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ESTUDIO DE LA CALIDAD DEL AIRE EN
LAS ÁREAS INDUSTRIALES Y DE ALTA
DENSIDAD DE CIRCULACIÓN DE
SANTA CRUZ DE TENERIFE MEDIANTE
BIOMONITORIZACIÓN ACTIVA CON
MUSGO TERRESTRE
Realizado por el Grupo de Ecotoxicología de la
Universidad de Santiago de Compostela
Santiago de Compostela a 7 de mayo de 2009
No debe reproducirse este informe, salvo su totalidad, sin la aprobación por escrito delGrupo de Investigación en Ecotoxicología de la USC.
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Equipo Técnico:
Investigador Principal:
Dr. Alejo Carballeira Ocaña (Catedrático de Ecología)
Investigadores:
Dr. Jesús R. Aboal Viñas (Profesor Contratado Doctor)
Dr. J. Ángel Fernández Escribano (Profesor Contratado Doctor)
Dr. Carlos Real Rodríguez (Profesor Titular de Ecología)
Técnicos:
Dª. Ángela Ares Pita (Licenciada en Biología)
Dª. Mercedes Noya Pardal (Licenciada en Química)
Técnicos de Laboratorio:
Dª. Johanna G. Romero Párraga
Dª. María Dolores López Pedrouso
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1. INTRODUCCIÓN
Es habitual que a causa de un defecto de fondo en el modelo de crecimiento urbanístico
múltiples focos de contaminación, ligados a procesos industriales, hayan sido incluidos en los
núcleos urbanos. Posteriormente, esto obliga a realizar un control exhaustivo de la contaminación
que producen los mismos porque pueden afectar la salud de la población expuesta a sus
emisiones.
Las técnicas habituales para la medición de las concentraciones de contaminantes en la
atmósfera emplean métodos físicos y químicos; requiriendo a menudo técnicas sofisticadas y aparatos automáticos y semiautomáticos. Las medidas en continuo en puntos fijos (normalmente
como parte de redes de control), así como las realizadas con equipos móviles permiten la
valoración de los niveles y los flujos de los macro-contaminantes atmosféricos. Estas medidas se
usan para detectar concentraciones de contaminantes y verificar la efectividad de las medidas
adoptadas para reducir la contaminación atmosférica.
La monitorización biológica ofrece una medida del impacto que pueden causar las
acumulaciones de los contaminantes sobre los seres vivos, informando de las posibilidades de
entrada en la cadena trófica y de sus efectos antagónicos y sinérgicos. Entre las ventajas de la
biomonitorización está la posibilidad de realizar mediciones de múltiples elementos (micro y
macrocontaminantes) y el diseño de redes con la densidad adecuada a cada tipo de entorno o
estudio; mientras que las técnicas convencionales se ven limitadas por la falta de tecnología o por
los costes que implicarían instalar redes similares.
El empleo de musgos terrestres ha sido una herramienta empleada en numerosos estudios
llevados a cabo desde que en 1968 comenzaran a utilizarse para el control de la calidad del aire
(Rühling & Tyler, 1968). Su empleo como biomonitores se debe a una serie de características
morfológicas, fisiológicas y ecológicas. En ausencia de musgo nativo puede emplearse la
biomonitorización activa basada en trasplantes de musgos (técnica conocida como moss bags ,
Tyler, 1990). En los últimos años, la biomonitorización activa ha sido empleada con éxito en el
control de la calidad del aire sobre todo en áreas urbanas e industriales.
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2. OBJETIVOS
El objetivo del presente trabajo es la caracterización de la estructura espacial -a la escala de
estudio (>400 m) en un área de Santa Cruz de Tenerife próxima a su entorno industrial y su zona
de mayor densidad de tráfico rodado- de la contaminación atmosférica debida a metales y
metaloides (Ni, Cd, Pb, Hg, V y As) e hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH) a través de la
bioconcentración de musgo utilizado como biomonitor activo. Como objetivos secundarios,
ligados al anterior, se encuentran la construcción de mapas de contaminación en función de la
bioconcentración obtenida para cada uno de los contaminantes, y el estudio del posible vínculode esas concentraciones con las emisiones de la industria o el tráfico rodado.
3. MATERIAL Y MÉTODOS
3.1. Área de estudio y diseño experimental
El área de estudio se encuentra en Santa Cruz de Tenerife (Islas Canarias), y se centra en
la zona cercana al área industrial de la ciudad y la zona de mayor densidad de tráfico rodado;
circunscrita en el rectángulo formado por las coordenadas: X=377800 Y=3149600, X=377800
Y=3147200, X=374600 Y=3147200, y X=374600 Y=3149600 (Mapa 1). El diseño del muestreo
es regular con una luz de 400 m, partiendo de la coordenada: X=374600 Y=3147200 (malla
teórica en el Mapa 1). En cada una de las coordenadas se buscó, para la ubicación de los
trasplantes, la farola más cercana libre de cubierta vegetal (ver Red Urbana de Trasplantes en el
Mapa 1). Las coordenadas de la red en la zona marina del rectángulo fueron desechadas salvo
algunas que por su proximidad pudieron ser reubicadas en la costa. De esta forma se dispusieron
en total de 50 puntos de biomonitorización para la evaluación de la calidad del aire urbano.
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Mapa 1. Representación de la Red de Biomonitorización Activa de la contaminación atmosférica en Santa
Cruz de Tenerife, realizada con trasplantes del musgo Pseudoscleropodium purum .
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3.2. Preparación de los trasplantes
La metodología empleada en el presente estudio es conocida como moss bag ideada por
Tyler en 1969 (Tyler, 1990). De forma sencilla, la técnica consiste en la exposición en la zona de
estudio de musgo procedente de una zona no contaminada, en el interior de una bolsa de malla
(trasplante), durante un periodo determinado.
El material trasplantado se trata del musgo terrestre Pseudoscleropodium purum (Hewd.) M.
Fleisch., recolectado en una zona no contaminada (Aboal et al ., 2004). Una vez en el laboratorio,con el objeto de homogeneizar el material trasplantado, a los briófitos recolectados se le
separaron los segmentos apicales (3-4 cm), desechándose el resto de la planta. A continuación se
realizó un tamizado mediante malla plástica (0.7 cm de luz) y un lavado en agua bidestilada en
agitación durante 30 minutos buscando la eliminación de los restos vegetales, epifitos, partículas
edáficas adheridas, etc. Este lavado superior a 30 segundos altera el equilibrio de los cationes
unidos extracelularmente (Brown & Wells, 1990), de forma que el musgo se “activaría”
aumentado su capacidad de bioconcentración catiónica. Tras el lavado se eliminó el exceso de
humedad con papel de filtro y se pesaron 10 g de dicho material, para su posterior trasplante.
Se confeccionaron bolsas de polietileno con una luz de malla de 1 mm, de 20 x 10 cm
cosidas con sedal. Previamente el material es lavado en HNO3 para eliminar posibles trazas de
contaminantes. Se introdujo el musgo de forma homogénea en el interior de las bolsas junto con
una varilla rígida de polietileno en la diagonal de la bolsa, para evitar la deformación de la misma
por acción del viento. La disposición del musgo y la varilla se fijó mediante cosido en zig-zag con
sedal, cerrándose las bolsas de la misma forma. Finalmente cada una se colgó, con la ayuda de
dos bridas de plástico, del mástil de dispuesto en cada farola.
Se prepararon un total de 57 bolsas, 50 serían expuestas, 3 serían controles que sufrirían el
mismo proceso que las bolsas expuestas salvo su exposición (i.e. desplazamientos) y 4 tiempos
cero, que fueron durante el periodo de exposición sellados al vacío para evitar su posible
contaminación. De esta forma 53 bolsas se introdujeron en una caja sellada tras realizar una
pulverización de agua bidestilada sobre cada muestra; para preservar el correcto estado fisiológico
del musgo.
Trascurridos 3 días, los trasplantes fueron colgados en soportes de PVC, sujetosperpendicularmente a las farolas, entre 3 y 4 metros de altura, y expuestos del 18 de marzo al 20
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de mayo de 2008. Tras el periodo de exposición los trasplantes se introdujeron en bolsas
independientes y fueron reenviados en una caja sellada a los laboratorios del Grupo de
Ecotoxicología de la Universidad de Santiago de Compostela.
