Lixiviación de bisfenol A de microplásticos de policarbonato empleando distintas matrices acuosas de la zona costera

Abstract

[ES] La alta durabilidad de los plásticos y el reiterado uso de materiales plásticos primarios (botellas, latas, fibras, etc) no reciclados hacen que éstos se acumulen en el medio ambiente, en general, y en medios acuosos (mares, ríos, …), en particular. Una vez allí, los materiales plásticos sufren procesos de descomposición por la acción de la luz solar, las corrientes, las olas, la salinidad, etc. Como consecuencia de estos procesos de degradación, los plásticos se rompen en fragmentos más pequeños, generándose los microplásticos secundarios, de tamaño inferior a 5 mm. Tanto los plásticos como los microplásticos tienen un efecto dañino directo sobre los ecosistemas porque los componentes tóxicos presentes en los mismos (plastificantes, aditivos, etc) pueden liberarse y alcanzar la cadena trófica. Entre dichos compuestos tóxicos se encuentra el bisfenol A (BPA), un compuesto bifuncional que se utiliza como monómero en la síntesis de los policarbonatos. El BPA es un potencial disruptor endocrino debido a su capacidad de unirse a receptores de estrógenos, por lo que su posible lixiviación desde los plásticos al medio ambiente debe ser controlada. En este proyecto, se ha estudiado la lixiviación de BPA desde microplásticos de policarbonato en distintas condiciones empleando distintas matrices acuosas de la zona costera (agua de mar, agua de marjal, agua de rio y agua de la Albufera de Valencia) con la finalidad de observar las diferencias en la cantidad de contaminante liberada en función de la matriz empleada. Para ello, los microplásticos se han obtenido en el laboratorio a partir de un panel de policarbonato. En primer lugar, se ha realizado un análisis de los blancos de las muestras de agua. Posteriormente, se ha puesto en contacto cada tipo de agua con una cantidad de microplástico de policarbonato, y se han mantenido en agitación en diferentes condiciones. Con las distintas matrices acuosas se han realizado estudios con luz directa en el laboratorio variando el tiempo de contacto, la masa de microplástico y el tamaño de los microplásticos. También se ha estudiado la influencia de la exposición de las disoluciones a la intemperie en la lixiviación de BPA. Para el análisis de BPA en los lixiviados y en los blancos de muestras se ha realizado un proceso de extracción en fase sólida (SPE) del compuesto con cartuchos comerciales, previo a su determinación mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Además, se han caracterizado las distintas matrices acuosas mediante la medida de su pH, conductividad, DBO y DQO

[EN] The high durability of plastics and the repeated use of non-recycled primary plastic materials (bottles, cans, fibers, etc.) cause their accumulation in the environment, in general, and in aqueous environments (seas, rivers, etc.), in particular. Once there, the plastic materials undergo decomposition processes due to the action of sunlight, currents, waves, salinity, etc. As a consequence of these degradation processes, plastics break into smaller fragments, generating the secondary microplastics, smaller than 5 mm in size. Both plastics and microplastics have a direct harmful effect on ecosystems because the toxic components present in their structure (plasticizers, additives, etc.) can be released and reach the food chain. Among these toxic compounds is bisphenol A (BPA), a bifunctional compound used as a monomer in the synthesis of polycarbonates. The BPA is a potential endocrine disruptor due to its ability to bind to estrogen receptors, so its potential leaching from plastics into the environment must be controlled. In this project, the leaching of BPA from polycarbonate microplastics has been studied under different conditions using different aqueous matrices from the coastal area (sea water, marsh water, river water and water from the Albufera of Valencia) in order to observe the differences in the amount of contaminant released depending on the matrix used. For this purpose, microplastics have been obtained in the laboratory from a polycarbonate panel. First, the analysis of the blanks of the samples has been carried out. Subsequently, each type of water has been put in contact with a quantity of polycarbonate microplastic, and they have been kept under agitation at different conditions. With the different aqueous matrices, studies have been carried out with direct light, in the laboratory, varying the contact time, the microplastic mass and the size of the microplastics. The influence of the exposure of the solutions to the weather in the leaching of BPA has also been studied. For the analysis of BPA in leachates and in the blanks of the samples, a solid phase extraction (SPE) process of the compound has been carried out with commercial cartridges, prior to its determination by high performance liquid chromatography (HPLC). In addition, the different aqueous matrices have been characterized by measuring their pH, conductivity, BOD and COD.