Análisis de hidrocarburos aromáticos policíclicos en aguas oceánicas cercanas a las bases Arturo Prat y Yelcho en la Antártica Occidental

Abstract

Se conoce al continente Antártico como un lugar prístino y remoto, alejado de las actividades humanas y de la contaminación que esta conlleva. Sin embargo, en las últimas décadas estudios han evidenciado la presencia de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) en diferentes esferas ambientales en este continente. El objetivo del presente estudio fue determinar la presencia y concentración de HAPs en sólidos en suspensión en aguas oceánicas superficiales cercanas a las bases Arturo Prat y Yelcho en la Antártica. Se recolectaron muestras de agua oceánica superficial a 0 y 5 metros de profundidad en ambas bases, las cuales fueron filtradas mediante filtros de fibra de vidrio, para obtener los HAPs en la fase particulada. Las muestras obtenidas se sometieron a una extracción por sonicación, posteriormente fueron fraccionadas a través de columnas de sílica y de columnas de sulfato de sodio, para finalmente ser concentradas con un flujo de nitrógeno extra puro y analizadas en un cromatógrafo de gases con detector de ionización por llama. Los resultados evidenciaron que existe una mayor presencia y concentración de estos contaminantes en base Yelcho, donde la contaminación proviene principalmente de fuentes pirogénicas asociadas a la combustión de biomasa, y de origen pirogénico y petrogénico para la base Prat, asociada a la combustión de combustibles fósiles o posibles derrames de este causada por embarcaciones. Se evidenció la transferencia atmosférica, como posible causante de presencia y aumento de las concentraciones de HAPs en aguas oceánicas. Además, se calculó la sumatoria de concentraciones de HAPs totales en fase particulada para base Yelcho y Prat, las cuales oscilaron entre 36,7 y 261,1 ng/L y 22,1 y 65,3 ng/L, respectivamente, lo que mostró un nivel de contaminación muy alto en ambas bases en comparación con otras partes del mundo, por lo que se consideró la posible contaminación de las muestras por derrame de combustible de la embarcación utilizada para el muestreo.

The Antarctic continent is known as a pristine and remote place, far from human activities and the pollution that comes with them. However, in recent decades studies have found the presence of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in different environmental compartments in this continent. The objective of this study was to determine the presence and concentrations of PAHs in suspended solids in surface ocean waters near the Arturo Prat and Yelcho bases in Antarctica. Therefore, surface ocean water samples were collected at 0- and 5-meters depth at both bases, which were filtered using fiberglass filters to obtain the PAHs in the particulate phase. The samples were then extracted by sonication, then fractionated through silica gel columns and sodium sulfate columns, to finally be concentrated with an extra pure nitrogen flux and analyzed in a gas chromatograph with a flame ionization detector. The results showed that there is a greater presence and concentration of these pollutants at Yelcho base, where the pollution comes mainly from pyrogenic origin associated with the combustion of biomass, while from pyrogenic and petrogenic origin for Prat which are associated with the combustion of fossil fuels or possible fuel spills from the boats. Atmospheric transfer was evidenced as a possible cause of the presence and increase of PAH concentrations in oceanic waters. In addition, the sum of total PAH concentrations in particulate phase was calculated for Yelcho and Prat bases, which ranged between 36.7 and 261.1 ng/L and 22.1 and 65.3 ng/L, respectively, which showed a very high level of contamination in both bases compared to other parts of the world, so the possible contamination of the samples by fuel spillage from the vessel used for sampling was considered.