, el material homogeneizado fue secado hasta peso
constan
Una vez en el laboratorio las muestras fueron homogeneizadas en un molino
ultracentrífugo (Restch ZM 200) asegurando un tamaño de partícula menor a 100 µm, se empleó
N2 líquido para impedir el calentamiento del material.
Para el análisis de metales y metaloides
te a una temperatura de 60º C en una estufa de tiro forzado, salvo para la determinación
de Hg; en cuyo caso se optó por una temperatura de 40º C.
3.3. Análisis químico
3.3.1. Determinación de metales y metaloides
La determinación de V, Pb, Cd, Ni y As se realizó en suspensión sólida mediante
espectrofotometría de absorción atómica con cámara de grafito (Perkin Elmer AAnalyst 600).
Para ello se pesaron 0.10 mg de material en un medio débilmente acidificado y con adición de
Triton
icas analíticas, 1 cada 9 muestras,
calculán
lelamente se analizaba un material de referencia certificado M2 y M3 (Steinnes et al .,
1997) c
XL para romper la tensión superficial y mejorar la homogeneidad de la suspensión.
En la medición de As se empleó el método de adición, dado que las concentraciones se
encontraban por debajo del límite de detección de la técnica, añadiendo a cada una de las
muestras 5 ng g -1 de este elemento.
Para la determinación del Hg se empleó un analizador elemental de mercurio (Milestone
DMA 80).
Para asegurar la calidad analítica se realizaron répl
dose posteriormente la desviación estándar de acuerdo con Ceburnis & Steinnes (2000):
Para
∑(C1-C2 )2
n
i=1
2nS=
orrespondiente al musgo Pleurozium schreberi , 1 cada 9 muestras, Además la existencia de
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contaminaciones de material durante el procesado se controló empleando blancos analíticos, 1 de
cada 9 muestras analizadas.
3.3.2. Determinación de hidrocarburos aromáticos policíclicos
La determinación de los PAH se realizó en el laboratorio del Instituto de Medio
Ambien
acetona (naftaleno d-8, acenafteno d-10, fenantreno d-10 y criseno d-12 (Supelco)). A continuación se añadieron 30 mL de una mezcla
de hexano/acetona (1:1) (n-hexano para análisis orgánico de trazas (Merck) y acetona, super
purity solvent (Romil)).
en un horno microondas (ETHOS SEL,
Milestone) durante 30 minutos a 130º C. Se filtraron los extractos con filtros de fibra de vidrio
MN G
e sílice
(70-230
se lavaron previamente en Soxhlet con una mezcla
dicloro
omil)), durante 12 horas y a continuación otras 12 horas con una mezcla
dicloro
anhidro a 100º C, durante 12 horas. Los adsorbentes, después de lavados y activados, quedaron
guardados en el desecador hasta su uso.
ara la eliminación del disolvente se concentraron los extractos un rotavapor a 32º C
hasta el volumen de una gota que se cargó en la columna y se eluyó con 45 mL de una mezcla de
dicloro
te de la Universidad de A Coruña.
Para la extracción de PAH se pesaron entre 0.6 y 0.8 g de musgo a los que se añadieron,
una disolución de patrones de PAH deuterados disueltos en
Para la extracción las muestras se introdujeron
F 6 (Macherey-Nagel, 5.5 cm de diámetro y 0.35 mm de espesor) junto con 9 mL de
hexano/acetona (1:1) de lavado.
Para la purificación de las muestras se rellenaron columnas de vidrio con de lana de vidrio
silanizada (Supelco) y a continuación 12 g de Florisil® (60-100 mesh, Aldrich) y 4 g de gel d
mesh, Sigma) (previamente desactivados con un 5% de agua). Por último se añadieron
0.5 g de sulfato sódico anhidro granulado para análisis orgánico de trazas (Merck).
Los adsorbentes utilizados
metano/metanol (2:1) (diclorometano, super purity solvent (Romil); metanol, super purity
solvent (R
metano/hexano (30:70).
Una vez secos se activaron: el gel de sílice a 130º C, el florisil a 350º C y el sulfato sódico
P
metano/hexano (20:80). El eluato se concentró en rotavapor hasta una gota y se llevó a
sequedad con corriente de N2 a un flujo de 60 mL min-1
.
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El análisis de los PAH se realizó con cromatografía de gases-espectrometría de masas
analizándose en modo MS/MS (Columna: J&W, DB-XLB 60 m x 0.25 mm x 0.25 µm, Inyección:
En modo PTV, con programa de temperatura. Inicial 50º C, velocidad de transferencia 3.3º C/s,
temper n eratura: 50º C (4 min), 6º
C/min hasta 200º C, 4º C/min hasta 325º C (10 min).
zo( j )fluoranteno, benzo( e )pireno, benzo( ghi )perileno,
benzo( k
se a trabajos anteriores, intentan resumir y cuantificar los datos relativos
a la car
anteno, benzo( b )fluoranteno+benzo( j )fluoranteno e indopireno;
0.01 pa
atura fi al 300º C (20 min). Volumen de inyección = 7 µL, temp
Los PAHs determinados fueron los siguientes: acenafteno, antraceno, benzo( a )antraceno,
benzo( a )pireno, benzo( b )fluoranteno+ben
)fluoranteno, criseno, dibenz( a,h )antraceno, fenantreno, fluoranteno, fluoreno,
indopireno, naftaleno y pireno. Además del sumatorio de las concentraciones de todos los PAH para cada trasplante, se
calcularon los factores de equivalencia tóxica (TEF) en función de la propuesta de Nisbet y
LaGoy (1992) que, en ba
cinogenicidad de los PAH (“clásica aproximación BaP”). En cualquier caso, algunos de
estos PAH no han sido declarados carcinógenos por la USEPA. Los factores de toxicidad
empleados fueron: 5 para dibenz( a,h )antraceno; 1 para benzo( a )pireno; 0.1 para
benzo( a )antraceno, benzo( k )fluor
ra antraceno, benzo( ghi )perileno y criseno; y 0.001 para el resto de los compuestos.
3.4. Análisis de datos
3.4.1. Cálculo del Límite de cuantificación de la técnica
Para el tratamiento de los controles de la técnica ( moss bag ) se utilizó el Límite de
Cuantificación (LOQ - limit of quantification ); que corresponde al valor para el cual las mediciones
se hace
sigue una interpretación rigurosa de los datos, porque el
ruido a
n cuantitativamente significativas (promedio de los controles + 10 veces la desviación
típica de los controles), de acuerdo con Couto et al. (2004).
Con la aplicación de LOQ se per
nalítico y el asociado con la metodología de la técnica de trasplante estarían incluidos.
3.4.2. Cálculo de los factores de enriquecimiento
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Los factores de enriquecimiento se calcularon como la relación entre las concentraciones
al final del período de exposición y al principio; tomando el promedio de los controles como
concentración inicial (Couto et al. 2004).
3.4.3. Cálculo de las distribuciones de los contaminantes
Se calcularon las distribuciones de densidad de núcleo kernel utilizando el paquete
estadístico KerSmooth (Ripley, 2002) bajo R (R Development Core Team, 2002). Para la
estimación se aplicó un kernel smoothing seleccionando un kernel gaussiano con un anchooptimizado para cada set de datos utilizando la técnica de introducción directa con dos niveles de
estimación funcional (Wand & Jones, 1995).
3.4.4. Análisis multifactorial
Para el tratamiento conjunto de los datos de metales, metaloides y PAH en todos los
trasplantes se realizó un análisis de componentes principales (PCA), realizándose una
normalización Varimax con Kaiser . Los cálculos se realizaron con el paquete estadístico SPSS
15.0.
Análisis de la estructura espacial
3.4.5.
Un primer paso en la búsqueda de posible estructura espacial (determinística de gran
escala),
estreo y es sensible a la existencia de
estructu
anza
constante (sometido enteramente a efecto pepita), porque las diferencias entre los pares serán
aleatori o Siguiendo esta hipótesis (“No existe
estructura espacial en los datos”), se realizó un test aleatorizando las concentracionesdeterminadas en las muestras en las diferentes posiciones (repetido 10000 veces) (Aboal et al.,
en los datos, fue la realización de un semivariograma. En este caso se utilizó el
semivariograma robusto (Cressie & Hawkins, 1980), dado que sus características lo hacen menos
sensible a los datos extremos que los semivariogramas estándares. El semivariograma se calcula
para todas las posibles distancias dadas en la malla de mu
ra espacial en los datos; contiene los lags pertenecientes a la malla regular.
