CONTENIDO EN METALES PESADOS DE LAS ESPECIES MARINAS BENTONICAS

DE LA COSTA VASCA I

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© C. NAHLE

© M IBAÑEZ

ABSTRACT

Contents in heavy metals of benthic sea species from the Basque coast: ( 1 ) Contents in mercury, cadmium and lead of limpets (Patella intermedia) and seaweeds (Fucus spiralis) from severa! places of the Basque coast are analyzed. An increase of global pollution by these elements eastwards is observed, which coincides with the hydrodynamic system of surface coastal waters in the SE corner of the Bay of Biscay.

RESUMEN

Se analizan los contenidos en mercurio, cadmio y plomo de las lapas (Patella intermedia) y algas (Fucus spiralis) de varias localidades de la costa vasca. Se observa un aumento de la contaminación global de estos elementos hacia el este, lo cual coincide con el régimen hidrodinámico de las aguas superficiales costeras en el extremo S.E. del Golfo de Vizcaya.

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INTRODUCCION

En el presente trabajo se han medido los contenidos en mercurio, cadmio y plomo de lapas procedentes de siete localidades de la Costa Vasca y del alga macrofita Fucus spiralis muestreada en los extremos E y W de dicha costa.

El estudio sistemático de las diferentes especies de lapas que existen en la costa vasca ha sido objeto de varios trabajos (FISHER-PIETTE, 19~3; FISCHER-PIETTE y GAILLARD, 19~9) donde se pone de manifiesto la dificultad que plantea la correcta identificación de las especies, pensando incluso en posibles hibridaciones producidas en esta zonas del Golfo de Vizcaya. (BOUCHET et al., 1978 p. 118).

Por lo que hemos podido observar, al menos en la costa de Guipúzcoa existen tres especies bien diferenciadas: Patella vulgata, P. intermedia y P. aspera var. atlantica (IBAÑEZ et al. 1980).

Las dos primeras son frecuentes en la zona mediolitoral, mientras que P. aspera prefiere niveles inferiores.

En líneas generales, la especie más abundante es P. intermedia que presenta una forma inconfundible cuando crece sobre sustratos horizontales, pero en paredes subverticales adquiere un aspecto externo que se asemeja muchísimo al de P. vulgata, siendo imposible diferenciar ambas especies utilizando caracteres morfológicos de la concha en este hábitat. Sin embargo, la pigmentación de los tentáculos marginales del manto proporciona un carácter sistemático decisivo en la separación de ambas especies.

Por esta razón, elegimos como especie indicadora a P. intermedia, al estar ampliamente distribuida a lo largo de toda la costa.

Respecto a las algas macrofitas, las especies representativas de la zona intermareal son las fucáceas. Desgraciadamente, debido a las especiales condiciones térmicas del agua de mar que producen una meridionalización de la flora y fauna litoral (IBAÑEZ, 1978, 1979), las fucáceas están mal representadas en la costa de referencia y tan sólo encontramos la especie Fucus spiralis bien desarrollada en la desembocadura del Bidasoa, frente a la Isla de los Faisanes (Behobia) y en el Puerto de Bilbao. (En otros lugares en la costa abierta, aparece una variedad enana de esta especie F. spiralis var. limitaneus).

MATERIAL Y METODOS

1 Muestreo

Se recogieron un total de 324 lapas (P. intermedia) distribuidas en 13 lotes correspondientes a las siguientes localidades: Fuenterrabía, Pasajes de San Pedro, Mompás (San Sebastián), Zumaya, Bermeo, Baquio y Arminza.

En cada estación de muestreo se recogieron dos lotes de lapas, uno de longitud media comprendida entre los 25 y 30 mm. y otro entre 36 y 48 mm. En Bermeo se consideró un solo lote de talla media 28,55 mm.

Todas las muestras fueron tomadas en la zona mediolitoral media o superior.

De igual forma se recogieron muestras de F. spiralis bien desarrollado en la desembocadura del Bidasoa (Frente a la Isla de Los Faisanes) y en el Abrau (Puerto de Bilbao).

2 Digestión de las muestras

Previa desecación, las muestras liofilizadas se homogeneizaron durante diez minutos en un mortero de ágata.

El proceso de digestión se realizó con 0,2 g. de muestra y 8 m I de agua regia (reactivos de grado «suprapur» Merck) en el autoclave 2 Perkin Elmer durante 20 minutos a una temperatura controlada de 90°C.

La solución clara así obtenida, se enrasó con agua bidestilada hasta 100 ml.; 50 m I de esta solución se utilizaron para el análisis de mercurio y los otros 50 mi para los restantes metales (Cd, Pb, Cu y Ni).

3 Determinación del mercurio

Esta determinación está basada es la formación de amalgama de plata en un tubo de cuarzo de temperatura ambiente, calentamiento de la plata con destrucción de la amalgama, transporte del vapor de mercurio con árgon y medida de la absorción en cubetas de cuarzo a una longitud de onda de 253,6 nm, según el método descrito por JORISSEN con la instalación señalada por VONDENHOF y BEINDORF.

El procedimiento seguido para la formación de la amalgama es el siguiente: a 50 ml de la solución obtenida por digestión de la muestra se añaden 500 m I de agua bidestilada, l0 ml de mezcla de ácido sulfúrico-nítrico (500 ml H2S04 3ón + 250 ml H2O bidestilada) y gotas de permanganato potásico al 5% hasta obtener una coloración rosa persistente; se deja la mezcla aproximadamente media hora para garantizar la oxidación completa del mercurio presente a la forma HG2+.

Tras añadir 10 ml de clorhidrato de hidroxilamina aJ 1,5% y 5 ml de solución de cloruro estanoso al 10%, se hace burbujear una corriente de argón para evaporar el mercurio elemental y llevar el vapor al tubo de cuarzo donde se encuentra la lana de plata.

