Análisis en Profundidad

Los anillos de los árboles y los sedimentos marinos tienen algo muy importante en común: así como los primeros aportan información sobre la pluviosidad, sequía y otras condiciones ambientales del pasado, los lodos que se van depositando lentamente en el fondo de los mares son archivos que preservan también mucha información sobre la evolución del clima y de los océanos a lo largo del tiempo.

De ahí la relevancia de estudiar también estos sedimentos y las aguas marinas, cuyo análisis en laboratorio revela cuán contaminado está un lugar en el océano. Un ejemplo: un estudio dado a conocer hace unos meses mostró altas concentraciones de cobre y vanadio en ambas matrices en la bahía de Quintero-Puchuncaví, que superarían los límites establecidos en las inéditas normas secundarias de calidad ambiental para la protección de las aguas marinas y sedimentos de la zona.

Tales regulaciones norman 17 parámetros: arsénico, cadmio, cobre, vanadio, níquel, plomo, mercurio, cromo total y hexavalente, benceno, etilbenceno, tolueno, hidrocarburos aromáticos policíclicos, naftaleno, 4-nonilfenol, cloro libre residual y bromoformo.

Apoyo Fundamental

Los laboratorios de análisis, en especial aquellos que recolectan y analizan muestras y operan como Entidad Técnica de Fiscalización Ambiental (ETFA), ejercen una labor primordial para determinar cumplimientos o superaciones de normas por parte, sobre todo, de fuentes industriales. Y usualmente en aire, aguas continentales y suelos, pero también algunos se especializan en aguas marinas y sedimentos marinos.

Un caso es el de AGQ Labs Chile, que cuenta con más de 460 alcances autorizados para la medición y análisis de agua de mar, sedimentos marinos y medio marino en general. ¿Qué se busca con esta labor? Cristian Borie, su gerente de Minería, precisa que los objetivos son variados, como cumplir resoluciones de calificación ambiental (por parte de empresas públicas y privadas), vigilar el medio marino (a través de autoridades como Directemar y el SHOA) y apoyar la investigación, en especial de universidades.

Como resultado de estos procesos analíticos se puede determinar si hay o no contaminación por hidrocarburos, "que son muy móviles y visibles, y por lo tanto muy denunciados. Además, su presencia es transversal a toda la costa de norte a sur. Los análisis también revelan contaminación por acumulación de metales en ciertas zonas, como en pozas de puertos con actividad de carga de minerales y concentrados, y acumulación de materia orgánica y nutrientes en los sectores donde hay cultivos de peces o emisarios que descarguen residuos líquidos, a lo cual hay que sumar la contaminación microbiológica. Cada tipo de contaminante hallado en una zona es claro indicador del tipo de actividad económica que se desarrolla en sus inmediaciones, y de la eficiencia de las medidas destinadas a controlar sus descargas al medio", explica el ejecutivo.

Amplio Control

Para Mónica Aedo, Country Manager, Life Sciences Chile & Dominican Republic, de ALS, que también opera en esta área, el gran beneficio del trabajo de laboratorio es que "permite evaluar el efecto de las actividades humanas sobre el medio ambiente marino, para así proteger la salud tanto de los ecosistemas marinos como de la población general, considerando tanto a quienes residen en el litoral como a sus visitantes".

A modo de contexto, la especialista recuerda que la Armada de Chile, a través de la Directemar, es responsable de la prevención, vigilancia y combate de la contaminación en las aguas del mar, puertos, ríos y lagos sometidos a la jurisdicción nacional. Y también controla las aguas de lastre, aguas sucias de buques y artefactos navales, y el uso de productos desinfectantes, detergentes, antiparasitarios, dispersantes, absorbentes y otros productos químicos. Además, está a cargo de prevenir la contaminación por hidrocarburos y otras sustancias nocivas desde buques. "Toda esta labor conlleva a que se realicen mediciones fisicoquímicas y microbiológicas en agua y sedimentos marinos", afirma.