Cuando los datos carezcan de estructura espacial se generará un variograma con vari
as tant a pequeñas como a grandes distancias.
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2006);
y el proceso de aleatorización se realizaron mediante el
software Variograma de Mallas 3.3., creado por el Grupo de Ecotoxicología de la USC.
.4.6. Determinación de la superficie de respuesta
de forma que si no hubiese estructura espacial, el semivariograma sería indistinguible del
anterior.
El cálculo de los semivariogramas
3
Para la captación de la estructura espacial a gran escala se decidió aplicar un caso especial
de regresión a los datos obtenidos, en el cual las variables independientes son las coordenadas delos puntos de muestreo en un plano y sus funciones potenciales y productos cruzados, siendo la
variable dependiente la concentración determinada del contaminante. En nuestro caso se han
aplicado como términos independientes los pertenecientes a un polinomio cúbico (x, y, x2, y 2, xy,
x2y, y 2x 3 rficie de respuesta más ajustada a los datos obtenidos de la
red de muestreo (Real et al ., 2003).
centrado en la zona industrial situada al sur de la ciudad (coordenadas: X=376126,
Y=3148084).
e la mejor superficie de respuesta entre el
conjunto de funciones polinómicas obtenidas. Para la realización de este último paso se optó por
seleccio
obtenidas (para
cada ele
, x3 e y ), describiendo la supe
El primer paso para la asimilación de los datos al polinomio será referenciar todos los
términos (x e y) del mismo al centro de la fuente de contaminación, para ello se transformaron las
coordenadas UTM originales (pertenecientes a la malla de muestreo); a un nuevo sistema de
coordenadas
La dificultad del método radica en la selección d
nar aquellos modelos con todos sus términos significativos para un nivel de confianza
mayor o igual al 95% y que al mismo tiempo absorbieran la mayor cantidad posible de la
variabilidad de los datos (estructura determinística de gran escala). Se utilizó el programa
Statgraphics 5.1 para la realización de la regresión y el análisis de los polinomios.
Al mismo tiempo la superficie elegida no debe de poseer estructura espacial, por ello el
paso final para la elección de la superficie de respuesta entre todas las posibles
mento) fue el análisis de los residuos producidos por la misma (diferencia entre los datos
obtenidos para las diferentes muestras y los predichos por las funciones polinómicas calculadas).
En este análisis, se persigue que no quede estructura espacial remanente contenida en los datos
pertenecientes a los residuos; para lo cual, se realiza un variograma de la forma anteriormentedescrita y se comprueba si existe o no estructura espacial.
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3.5. Elaboración de mapas
de las
bioconcentraciones correspondientes a cada contaminante, se realizaron utilizando el programa
ArcGis
aciones obtenidas en el análisis del material de referencia son
satisfac
tificación de la
técnica
Los mapas de localización de las muestras, así como la representación
9.0.
4. RESULTADOS
4.1. Calidad analítica
En la Tabla 1 se muestran los resultados obtenidos para el control analítico para metales
pesados y metaloides. Las recuper
torias situándose en torno al 100%. Cabe destacar la recuperación obtenida en el análisis
del As (del 198%) para el M3. En lo referente al error global asociado a todo el proceso (técnico
y analítico) oscila entre el 14% para el As y el 4% para Hg. En cuanto a los PAH, los porcentajes
de recuperación fueron superiores al 90% para todos los compuestos excepto para naftaleno que
fue del 60%.
Los límites de cuantificación analíticos para metales y metaloides se muestran en la Tabla
1. Para los PAH éstos variaron entre 9.1E-05 para benz( a )antraceno, benzo( a )pireno,
benzo( b )fluoranteno + benzo( j )fluoranteno, benzo( e )pireno, benzo( k )fluoranteno,
benzo( ghi )perileno, dibenz( ah )antraceno, criseno e indopireno y 0.014 ng g -1 para naftaleno. Los
límites de cuantificación de la técnica para estos compuestos se muestran en la Tabla 2.
Por lo que se refiere a los contaminantes inorgánicos, el límite de cuan
, realizado a los controles, se muestra adecuado para V, dado que todas las muestras los
superan. En el caso de Cd, Hg, Pb y Ni algunas de las determinaciones se encontraban por
debajo de sus respectivos límites. Por último, en las mediciones realizadas para As se encuentra
que una mayoría está por debajo del límite de cuantificación de los controles, por lo que los
resultados no deberían de ser empleados cuantitativamente (Tabla 3).
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En relación a los PAH, excepto para fluoreno y pireno la mayoría de los compuestos
present un s por debajo del límite de cuantificación de la técnica
abla 4).
ad analítica de las determinaciones de metales y metaloides. M2 y M3: materiales de referencia(ver detalles en el texto).
As Cd Hg Ni Pb V
aban gran número de valore
(T
Tabla 1. Calid
Límite de cuantificación blancos analíticos (ng g -1 ) 0.82 0.31 3.28 9.62 3.04 12.12
Límite de cuantificación controles (ng g -1 ) 461 266 59 4784 2766 1484
Recuperación M2 (%) 113 104 95 80 106 106
Recuperación M3 (%) 198 97 132 110 113 98
E 14 7 4 6 5 12rror global (%)
Tabla 2. Límite de cuantificación de la técnica (LOQ) para las determinaciones de PAH.
Compuesto LOQ (ng g -1 )
Naftaleno 862
Acenafteno 25.42
Fluoreno 39.67
Fenantreno 186
Antraceno 17.59
Fluoranteno 20.46
Pireno 75.97
Benz( a )antraceno 5.09
Criseno 18.13Benzo( b )fluoranteno+Benzo( j )fluoranteno 113
Benzo( k )fluoranteno 295
Benzo( e )pireno 66.1
Benzo( a )pireno 82.2
Benzo( ghi )perileno 189
Dibenz( a,h )antraceno 254
Indopireno 233
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4.2. Concentraciones de metales y metaloides
En la Tabla 3 se detallan las concentraciones elementales obtenidas para los trasplantes,
los controles y los tiempos iniciales, así como los estadísticos descriptivos correspondientes. Se
observa que V, Ni y Pb presentan las mayores varianzas y rango de datos. El elemento que
positivos salvo para Hg.
ep ta n 2- a d, Hg,
Ni, Pb
H
En la Tabla 4 se presentan las concentraciones de los PAH analizados en los trasplantes,
los controles y los tiempos iniciales, incluyéndose además varios estadísticos descriptivos para
cada uno de los compu
La distribución espacial de las concentraciones de cada uno de los PAH se presenta en
los Mapas 8-23 para na enafteno, fluoreno, fenantreno, antraceno, fluoranteno, pireno,
benzo( a )antraceno, criseno, benzo( b )fluoranteno + benzo( j )flu no, benzo( k )fluoranteno,
benzo( e )pireno, benz benzo( ghi )perileno, dibenzo ntraceno e indopireno,
respectivamente.
El Mapa 24 muestra la distribución espacial del sumatorio de PAH expresado como
Tóxicos Equivalentes.
presenta mayor asimetría es el Cd, seguido de Ni, Pb y V; todos los valores para la asimetría son
Las concentraciones obtenidas aparecen r resen das e los Mapas 7 par As, C
y V respectivamente.
4.3. Concentraciones de PA
estos.
ftaleno, ac
orante
o( a )pireno, ( a,h )a
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Mapa 2 cen sénico determinadas en trasplantes de
Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
. Con traciones y Factores de enriquecimiento para Ar
Mapa 3.Pseudoscleropodium purum
Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Cadmio determinadas en trasplantes detras dos meses de exposición.
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Mapa 4. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Mercurio determinadas en trasplantes de
Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
Mapa 5. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Níquel determinadas en trasplantes dePseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
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Mapa 6. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Plomo determinadas en trasplantes de
Pseudoscleropodium purum tras do
s meses de exposición.
Mapa 7. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Vanadio determinadas en trasplantes dePseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
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Tab um
purum tras dos meses de ementos marcados con *en ng g -1. Los datos subrayados se encuentran por debajo del límite de cuantificación de la técnica (ver detalles en eltexto). I.D.: código de identificación del trasplante. Los controles de la técnica son C1-C3, y los tiempos iniciales C4-C7. Desv. Típ.: desviación típica].