Con este método pueden realizarse medidas de 10 ng absolutos de mercurio, que partiendo de 50 ml de solución a los que corresponden 0, 1 g. de muestra, suponen un límite de determinación de 0,1 mg/kg (ppm).

La radiación se llevó a cabo con una lámpara de mercurio EDL (Electrodefess Discharge Lamp) Perkin Elmer.

4 Determinación de los restantes metales pesados.

El análisis de los metales pesados restantes se realizó por espectrofotometría de absorción atómica con tubo de grafito, realizando curvas patrón y midiendo directamente de la solución obtenida por digestión de la muestra (diIuyendo en los casos en que fue necesario) a las longitudes de onda y con lámparas Perkin Elmer:

Cadmio 228,4 nm Lámpara EDL 

Plomo 238,0 nm Lámpara EDL

Cobre (1) 324,4nm Lámpara de cátodo hueco 

Níquel 232,0 nm Lámpara de cátodo hueco

Con el espectrofotómetro de absorción atómica Perkin Elmer M 400, cubeta de tubo de grafito HGA-76 y «automatic sampler» AS-a, según el manual de instrucciones Perkin Elmer.

Los límites de determinación calculados sobre la base de 0.2 g de muestra digeridos son:

Cd: 0,125 mg/Kg       

Pb: 1,25 mg/Kg

RESULTADOS

En la tabla I se exponen los resultados obtenidos al analizar los metales pesados Hg, Cd y Pb en las muestras. Al comparar la longitud en m m de la concha (variable X) con el peso seco de los ejemplares sin concha, expresado en mg (variable Y), obtenemos la siguiente ecuación:

Y= 0,0079.X3,1436

siendo el coeficiente de correlación r= 0,9663

El exponente de la ecuación: 3,1436, refleja un incremento cúbico de la longitud con respecto al peso, lo cual resulta lógico al comparar una magnitud lineal (longitud) con otra tridimensional (peso).

De igual forma al comparar la concentración en metales pesados con lal ongitud obtenemos las siguientes ecuaciones:

 (Hg): y= 65,73.X-l ,2332 r= -0,48

 (Cd): y= 0,3072.XO,4171 r= 0,2248 

(Pb): y= 0,9576.XO, 134 r= 0, 1018

(Hg)+(Cd)+(Pb): y= 6,2893.X-0,1299 r= -0,2052 

De ello se deduce que no existe relación entre la acumulación de metales pesados y la longitud o peso del animal. (1) 

Considerando para cada localidad estudiada los valores medios de los dos lotes de lapas obtenemos la siguiente ordenación de más o menos contaminadas: (2)

Hg: Mp(2,125)»F(1 ,2) > Zm(1 ,075) ) Be (0,85) > P(0,8) ) A(0,6)> Ba (0,4) 

Cd: F(2) > Ba (1,775) > Mp (1,765) > Zm (1,6) > P (1,425) > A(1,3) »Be (0,68)

Pb: Be(2,5) »P(1,775) > Zm (1,625) = A(1,625) > Ba (1,575) > Mp(1,5)  >F (1.25) 

Para la contaminación por mercurio la ordenación geográfica coincide aproximadamente con lo observado por HERNANDO et al. (1979) en el mejillón. Considerando la suma total de las concentraciones en estos tres elementos obtenemos la siguiente ordenación: 

(Hg+Cd-+Pb): F(4,45) Mp (4,39) ) Zm (4,3) ) Be (4,03) ) P(4) > Ba (3,75) > A(3,525)

Esta ordenación coincide (a excepción de Pasajes) con la distribución geográfica de las localidades estudiadas de E a W, lo cual podría estar originado por el régimen hidrodinámico de corrientes superficiales observado por IBAÑEZ (1979) y por una mayor densidad de vertidos industriales al mar en la provincia de Guipúzcoa.

La especie de alga macrofita Fucus spiralis vive en la zona mediolitoral superior y los valores observados en mercurio y cadmio oscilan entre 0,6-0.7 y 1.35-2.05 ppm respectivamente, estando situados en un rango normal con valores relativamente bajos si comparamos con las concentraciones halladas en lugares muy polucionados (en cadmio hasta 20 ppm y en F. vesiculosus hasta 220 ppm en el canal de Bristol. según BUTTERWORT et al. 1972).

Por el contrario los valores de plomo de l0 ppm en Behobia y 20ppm en Bilbao son relativamente elevados y cabe pensar que su origen sea la contaminación atmosférica más que la polución marina. (1)

Los datos más altos observados en la bibliografía consultada son de 8.5 ppm en el canal de Bristol (BUTTERWORTH et a I. 1972) y de 8 a 11.3 en algunas zonas de Gran Bretaña (PRESTON et al.. 1972).

Por esta razón esta especie (así como otras fucáceas) puede resultar interesante como indicadora de la polución por plomo en el medio ambiente marino.

Respecto a las lapas obtenemos unos valores medios de 1.0071 ppm de Hg., 1.3636 ppm de Cd y 1.6929 ppm de Pb (sobre peso seco). lo cual significa una moderada contaminación por estos metales dado que se han registrado de 3 a 85 ppm de Pb en lapas (P. vulgata) en el canal de Bristol (BUTTERWWORTH et al.. 1972; PEDEN et al.. 1973). así como hasta 550 ppmde Cd (!) sobre peso seco en Inglaterra (BUTTERWORTH et al., 1972; NICKLESS et al.. 1972 y PEDEN et al.. 1973).

La figura 1 (Basada en la tabla I) no ha sido  incorporada en la versión electrónica

Bibliografía  y cinco notas a pies de página no han sido  incorporadas en la versión electrónica