Estudio de la presencia de plásticos y microplásticos en arenas de playa de la zona costera valenciana y su posible lixiviación de BPA

Abstract

[ES] La gran resistencia de los plásticos y el uso frecuente de materiales plásticos nuevos (como botellas, latas, fibras, etc.) que no se reciclan, provoca que estos se acumulen en el medio ambiente, especialmente en cuerpos de agua como mares y ríos. Una vez allí, los plásticos se descomponen por efecto de la luz solar, las corrientes, las olas, la salinidad, entre otros factores. Esta degradación produce fragmentos más pequeños llamados microplásticos secundarios, que miden menos de 5 mm. Tanto los plásticos como los microplásticos afectan negativamente a los ecosistemas. Esto se debe a que pueden liberar sustancias tóxicas, como plastificantes y aditivos, que entran en la cadena alimentaria. Uno de estos compuestos tóxicos es el bisfenol A (BPA), que se utiliza en la fabricación de policarbonatos y puede alterar el sistema endocrino al unirse a receptores de estrógenos. Este proyecto se centra en el estudio de la presencia de plásticos y microplásticos presentes en arenas de playa de la zona costera valenciana y la posible lixiviación de bisfenoles, contaminantes asociados con los plásticos. Esta investigación es relevante debido al impacto ambiental y sobre la salud humana que estos contaminantes pueden tener. Para la toma de muestras fueron elegidas diferentes playas como son la playa Gandía, playa Marenys de Rafalcaid, playa Les Palmeres, playa de Valencia (conocida también como las Arenas) que están en la costa de Valencia, en donde se recogieron un total de 55 muestras entre los meses de febrero y mayo del 2024. En cada playa se recolectaron muestras en diferentes puntos para obtener una representación precisa de la contaminación. El muestreo se realizó empleando 2 protocolos distintos: en el primero, se tomaron muestras de arena de la línea de marea, que se secó y tamizó en el laboratorio separando los plásticos y otros residuos de más de 1 mm con un colador; en el segundo protocolo, se seleccionaron los puntos de muestreo por inspección visual y, en cada punto, se tamizaron 5kg de arena seca y se recogieron únicamente los residuos sólidos que quedaban en el colador. En ambos protocolos, tras la identificación, clasificación y lavado de los plásticos, cada muestra se puso en contacto con agua de mar y se mantuvieron en agitación durante una semana para determinar si los microplásticos presentes en las arenas liberaban bisfenoles. Tras este proceso denominado lixiviación, en cada muestra se separó la fracción sólida con la ayuda de un tamiz de 0,125 mm y se realizó la extracción de bisfenoles de la disolución de lixiviado mediante extracción en fase sólida con cartuchos Strata X. El extracto obtenido finalmente se analizó cromatográficamente, con la intención de separar, identificar y cuantificar el BPA, BPAF y BPC presentes en las muestras. En la mayoría de los lixiviados se identificó y cuantificó BPA. Por su parte, BPAF y BPC se identificaron solo en alguna de las muestras y a veces no se puedo cuantificar debido a la falta de selectividad del proceso de extracción.

[EN] The high resistance of plastics and the frequent use of new plastic materials (such as bottles, cans, fibers, etc.) that are not recycled, cause them to accumulate in the environment, especially in bodies of water such as seas and rivers. Once there, plastics decompose due to the effects of sunlight, currents, waves, salinity, among other factors. This degradation produces smaller fragments called secondary microplastics, which measure less than 5 mm. Both plastics and microplastics negatively affect ecosystems. This is because they can release toxic substances, such as plasticizers and additives, which enter the food chain. One of these toxic compounds is bisphenol A (BPA), which is used in the manufacture of polycarbonates and can alter the endocrine system by binding to estrogen receptors. This project focuses on the study of the presence of plastics and microplastics present in beach sands of the Valencian coastal area and the possible leaching of bisphenols, pollutants associated with plastics. This research is relevant due to the environmental and human health impact that these contaminants can have. For the sampling, different beaches were chosen such as Gandía beach, Marenys de Rafalcaid beach, Les Palmeres beach, Valencia beach (also known as Las Arenas) which are on the coast of Valencia, where a total of 55 samples were collected between the months of February and May 2024. At each beach, samples were collected at different points to obtain an accurate representation of the contamination. Sampling was performed using 2 different protocols: in the first, sand samples were taken from the tide line, which was dried and sieved in the laboratory separating plastics and other debris larger than 1 mm with a sieve; in the second protocol, sampling points were selected by visual inspection and, at each point, 5kg of dry sand was sieved and only the solid debris remaining in the sieve was collected. In both protocols, after identification, sorting and washing of the plastics, each sample was placed in contact with seawater and kept in agitation for one week to determine if the microplastics present in the sands released bisphenols. After this process called leaching, in each sample the solid fraction was separated with the help of a 0.125 mm sieve and the extraction of bisphenols from the leach solution was performed by solid phase extraction with Strata X cartridges. The extract obtained was finally analyzed chromatographically, with the intention of separating, identifying and quantifying the BPA, BPAF and BPC present in the samples. BPA was identified and quantified in most of the leachates. On the other hand, BPAF and BPC were identified only in some of the samples and sometimes could not be quantified due to the lack of selectivity of the extraction process.