I.D. X Y As * Cd * Hg* Ni Pb V
la 3. Concentraciones de metaloides y metales determinadas en trasplantes de Pseudoscleropodi
exposición. [Las concentraciones se expresan en µg g -1
, salvo el
1 374731 3147160 615 384 99 7.3 4.9 112 375004 3147214 179 387 95 18.3 7.7 143 375402 3147197 97 1544 117 12.0 5.4 164 374545 3147607 202 709 92 11.9 17.7 175 374987 3147611 345 695 89 8.7 9.7 136 375287 3147604 199 423 101 11.6 8.2 197 375794 3147567 784 544 88 18.0 10.2 138 376177 3147730 507 518 85 23.8 12.4 20.19 374575 3147992 101 388 83 5.6 4.7 7.310 374960 3148025 219 439 111 7.5 5.4 11.911 375402 3148023 304 286 115 9.7 7.2 13.012 375758 3148049 430 377 103 15.0 8.6 13.913 376679 3148065 553 470 90 20.4 12.8 12.914 376935 3148102 107 1114 82 12.1 5.9 13.915 377314 3148353 332 303 87 8.3 8.5 11.016 374574 3148390 207 491 69 4.1 4.0 4.417 375022 3148359 248 446 121 7.8 4.4 11.518 375382 3148441 225 488 81 8.0 4.6 7.619 375742 3148378 367 496 82 8.1 6.4 8.420 376149 3148422 514 391 78 8.9 9.7 9.421 376670 3148399 315 423 80 5.7 6.9 6.422 376954 3148400 271 275 73 5.3 3.9 6.323 377469 3148442 499 469 117 9.6 13.5 16.424 374647 3148818 362 351 76 4.2 4.2 7.125 374971 3148791 383 368 90 6.2 4.5 7.326 375398 3148759 380 425 80 7.4 4.4 9.127 375812 3148799 479 411 118 7.5 4.8 8.128 376181 3148797 376 294 70 5.1 4.6 4.429 376609 3148793 394 303 84 7.1 5.0 6.930 376973 3148860 395 161 51 3.5 3.3 2.731 377374 3148866 587 355 89 5.3 5.7 6.532 377707 3148767 601 640 113 7.8 16.3 11.833 374581 3149218 279 182 46 2.7 2.6 2.034 374961 3149249 531 370 79 10.6 4.3 8.7
35 375391 3149200 251 192 61 3.7 2.9 2.736 375795 3149215 78 427 61 4.6 3.5 3.037 376220 3149204 317 380 58 3.9 3.0 2.938 376622 3149237 441 284 82 5.3 5.5 4.739 377002 3149206 318 264 58 4.5 4.1 2.840 377409 3149220 332 206 67 3.4 4.0 3.041 377805 3149190 567 459 72 4.9 6.9 6.942 374618 3149601 491 362 107 7.2 4.7 8.643 374976 3149629 645 432 83 5.7 4.2 6.144 375382 3149576 553 399 91 4.3 3.4 4.645 375820 3149621 529 314 100 5.5 4.1 9.146 376211 3149610 706 328 104 6.2 4.5 8.747 376592 3149524 521 277 81 5.2 4.7 5.3
48 376989 3149618 515 223 62 4.1 4.0 3.849 377406 3149605 340 252 60 4.2 2.9 2.250 377825 3149607 598 360 63 6.1 3.8 6.2
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I.D. X Y As * Cd * Hg* Ni Pb V
C1 - - 231 120 37 1.2 1.8 1.0C2 - - 273 88 40 1.9 1.9 1.0C3 - - 241 106 35 1.5 1.8 1.1C4 - - 166 106 31 0.8 1.5 0.2C5 - - 169 97 30 0.7 1.9 0.0
CM a
C6 - - 20 110 32 0.9 1.8 0.27 - - 131 94 39 0.8 1.8 0.2
edi - - 392 422 85 7.9 6.2 8.7Des íp. Asim ríaCu is -0.55Má oMí o
v. T - - 167 225 19 4.6 3.4 4.7et - - 0.08 3.19 0.10 1.77 1.75 0.57
rtos - - -0.57 13.4 3.16 2.81 -0.41xim - - 784 1544 121 23.8 17.7 20.1nim - - 78 161 46 2.7 2.6 2.00
Tabla 4 (I). Concentraciones de PAH determinadas en trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dosmeses de exposició Las co io re n n ya e e tran por debajodel límite de cuantif ón de a es te .D. igo de ide ción del trasplante. Loscontroles de la técnica son C1- t ici sv .: d ió ica Naftaleno; Ace: Acenafteno; Fl: Fluoreno; Fen n tr ; F ora o; Pi: Pireno; BaA: o( a )antraceno].
I.D. N c t lu Pir BaA
n. [ ncentrac nes se exp san e g g -1. Los datos subra dos s ncuenicaci la técnic (ver detall en el xto). I : cód ntifica
C3, y los iempos in ales C4-C7. De . Típ esviac n típ . Naf:: Fenantre o; Ant: An aceno lu: Flu nten Benz
af A e Fl Fen An F1 341 21.4 14.4 69.7 8.96 69.1 159 7.162 293 16.3 13 64.4 6.11 55.1 105 3.323 209 18.7 15.3 60 8.87 58.5 153 3.864 235 11.8 11.8 49.8 5.03 41.1 72 3.715 457 13.1 14.9 88.9 9.52 85.7 1553 3.656 348 12.5 14.9 78.3 10.7 47.5 1. 20.98 47 155 10.8 12 109 10 148 397 3.738 202 11.8 10.9 105 9.91 98.4 302 3.399 217 11.7 9.8 53.2 6.88 50.6 122 4.0610 207 9.29 7.66 47.2 5.67 48.9 33 31 .6511 172 5.82 6.9 67.3 7.07 81.7 210 5.6712 201 12.6 9.35 61.1 6 54.1 137 4.5213 27.0 16.1 12.2 103 9.82 112 329 7.6714 213 12.3 9.85 41.5 5.76 33.8 78.3 2.6315 347 13.5 10.5 74.5 8.41 94.7 7 8.162 616 270 12.7 12.8 59.8 6.38 53 120 2.5217 56 14.7 13.2 70.1 7.11 49.7 89.4 3.46
18 438 12.9 14.7 46.9 5.1 30.8 101 3.1419 277 13.5 11.6 49 6.11 43.1 88.7 2.7620 526 24.1 25.5 102 7.31 86.1 310 7.8421 404 16.6 18.2 82 3.37 51 141 5.5622 591 17.5 17.6 44.1 5.13 23.2 73 2.0923 274 14.5 13.9 106 10 144 316 13.324 296 12.4 12 37.1 4.68 23.2 28 1.5225 194 9.75 9.36 41.2 4.29 38.3 4.7 5.41926 248 10.7 8.64 44 4.28 35.6 96.5 3.7827 23.6 12.3 12.2 44.7 3.83 45 93.2 1.2228 361 10.3 11.3 70.3 7.76 76.5 954 5.1129 200 9.41 9.06 44.3 4.87 44.3 41 31 .2930 44.5 11.6 9.95 55.3 5.79 44.3 112 4.83
31 212 10.4 8.51 37.5 4.83 37.2 108 3.7332 220 11.6 10.7 84.9 8.3 130 405 18.933 224 9.37 8.67 28.1 3.65 19.8 33.8 2.03
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I.D. Naf Ace l lu Pir BaAF Fen Ant F
34 198 20.7 16.2 65.2 7.74 54.6 120 4.3335 459 39.8 27 66.8 8.44 28.4 69.6 5.0136 510 11.6 12.1 44.1 4.5 34.7 77.5 6.61
35.337 11.1 15.9 36.1 3.24 32.5 69.8 3.2338 370 10.2 11 66.8 1.55 39.1 101 9.52
22639 11.1 9.45 58.5 5.97 63.8 186 4.2740 371 7.18 12.5 76.7 1.55 40.8 94.3 16.1
35041 11.6 9.9 61 4.65 69.5 226 4.0442 451 7.5 10.5 71.2 7.89 26.8 39.1 1
3163.2
43 9.39 9.32 41.8 3.44 42.2 6. 19 5 .6244 208 8.71 7.88 31 3.42 29.1 1.7 5 1.3445 311 13.8 17.1 42.3 3.09 35.6 4. 29 5 .9746 146 11.5 17 39.8 3.69 42.8 96.3 1.6747 18.5 106 132 48.1 5.21 57.2 162 3.2748 64 10.7 15 42.4 6.05 44.2 125 1.6649 205 12.6 17 40.1 5.41 55.8 224 2.0350 269 12.3 14.9 63.7 5.23 113 206 7.69C1 333 12.6 17.0 41.5 2.01 15.3 31.5 1.34C2 290 13.4 18.9 50.3 4.34 15.9 38.3 <LOQC3 394 10.8 21.1 67.6 <LOQ 14.9 38.4 <LOQC4 786 16.0 23.7 69.9 16.5 25.1 37.4 7.71C5 404 14.4 16.1 31.8 5.71 23.0 31.0 1.79
1
M a 1
C6 472 13.8 8.5 49.9 3.37 26.9 43.1 12.0C7 448 15.2 17.1 27.4 4.15 22.0 37.6 5.76edi 260 15.0 5.1 60 6.1 57 209 5.3
Des íp. 136 2 Asimetría 591 1954Cu is 18.50MáximoMínimo -0.11 44.5 -
v.T 14.1 17.3 0.9 2.3 30.7 333 4.3106 132 109 10.7 148 20.9
rtos 5.82 6.90 28.1 1.55 19.8 28.0 1.220.22 5.79 6.51 0.79 0.23 1.46 4.42 2.13
36.8 -0.08 0.63 1.69 20.2 4.54
Tabla 4 (II). Concentraciones de PA ete ad tras es d ud rop purum tras dosmeses de exposici [Las c ntr es pre ng g Los d debajodel límite de cuanti ión d cn tili lo trole D.: c de ifica trasplante. Loscontroles de la técnica son C , y em nic C4-C7. Se incl est os d Típ.:desviación típica. Cr: Crisen bF : Benzo( b )f nten nzo( an BkF zo( k )fluoranteno;BeP: Benzo( e )pireno; BaP: Benzo( no hiP enzo erilen ah iben h )antraceno; InP:Indopireno].
