destaca la biodegradación producida por ciertos microrganismos (bacterias, microalgas y hongos). A causa de los daños que puede causar en el medio marino, diversos países han impuesto regulaciones para controlar el uso del TBT en la formulación de pinturas anti-incrustantes para embarcaciones. En Argentina, la institución que regula el transporte marítimo (Prefectura Naval Argentina) prohibió en 1998 el uso de pinturas anti-incrustantes a base de TBT en todos los tipos de buques (Ordenanza nº 4/98). En este trabajo de Tesis se evaluó la presencia y distribución de los compuestos organoestánnicos (OTC, por sus siglas en inglés) en distintas muestras del estuario de Bahía Blanca (sedimentos, agua, material particulado en suspensión (MPS) y moluscos bivalvos), teniendo en cuenta sitios fuertemente antropizados (por ej., zonas portuarias y cercanas a diques secos) y sitios libres de intervención (por ej., islotes de la reserva ambiental). El pretratamiento de las muestras de sedimento superficiales, MPS y moluscos bivalvos autóctonos (mejillín, Brachidontes rodriguezii), se llevó a cabo aplicando energía de ultrasonido en las etapas de extracción y derivatización. De esta manera, se logró disminuir considerablemente el tiempo de análisis, obteniendo mejores parámetros analíticos con respecto al método convencional (UNEP/IOC/IAEA, 1994). El tratamiento de las muestras de agua se llevó a cabo mediante una extracción líquido-líquido empleando hexano para extraer los analitos derivatizados. La determinación cuantitativa de los compuestos estudiados se realizó mediante cromatografía gaseosa acoplada a detector de masas (GC-MS). Los resultados indican que todas las muestras y sitios evaluados han sido impactadas por la presencia de TBT, DBT y MBT. También, ha quedado demostrado, que en algunos casos existe una variabilidad estacional con respecto a las concentraciones de los OTC, y que la distribución de estos compuestos está influenciada por ciertas variables fisicoquímicas (salinidad, temperatura, turbidez y materia orgánica). Se estima que, en general, el ingreso de TBT al estuario de Bahía Blanca es antiguo y se encuentra bajo un proceso de degradación general. Esta degradación, parece ser acelerada por la presencia de una elevada concentración de biomasa fitoplanctónica, característica del área de estudio. Por último, a lo largo del estuario parecen existir fuentes adicionales de DBT y MBT, más allá de la degradación natural a partir de TBT. Algunas posibles fuentes difusas de estos compuestos son las aguas residuales domésticas, lodos de depuradora, efluentes industriales (relacionados con la planta de PVC), así como también, la lixiviación de DBT y MBT de las cañerías de distribución de agua y de desagüe que están fabricadas de PVC.

Organotin compounds, particularly tributyltin (TBT), have been widely used as antifouling paints for the skulls of different kind of boats. Using TBT has been financially advantageous for the seaborne trade. However, it has also generated a severe damage for the maritime ecosystem, mainly due to both its persistence and toxicity. Once released into the water, the TBT may rapidly undergo adsorption/desorption processes and, then, accumulate within the sediments and biota. Also, this compound can be degrade to other less substituted organotin compounds, such as di- and monobutyltin (DBT and MBT, respectively) throughout different processes, being the biodegradation (by bacteria, microalgae and fungi) the most important one. Several countries have enacted regulations to control and monitor the use of TBT in antifouling paints formulations in order to preserve the marine environment. Prefectura Naval Argentina, in 1998, banned the use TBT-based antifouling paints in all kind of boats (Ordinance nº 4/98). This Thesis evaluates the presence and distribution of organotin compounds (OTC) in different samples (sediments, water, suspended particulate matter (SPM) and mussels) in the Bahía Blanca estuary. The sites studied have been either strongly affected by anthropogenic activities –such as ports and dry docks– or relatively free from human intervention (small islands in the natural reserve). The OTC pretreatment of all surface sediment, SPM and mussel samples (Brachidontes rodriguezii) was performed by application of ultrasound in both extraction and derivatization steps. In this way, the time analysis was considerably reduced and the analytical performance was also improved respect to the conventional method (UNEP/IOC/IAEA, 1994). The pretreatment of water samples was carried out by liquid-liquid extraction with hexane. The OTC determination was conducted using gas chromatography coupled to mass detector (GC-MS). The obtained results show that all the samples in all the studied sites have been impacted by the pollution of TBT, DBT and MBT. Also, a seasonal variability was observed in the OTC concentrations and the distribution of these compounds is affected by certain physicochemical variables such as salinity, temperature, turbidity and organic matter content. The presence of TBT in the Bahía Blanca estuary could be considered, in a global way, as ʹoldʹ pollution. Moreover, this compound seems to be under a general degradation process, which could be accelerated by the presence of large amounts of phytoplanctonic biomass, typical of this area. Finally, other additional sources of DBT and MBT seem to contribute to the total amount of these pollutants in the estuary, beyond the amounts derived of the TBT degradation. Sources such as domestic wastes, sewage sludges, industrial efluents (related to the PVC plant) and the lixiviation from water and drain pipes, could be pointed out as examples.