Añade que los planes de vigilancia ambiental, que específicamente controlan los efectos de proyectos como plantas de desalinización sobre el agua y sedimento marino en los puntos de recolección y descarga de agua de mar, están bajo la jurisdicción de la Superintendencia del Medio Ambiente. "Por lo tanto, los laboratorios que recolectan y analizan muestras en este ámbito deben contar con autorización como ETFA. ALS Life Sciences Chile la tiene para actividades relacionadas con el control ambiental en medio marino", destaca.

Técnicas Analíticas

Respecto a la evolución que han tenido las técnicas analíticas para estas matrices, Borie expresa que "para parámetros orgánicos no ha habido muchos cambios, ya que los procesos de extracción y clean up logran aislar los analitos del efecto de la matriz salina. La innovación viene más por el lado de la cuantificación de metales y trazas, ya que equipos como los ICP-MS permiten diluir varias veces las muestras para minimizar el efecto de la matriz manteniendo buenos niveles de sensibilidad. Y en el caso de los nutrientes, para la cuantificación de las formas de nitrógeno y fósforo, se utilizan técnicas de química clásica. A su vez, la DQO y DBO5 se usan como indicadores de carbono orgánico, aunque existen equipos TOC adecuados para trabajar matrices marinas. Y para microbiología se ocupan técnicas clásicas con el empleo, por lo general, de tubos múltiples".

En resumen, AGQ combina métodos clásicos e instrumentales recomendados para realizar análisis de muestras marinas.

De manera complementaria, Aedo revela que para la cuantificación de metales en ALS utilizan la técnica ICP/MS (Espectrometría de Masas con Plasma Acoplado Inductivamente), que ofrece límites de detección por debajo de 1 nanogramo por litro. En ese marco, resalta que "es un método muy robusto y al mismo tiempo muy sensible. Es ampliamente usado en el análisis elemental inorgánico que permite realizar un barrido de casi todos los metales presentes en la muestra".

Otras opciones disponibles son la Cromatografía Líquida de Alta Resolución y la Cromatografía de Gases Acoplados con Detectores de Masa (UPLC/MS y GC/MS) para la detección de sustancias orgánicas como solventes, pesticidas, herbicidas y derivados de petróleo usados en las industrias. "Permiten cuantificar también a nivel de trazas", acota.

También pone sobre la mesa otras técnicas analíticas como la Cromatografía Iónica, la Amperometría y la Espectrofotometría UV/VIS.

Junto a las tecnologías de vanguardia de sus laboratorios y una red de profesionales de excelencia en este ámbito, la profesional releva la capacidad que tienen en ALS de "desarrollar y/o implementar analíticas específicas para hacer frente a problemáticas puntuales o requerimientos locales, como incidentes con afectación del medio ambiente marino".

Requisitos de las Muestras

¿Qué exigencias deben cumplir las muestras para que puedan procesarse? Cristian Borie señala que "básicamente cumplir lo relativo a volumen o masa (aguas/sedimentos), tipo de envase y preservación, y no excederse en el tiempo máximo de almacenamiento".

Sin perjuicio de lo anterior, resalta la importancia de un buen trabajo en terreno. "Tanto esta etapa como la de análisis de laboratorio, que forman parte del estudio del medio marino, resultan igual de relevantes. Para realizar un buen monitoreo, debido a las condiciones del mar, es importante hacer una adecuada planificación, contar con una embarcación y tripulación muy bien entrenada, así como un equipamiento de primera, que incluya botellas Niskin, dragas, CTDO y luminómetro, correntómetros... Además, hay que disponer en todo momento de profesionales capaces de liderar al equipo, tomar decisiones y validar la representatividad de las mediciones y muestras", detalla.

Mónica Aedo agrega que, para garantizar la validez técnica de los resultados, las muestras deben conservar una temperatura inferior a 6 °C durante el traslado y cumplir con el tiempo de espera, que es el periodo transcurrido entre la recolección y el inicio del análisis. "En algunos casos éstas deben preservarse con aditivos químicos inmediatamente después de su recolección para asegurar la estabilidad química de las sustancias de interés. Y si los ensayos son de tipo microbiológico, la recolección debe llevarse a cabo en condiciones de esterilidad, tanto de las manos del manipulador como del material utilizado", finaliza.

Artículo publicado en InduAmbiente nº 185 (noviembre-diciembre 2023), páginas 66 a 68.