BbF+BjF eP e A
H d rmin as en plant e Pse oscle odium ón. once acion se ex san en -1. atos subrayados se encuentran porficac e la té ica (u zando s con s). I. ódigo ident ción del
1-C3 los ti pos i iales uyen adístic escriptivos; Desv.o; B +BjF luora o+Be j )fluor teno; : Ben
a )pire ; Bg e: B ( ghi )p o; D A: D zo( a,
I.D. Cr BkF B BaP BghiP Dah InP1 18.5 41.3 33.3 41.3 9.15 4.05 6.68 58.42 17.7 27.2 8.14 54.7 81.1 14.6 3.83 1043 18 34.1 16.9 34.4 12.3 5.44 10.7 61.14 14.1 31 10.2 47.4 8.14 2.73 16.4 84.15 20 43.6 17.2 68.1 10.2 7.35 9.78 1246 16 52.9 17.5 3.48 31.6 0.31 0.49 1.187 35.6 49.1 12.8 63.61 7.21 2.63 17.31 91.78 30.4 35.5 7.89 44.6 7.92 3.17 0.49 89.39 11.1 21.8 3.04 22.4 3.53 1.27 5.74 39.310 10.3 24.2 7.4 31.3 4.04 2.42 0.49 35.5
11 23.1 39.9 6.92 47.9 4.25 3.28 2.56 56.712 15.9 25.5 6.38 30.2 4.94 1.97 11.8 43.113 24.2 47.3 16 44.4 9.27 4.54 17.3 98.6
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I.D. Cr BbF+BjF kF P BghiPe AB Be BaP Dah InP
14 8.94 13.9 8.53 16.7 4.5 2.91 6.49 2515 17.5 29.6 8.07 48.4 53.8 1.99 21.9 92.116 14.3 23.1 6.75 36.7 9.91 6.46 6.05 42.317 12.5 28.3 10.3 41.8 7.39 8.44 8.95 49.818 10.2 18.3 3.21 16.26 4.58 0.85 1.31 21.519 13.1 20.1 11.5 40 7.73 3.38 16.7 65.320 21.8 37.5 11.5 48.2 3.24 2.31 0.981 85.921 15.9 42.1 14.8 41.7 7.68 9.54 40.6 5022 6.4 13.3 2.4 13.6 7.12 2.75 2.04 1423 40.9 3.82 184 102 5.51 9.71 54.4 273
524 .47 19.7 7.63 16.3 1.41 2.69 5.45 11.425 11.7 21.6 5 22.1 3.37 1.1 6.22 33.926 9.37 15 3.67 15.1 2.34 1.66 4.72 15.127 10.3 25.2 10.9 23.4 2.42 2.34 5.27 1328 15.8 29 8.04 30.4 4.03 2.84 3.54 4829 10.6 14.4 2.96 15.3 3.67 2.34 2.05 15.330 9.85 18.8 4.82 18.6 2.91 3.26 3.24 19.231 10.1 13 5.22 17.3 2.96 1.26 5.86 24.432 32.9 3.82 87.8 46.1 2.21 3.82 20 10733 4.14 12.5 3.43 6.96 0.534 0.994 1.89 4.2234 14 28.5 5.92 30 2.44 2 6.24 35.235 5.76 17.9 5.45 14.1 56.6 1.78 3.92 17.436 8.7 31.1 15.2 43.1 9.35 6.37 6.3 53.937 7.34 22.5 1.471 19.9 1.61 1.37 3.63 24.938 13.9 41.1 49.7 73.1 22.4 24.7 31.2 62.839 12.7 22.2 9.26 28.7 4.61 1.78 7.41 41.740 9.19 25.7 41.8 88.4 48.2 28.8 49 10141 17.2 20 5.67 29 3.17 2.61 2.51 37.442 21.7 71.7 25.8 75.1 33.3 37.9 27.5 49.743 9.07 10.4 1.16 15.4 2.06 1.14 2.43 24.744 6.67 13.9 5.76 10.2 1.31 0.629 1.6 9.7545 7.3 10.5 5.5 7.25 3.6 2.2 2.66 2.3646 8.05 12.1 4.24 15.6 52.2 5.62 6.9 16.847 13.8 17.8 4.26 14.2 17.3 2.92 2.83 18.548 8.8 12.5 4.96 10.8 23 1.71 1.4 15.849 5.96 7.64 2.93 9.66 13.6 2.19 2.17 8.4750 18.1 25.8 8.72 17.8 99.7 1.44 9.87 18.4C1 3.42 10.3 4.13 7.96 0.649 1.99 0.525 5.23C2 4.93 8.31 2.11 4.69 0.829 0.820 3.22 3.57C3 6.07 26.3 50.9 15.7 14.1 32.1 43.1 41.9
C4 14.7 22.1 39.9 60.8 29.0 <LOQ <LOQ 32.4
CMedia 14.5
C5 3.24C6
6.6221.0
4.5912.2
6.01 0.6526.1
1.1720.1
3.1711.6
1.5318.51
3.621.4 6.22
7 8.71 8.56 7.09 1.89 2.33 4.27 7.3625.4 15.2 33.1 14.5 5.0 9.8 49
Des íp. 7.9 Asimetría 40.9Cu is 4.14Máximo 1.48Mínimo 2.41
v.T 13.6 28.4 22.0 21.2 7.2 12.1 45.671.7 184 102 99.7 37.9 54.4 273
rtos 3.82 1.16 3.48 0.53 0.31 0.49 1.181.02 4.87 1.13 2.48 3.28 2.28 2.641.52 26.8 1.16 6.12 11.27 5.17 10.92
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Mapa 8. Concent es y ct r m p a de ada trasplantes de
Pseudoscleropodi puru o ses d o .
racion Fa ores de en iqueci iento ara N ftaleno termin s en
um m tras d s me e exp sición
Mapa 9. Concentra nes tore enri m pa ena de nad trasplantes dePseudoscleropodi puru do ses d o .
cio y Facs
s de queci ienton
ra Ac fteno termi as enum m tra s me e exp sició
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Mapa 10. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Fluoreno determinadas en trasplantes de
Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
Mapa 11. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Fenantreno determinadas en trasplantes dePseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
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Mapa 12. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Antraceno determinadas en trasplantes de
Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
Mapa 13. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Fluoranteno determinadas en trasplantes dePseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
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Mapa 14. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Pireno determinadas en trasplantes de
Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
Mapa 15. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Benzo(a )antraceno determinadas entrasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
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Mapa 16. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Criseno determinadas en trasplantes de
Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
Mapa 17. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Benzo(b )fluoranteno+Benzo( j )fluorantenodeterminadas en trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
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Mapa 18. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Benzo(k )fluoranteno determinadas en
trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
Mapa 19. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Benzo(e )pireno determinadas en trasplantesde Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
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Mapa 20. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Benzo(a )pireno determinadas en trasplantes
de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
Mapa 21. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Benzo( ghi )perileno determinadas entrasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
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Mapa 22. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Dibenzo(a,h )antraceno determinadas en
trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
Mapa 23. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para Indopireno determinadas en trasplantes dePseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
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Mapa 23. Concentraciones y Factores de enriquecimiento para el sumatorio de PAH expresado en Tóxicos
Equivalentes determinados en trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.
