Una corriente se volvió amarilla después de que se eliminaran los relaves de mineral de sulfuro de mercurio. Crédito:Flickr / Jerry Burke
Mercurio tiene mala reputación y con razón. Es increíblemente tóxico para muchos organismos, y se acumula en la cadena alimentaria. Eso significa animales en la parte superior de la cadena alimentaria, incluyéndonos a los humanos, a menudo reciben las dosis más altas.
Para minimizar el riesgo para los seres humanos y otros seres vivos, necesitamos poder medir de manera precisa y eficiente las concentraciones de mercurio en el medio ambiente.
El problema es que el mercurio se presenta en muchas formas y es un cliente difícil de rastrear.
Pero investigadores de la Universidad de Melbourne y la Universidad de las Islas Baleares en España han desarrollado una nueva técnica automatizada para aislar diferentes formas de mercurio en función del riesgo de que cada forma ingrese en la cadena alimentaria.
La mayoría de la gente está familiarizada con el metal líquido conocido como mercurio, que es mercurio puro, pero el profesor Spas Kolev dice que esto constituye solo una fracción muy pequeña del mercurio que se encuentra en el medio ambiente.
"El mercurio que termina en el medio ambiente adopta otras formas, como el sulfuro de mercurio, metilmercurio, dimetilmercurio, etilmercurio y fenilmercurio, "dice el profesor Kolev, de la Facultad de Química de la Universidad de Melbourne.
"Algunas de estas formas son mucho más tóxicas que otras, y algunos son más móviles que otros, lo que significa que pueden moverse por el medio ambiente y penetrar en los seres humanos con mayor facilidad.
"Metilmercurio, por ejemplo, se disuelve fácilmente en agua y puede penetrar fácilmente en las plantas, peces y otros animales, mientras que el sulfuro de mercurio tiende a permanecer encerrado en los sedimentos y el suelo y es mucho menos probable que ingrese en la cadena alimentaria.
"El simple hecho de conocer la concentración total de mercurio en el medio ambiente no nos da suficiente información para determinar el riesgo para los humanos. Es igualmente importante saber qué tan móvil es el mercurio, lo que determina su bioaccesibilidad".
El profesor Kolev y sus colegas del Centro para la Identificación y Manejo de la Contaminación Acuática (CAPIM) están interesados en el riesgo para los humanos y otros organismos del mercurio en los desechos de aguas residuales que se tratan y luego se usan como fertilizantes en sistemas agrícolas.
"Existen métodos establecidos para medir la movilidad del mercurio en sólidos ambientales como las aguas residuales tratadas, "dice el profesor Kolev.
El profesor Spas Kolev inspecciona un sistema de análisis de flujo automatizado en su laboratorio de la Universidad de Melbourne. Crédito:Universidad de Melbourne
"Agregamos una serie de diferentes productos químicos a una muestra sólida, uno a la vez, y cada producto químico extrae un tipo diferente de mercurio que luego se puede medir con un analizador de mercurio ".
El profesor Kolev dice que estos métodos establecidos para medir la bioaccesibilidad del mercurio en muestras sólidas son lentos, mano de obra intensiva, y sujeto a error humano. Como resultado, los científicos y las agencias de monitoreo ambiental no pueden medir tantas muestras como necesitan.
Pero el profesor Kolev y su colega el Dr. Yanlin Zhang y el profesor Manuel Miro de la Universidad de las Islas Baleares, han colaborado para desarrollar un nuevo método y la instrumentación asociada que reducen drásticamente el tiempo necesario para medir la bioaccesibilidad de diferentes formas de mercurio en sólidos, muestras ricas en materia orgánica como alcantarillado sólido.
El truco consiste en utilizar una técnica llamada análisis de flujo.
"Usamos un sistema de análisis de flujo para agregar automáticamente cuatro soluciones diferentes con mayor capacidad de lixiviación a la muestra de alcantarillado, uno a la vez, "dice el profesor Kolev.
"Cada solución libera una forma diferente de mercurio, que luego fluye a través de un espectrómetro de fluorescencia que mide su concentración. La primera solución contiene el mercurio más bioaccesible y, por tanto, el más tóxico. Las formas de mercurio que quedan en último lugar en la solución tienen una biodisponibilidad muy baja.
"Con esta técnica hemos podido reducir el tiempo de análisis de cinco días a solo 14 horas".
Esta técnica está casi completamente automatizada, por lo que no solo es mucho más rápido que los métodos anteriores, también es más seguro y confiable.
"Permite una evaluación rápida y rentable de los riesgos para la salud y el medio ambiente del suelo y los sedimentos contaminados con mercurio para determinar si es necesaria una remediación, "dice el profesor Kolev.
"La forma en que los lodos de alcantarillado se eliminan o se reutilizan depende en parte de la concentración y la bioaccesibilidad de este metal tóxico y estas dos características ahora pueden evaluarse fácilmente con la nueva técnica".
La investigación fue apoyada por el Australian Research Council y la Agencia Estatal de Investigaciones de España y fue el artículo destacado en la edición de julio de la respetada revista de química. Analytica Chimica Acta .