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En la Fig. 2 se muestran las distribuciones de densidad obtenidas tras aplicar el kernel
smoothing . Las distribuciones de Pb, Ni y Cd presentan valores atípicos con desviaciones de la
moda principal de la distribución, siendo similares entre si y coincidiendo parte de los valores
atípicos. Los datos correspondientes a Cd presentan un valor extremo 3 veces mayor que la
moda de la distribución (i.e. 08). En el caso de Pb el valor atípico es 4 veces mayor que el valor
modal (i.e. 08), y para Ni 5 veces mayor (i.e. 08).
Todas las distribuciones presentan una fuerte asimetría salvo Hg y As; en este último caso
se encuentra la distribución más simétrica (Tabla 3). La tendencia a la simetría podría ser el signode una ausencia de contaminación; no obstante, ya se ha indicado que los datos obtenidos para
As no se pueden emplear cuantitativamente (ver Sección 4.1.)
La mayoría de las distribuciones se muestran polimodales, apareciendo como dos modas
principales o en la forma de valores atípicos (i.e. Cd, Ni y Pb).
Las mayores concentraciones obtenidas en la determinación de Cd correspondientes a los
códigos de identificación 03 y 14, V 08, 02 y 06, Ni 08, 13 ,02 y 07 y en menor medida Pb 04, 32
y 23. Así para las primeras 10-15 muestras se muestran las mayores concentraciones de dichos
elementos (Tabla 3). Atendiendo a la cercanía entre dichas muestras dentro de la malla de
muestreo podría ser indicativo de la posible existencia de estructura espacial.
En la Fig. 3 se presentan las distribuciones de densidad correspondientes a los PAH
determinados. Se puede destacar que para algunos compuestos los valores extremos se repiten en
el mismo orden (i.e. acenafteno y fluoreno; fenantreno y fluoranteno), siendo probablemente
esta la causa de que en el análisis de componentes principales (ver Sección 4.4.) estos
compuestos se agrupen en los mismos factores respectivamente. Por lo que se refiere a los
trasplantes que aparecen como valores extremos destaca el caso del trasplante 23, que aparece en10 de los compuestos, la mitad de ellas como valor máximo. En cuanto a su identificación como
valores extremos le siguen los trasplantes 07, 32, 42, 06, 38 y 40, destacando la poca coincidencia
con los trasplantes que se identificaron como valore extremos para metales y metaloides (con la
excepción de Pb).
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Fig. 2. Distribuciones de densidad obtenidas tras aplicar kernel smoothing a las concentraciones de metales y metaloides determinadas en trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición.[En cada gráfica se indica el código de identificación de las muestras con las mayores concentraciones].
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Fig. 3 (I). Distribuciones de densidad obtenidas tras aplicar el kernel smoothing a las concentraciones dePAH determinadas en trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición. [En cadagráfica se indica el código de identificación de las muestras con las mayores concentraciones].
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Fig. 3 (II). Distribuciones de densidad obtenidas tras aplicar el kernel smoothing a las concentraciones dePAH determinadas en trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición. [En cadagráfica se indica el código de identificación de las muestras con las mayores concentraciones].
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Fig. 4. Distribuciones de densidad obtenidas tras aplicar el kernel smoothing a las concentraciones delsumatorio de PAH y factores de equivalencia tóxica (TEF) determinadas en trasplantes dePseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición. [En cada gráfica se indica el código de identificaciónde las muestras con las mayores concentraciones].
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4.4. Análisis multifactorial
El PCA obtenido absorbió el 61% de la varianza total de los datos, correspondiéndole un
21% al primer factor, un 18% al segundo, un 13% al tercero y un 9% al cuarto. La matriz de
componentes obtenida tras la rotación Varimax se muestra en la Tabla 5.
Tabla. 5. Matriz de componentes rotada correspondiente al análisis de componentes principales (PCA)realizado para los 50 trasplantes y los metales, metaloides y PAH determinados. No se muestran valoresabsolutos menores a 0.4.
Elemento/compuesto Factor 1 Factor 2 Factor 3 Factor 4 As
Cd 0.628
Hg 0.746
V
Naftaleno
Acenafteno
Fluoreno 0.977Fenantreno 0.527 0.634
Antraceno 0.432 0.716
Fluoranteno 0.469 0.659
Pireno 0.759
Benz( a )antraceno 0.613
Criseno 0.612 0.435 0.539
Benzo( b )fluoranteno + Benzo( j )fluoranteno
Benzo( k )fluoranteno 0.917
Benzo( e )pireno 0.828
Benzo( a )pireno
Ni 0.822
Pb 0.725
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4.5. Factores de enriquecimiento
calidad analítica. Vanadio presenta los mayores factores de enriquecimiento, alcanzando valores
riquecimiento obtenido en ta aci en losMapas 2 a 7 para As, Cd, Hg, Ni, Pb y V, respectivamente.
a compuesto y
trasplante. Mientras que su representación geográfica se presenta en lo Mapas 8 a 23 para
naftaleno, acenafteno, fluoreno, fenantreno, antraceno, fluoranteno, pireno, benzo( a ntraceno,
criseno, benzo( b )fluoranteno + benzo( j )fluorante , ben luorant no, benz ( e )pireno,
benzo benzo( ghi )perileno, dibenzo( a,h )antraceno e indopireno, respectivamente. Cabe
destacar qu o en casos concretos, los factores de enriquecimiento s
sobre todo comparados con los comentados en el caso de V.
Tabla de enriquecimiento de metales lantes dePseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición y su localización geográfica. [I.D.: código deidentific l trasplante].
Cd Hg Ni Pb V
En la Tabla 6 se muestran los factores de enriquecimiento calculados para cada elemento
en cada uno de los trasplantes. Cabe destacar que se muestran los correspondientes a As pese a
que no serían cuantitativamente significativos según lo expuesto en el apartado de control de la
de 200, y además gran cantidad de muestras presentan factores de enriquecimiento superiores a
100.
Los factores de en s aparec represen dos esp almente
La Tabla 7 muestra los factores de enriquecimiento correspondientes a cad
s
)a
no zo( k )f e o
( a )pireno,
e, en general y salv on bajos,
6. Factores y metaloides determinados en trasp
ación de
I.D. As1 4 4 3 9 3 1062 1 4 3 23 4 144
1 15 4 15 3 162
3 15 10 1722 7 3 11 5 1311 4 3 15 5 185
3 23 6 1318 3 5 3 30 7 2009 1 4 3 7 3 7310 1 4 4 10 3 11911 2 3 4 12 4 12912 3 4 3 19 5 13813 4 5 3 26 7 12814 1 11 3 15 3 13915 2 3 3 11 5 10916 1 5 2 5 2 4417 2 4 4 10 2 11518 2 5 3 10 3 7519 2 5 3 10 4 84
3
4 1 7567 5 5
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I Ni Pb V .D. As Cd Hg
20 3 4 2 11 5 9421 2 4 3 7 4 64
31 4 4 3 7 3 6532 4 6 4 10 9 117
2 272 30
3 532 37
49 2 2 2 5 2 2250 4 4 2 8 2 62
22 2 3 2 7 2 6223 3 5 4 12 8 16324 2 3 2 5 2 7125 3 4 3 8 2 7226 3 4 3 9 2 9027 3 4 4 10 3 8128 3 3 2 6 3 4429 3 3 3 9 3 6930 3 2 2 4 2 27
33 2 2 1 3 1 2034 4 4 3 13 2 8635 2 2 2 536 1 4 2 637 2 4 2 5 2 2938 3 3 3 7 3 4739 2 3 2 6 2 2840 2 2 2 4 2 3041 4 5 2 6 4 6842 3 4 3 9 3 8643 4 4 3 7 2 6044 4 4 3 5 2 4545 4 3 3 7 2 9046 5 3 3 8 2 8747 4 3 3 748 3 2 2 5
Tabla 7 (I). Factores de enriquecimiento de PAH determinados en trasplantes de Pseudoscleropodium tras dos meses de exposición y su localización geográfica. [I.D.: código de identificación del trasplante.
Naf: Naftaleno; enafte l: Fluor Fen: Fen no; Ant: Antraceno; Flu: Fluoranteno; Pi: Pireno; BaA:Benzo( a )antraceno; <LOQ: co tración m e el límite de cuantificación analítico].
D. Naf Ace Fl Fen Ant Flu BaA
purum Ace: Ac no; F eno; antre
ncen enor qu
I. Pir
1 1 1 2 2 3 11 42 1 1 2 1 2 03 1 1 1 2 2 14 1 1 1 1 2 15 1 1 2 2 4 16 1 1 2 2 2 3
1 1 3 2 6 11 1 3 2 4 11 1 1 1 2 1
0 1 0 1 1 2 11 0 0 2 1 3 12 1 1 1 1 2 13 1 1 3 2 5 1
4 1 1 1 1 1 05 1 1 2 2 4 16 1 1 1 1 2 0
1 30 41 21 411 2
7 0 118 0 89 0 31 0 41 0 61 0 41 0 9
1 0 21 1 71 1 3
40
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I.D. Ace Fl Fen Ant Flu BaANaf Pir
17 1 1 2 1 2 10 218 1 1 1 1 1 09 1 1 1 1 2 00 2 1 3 1 4 11 1 1 2 1 2 12 1 1 1 1 1 03 1 1 3 2 6 24 1 1 1 1 1 05 1 1 1 1 2 16 1 0 1 1 1 17 1 1 1 1 2 08 1 1 2 2 3 19 1 1 1 1 2 00 1 1 1 1 2 11 1 0 1 1 2 12 1 1 2 2 5 33 1 0 1 1 1 04 1 1 2 2 2 15 3 2 2 2 1 16 1 1 1 1 1 17 1 1 1 1 1 08 1 1 2 <LOQ 2 19 1 1 1 1 3 10 0 1 2 <LOQ 2 21 1 1 1 1 3 12 1 1 2 2 1 23 1 1 1 1 2 04 1 0 1 1 1 05 1 1 1 1 1 06 1 1 1 1 2 07 7 7 1 1 2 0
48 0 1 1 1 1 2 3 049 0 1 1 1 1 2 6 0
1 31 1 22 1 82 1 42 1 22 1 82 1 12 0 32 1 32 0 22 1 522 0 43 0 33 0 33 0 113 0 13 0 33 1 23 1 23 0 23 1 33 0 54 1 34 1 64 1 14 1 34 0 24 1 34 0 34 0 4
50 1 1 1 2 1 5 5 1
Tabla 7 (II). Factores de enriquecimiento de PAH determinados en trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición y su localización geográfica. [Cr: Criseno; BbF+BjF:
enzo( b )fluoranteno+Benzo( an Bk enz luora ; Be enz ireno : Benzo( a )pireno;BghiPe: Benzo( ghi ) no; D D o( a tra InP: Indopire LO once ón menor que el
límite de cuantificación analític
I. BbF+BjF P BghiPe DahA
j )fluora :
teno;ib nz
F: B ,h n
o( k )f ceno;
nteno P: Bn <
o( e )pQ c
; BaPn cipe leri hA e )a o; : tra
o].
D. Cr BkF Be BaP InP1 2 3 3 2 2 2 2 52 2 2 1 3
2 <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ 54 <LOQ11 <LOQ
323
20 8 1 83 2 2 2 2 3 3 3 54 2 2 1 3 2 2 4 75 3 3 2 4 3 4 3 106 4 2 87 3 1 4 2 2 5 78 2 1 3 2 2 79 1 0 1 1 1 2 310 2 1 2 1 1 3
11 3 1 3 1 2 1 41213
23
12
23
12
13
35
38
B
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I.D. C BghiPer BbF+BjF BkF BeP BaP DahA InP
14 1 1 1 1 1 2 2 215 222123215 <LOQ121121114 <LOQ121112212311112
48 1 1 0 1 6 1 0 149 1 1 0 1 3 1 1 1
2 1 3 13 1 6 716 2 1 2 2 4 2 317 2 1 3 2 5 2 418 1 0 1 1 0 0 219 1 1 2 2 2 4 520 3 1 3 1 1 0 721 3 1 3 2 5 11 422 1 0 1 2 2 1 123 18 6 1 6 15 2124 1 1 1 0 2 1 125 1 0 1 1 1 2 326 1 0 1 1 1 1 127 2 1 1 1 1 1 128 2 1 2 1 2 1 429 1 0 1 1 1 1 130 1 0 1 1 2 1 131 1 1 1 1 1 2 232 8 3 1 2 5 833 1 0 0 0 1 1 034 2 1 2 1 1 2 335 1 1 1 14 1 1 136 2 1 3 2 4 2 437 2 0 1 0 1 1 238 3 5 4 6 14 8 539 1 1 2 1 1 2 340 2 4 5 12 16 13 841 1 1 2 1 1 1 342 5 2 5 8 22 7 443 1 0 1 1 1 1 244 1 1 1 0 0 0 145 1 1 0 1 1 1 046 1 0 1 13 3 2 147 1 0 1 4 2 1 1
50 2 2 1 1 25 1 3 1
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4.6. Estructura espacial
En la Fig. 4 se muestran los semivariogramas robustos, obtenidos para los datos
pertenecientes a los metales y metaloide Todo los semivariogramas muestran sus primeros lags
significativos lo que evidencia la posibilidad de que los datos tengan estructura espacial ( lags por
debajo del cua del 5% el o d i, V Pb e as to c a relevancia al
encontrarse los cuatro primeros gs para los tres elementos fuera de la región de aceptación de la
hipótesis nula inexi ncia estru uraaproximadamente lineal, l valo e la ianz e incr enta con la distancia del lag , indicando
la presencia de camb de m ia de ro de r en la existencia de
una superficie de respuesta más o menos similar a un plano inclinado.
En el caso de As y Hg no estaría clara la existencia de estructura espacial dado que
aunque tienen 2 imero lags significativos el As y uno el Hg; sobre todo en caso de este último,
los valores de los sucesivos lags se encuentran cercanos a la semivarianza mediana y no tienen lags
por encima del cuantil del 97.5%, por que o po mos pec la ex encia del plano
inclinado en est asos
La Fig. 5 muestra los semivariogramas robustos correspondientes a los PAH
determinados. cepto en l caso de trace , cri o y enzo
benzo( j )fluoranteno, no iste e ructu espa l en las concentraciones de PAH. Tampoco el
sumatorio de PAH ni el sumatorio de factores de ivale mo
espacial.
Por último, se ha comprobado que de los factores extraídos por el análisis de
componentes principales sólo el segundo muestra estructura espacial en la zona estudiada (Fig.7).
s. s
ntil 2. ). nE c sa e N y est p ce o rb
la
de ste de ct espacial. Las formas de los tres variogramas ese r d var a s em
un io ed nt l área lo que nos hace pensa
pr s
lo n dría sos har ist
os c .
Ex os s an no sen b ( b )fluoranteno +
ex st ra cia
equ ncia tóxica straron estructura
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Fig. 4. Semivariogramas robustos para los metales y metaloides determinados en trasplantes detras dos meses de exposición. [Se representan la varianza robusta, la mediana y los
uantiles (2.5 y 97.5%)].Pseudoscleropodium purum c
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Fig. 5 (I). Semivariogramas robustos para los PAH determinados en trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición. [Se representan la varianza robusta, la mediana y los cuantiles (2.5 y 97.5%)].
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Fig. 5 (II). Semivariogramas robustos para los PAH determinados en trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición. [Se representan la varianza robusta, la mediana y los cuantiles (2.5 y 97.5%)].
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Fig. 6. Semivariogramas robustos para el sumatorio de PAHs y factores de equivalencia tóxica (TEF)determinados en trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición. [Se representan la varianza robusta, la mediana y los cuantiles (2.5 y 97.5%)].
Fig. 7. Semivariogramas robustos para los factores extraídos con el análisis de componentes principalesrealizado con los datos de metales, metaloides y PAH determinados en trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición. [Se representan la varianza robusta, la mediana y los cuantiles (2.5 y 97.5%)].
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4.7. Superficies de respuesta
En la Tabla 8 se muestran los datos correspondientes a los polinomios elegidos entre el
conjunto de posibilidades que teniendo el máximo coeficiente de determinación ajustado ( R 2 aj ),
cumplían con que todos los términos fueran significativos y que los residuos no tuviesen
estructura espacial. Se presentan junto con este coeficiente el coeficiente de determinación y la
significación de los términos que los constituyen.
Respecto a metales y metaloides se puede destacar que el polinomio obtenido para N
os en las funciones, corresponden a V y Ni los
ayores valores, 71 y 69%, respectivamente. Las superficies de respuesta aparecen representadas
n los Mapas 8-12 para Cd, Hg, Ni, Pb y V respectivamente. No se representó la superficie
ara As dado el bajo porcentaje de datos que contenía y por lo expuesto en el apartado
4.1. En la Tabla 9 se detallan las expresiones obtenidas para las superficies de respuesta de cada
elemento.
Tabla 8. Significación de los términos de las superficies de respuesta (R 2 y R 2 aj ) obtenidas con las
concentraciones determinadas en trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición. [ R 2
aj : R 2 ajustado. Ant: Antraceno; Cr: Criseno; BbF+BjF: Benzo( b )fluoranteno+Benzo( j )fluoranteno; Fac 2: segundofactor extraído con el PCA].
As Cd Hg Ni Pb V Ant Cr BbF+BjF Fac 2
i
tiene todos sus términos significativos para un nivel de confianza del 99%; el resto lo son para el
95%. En cuanto al porcentaje de datos contenid
m
e
obtenida p
R 2 0.24 0.37 0.30 0.69 0.43 0.71 0.31 0.24 0.33 0.65
R 2 aj 0.21 0.31 0.25 0.65 0.37 0.68 0.29 0.21 0.27 0.61
x - - - 0.0000 0.0127 0.0133 - - - -
y - 0.0000 0.0008 0.0000 0.0006 0.0000 0.0000 0.0004 0.0002 0.0000x2 - - - - - - - - 0.0153 -
y 2 - 0.0288 - 0.0000 0.0295 0.0096 - - - -
xy - 0.0446 - 0.0000 - - - - - 0.0003
x2y - - - - - - - 0.0273 0.0062 -
y 2x - - 0.0083 0.0007 - 0.0172 - - - -
x3 0.0397 0.0266 0.0343 - - - - - 0.0217 0.0002
y 3 0.0084 - - - 0.0295 0.0002 - - - 0.0003
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Por lo que se refiere a los PAH, los valores de los coeficientes de determinación son más
bajos que para metales y metaloides, pues en el mejor de los casos (i.e. para
benzo( b j )fluoranteno) la variabilidad absorbida apenas supera el 30%. Las
superficies de respuesta correspondientes apar
ondiente.
)fluoranteno+benzo(
ecen representadas en los Mapas 30-32 para
antraceno, criseno, y benzo( b )fluoranteno+benzo( j )fluoranteno respectivamente.
Por último, el polinomio obtenido para el segundo factor extraído por el análisis de
componentes principales absorbe el 65% de la variabilidad. En el Mapa 33 se muestra la
representación de la superficie de respuesta corresp
Tabla 9. Superficies de respuesta obtenidas con las concentraciones de cada elemento (ng g-1, excepto elFactor 2) determinadas en trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición. [Ant: Antraceno; Cr: Criseno; BbF+BjF: Benzo( b )fluoranteno+Benzo( j )fluoranteno; Fac 2: segundo factor extraído con elPCA].
Polinomios
As = 356.69 + 2.35E-08x3 + 4.40E-08y 3
Cd = 523.43 + 5.01E-08y 3 - 9.13E-05yy - 3.24E-01y + 1.25E-04y 2
Hg = 92.31 + 3.84E-09x3 - 1.20E-02y - 7.50E-09y 2x
Ni = 12232.8 + 3.47x - 7.86E-03xy - 13.0013y + 5.61E-03y 2 +3.63E-06y 2x
Pb = 9079.96 + 1.07x – 4.31y – 3.31E-03y 2 + 2.63E-064y 33
BbF+BjF = 35.4704 - 0.0000069744x2 + 8.4404E-9x2y - 2.30336E-9x3 - 0.0151192y
2 = 0.840785 043E 3 - 5.64151E-7x .002 y + 5 69E
V = 13077.4 + 1.54x – 9.30y - 3.90E-03y 2 - 1.15E-06y 2x + 4.64E-06y
Ant = 7.02733 - 0.00174614y
Cr = 16.9956 + 2.6812E-9x2y - 0.00730502y
Fac + 2.9 -10x y - 0 11823 .343 -10y 3
En la g. 5 s s ri as to s s g os dasu icie de puest
Se observa cómo en los casos de As, Hg, Ni o ex te estr tura esp ial rem ente
en los residuos. Sin embargo, los semivariogramas de Cd y Pb sí que muestran que los residuos
generan estructura espacial, lo que i a menor calidad en las superficies de respuesta
correspondientes.
De forma análoga, la Fig. 6 presenta los semivariogramas correspondientes a los residuos
de los PAH y del segundo factor del PCA. En todos los casos se comprueba que los residuos no
muestran estructura espacial.
Fi se mue tran lo semiva ogram robus s de lo residuo enerad por caperf res a.
y V n is uc ac an
ndicaría un
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Fig. 5. Semivariogramas robustos realizados a los residuos generados por las superficie de respuesta,diferencia entre valor predic purum tras dos mese
ho por el polinomio y valor real medido en trasplantes de Pseudoscleropodium s de exposición. [Los semivariogramas se realizaron tras un test en el que se aleatorizaron
(10000 v posibles
eces) los residuos generados por el polinomio, para cada punto de la malla teórica, entre todas las posicionesdentro de la misma. Se representan la varianza robusta, la mediana y los cuantiles (2.5 y 97.5%) para la
aleatorización.].
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Fig. 6. Semivariogramas robustos realizados a los residuos generados por las superficie de respuesta,diferencia entre valor predicho por el polinomio y valor real medido en trasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición. [Los semivariogramas se realizaron tras un test en el que se aleatorizaron(10000 veces) los residuos generados por el polinomio, para cada punto de la malla teórica, entre todas las posicionesposibles dentro de la misma. Se representan la varianza robusta, la mediana y los cuantiles (2.5 y 97.5%) para laaleatorización.].
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Mapa 25. Superficie de respuesta de la estructura espacial de Cadmio determinado en trasplantes de
Pseudoscleropodium purum después de dos meses de exposición.
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Mapa 26. Superficie de respuesta de la estructura espacial de Mercurio determinado en trasplantes de
Pseudoscleropodium purum después de dos meses de exposición.
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Mapa 27. Superficie de respuesta de la estructura espacial de Níquel determinado en trasplantes de
Pseudoscleropodium purum después de dos meses de exposición.
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Mapa 28. Superficie de respuesta de la estructura espacial de Plomo determinado en trasplantes de
Pseudoscleropodium purum después de dos meses de exposición.
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Mapa 29. Superficie de respuesta de la estructura espacial de Vanadio determinado en trasplantes de
Pseudoscleropodium purum después de dos meses de exposición.
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Mapa 30. Superficie de respuesta de la estructura espacial de Antraceno determinado en trasplantes de
Pseudoscleropodium purum después de dos meses de exposición.
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Mapa 31. Superficie de respuesta de la estructura espacial de Criseno determinado en trasplantes de
Pseudoscleropodium purum después de dos meses de exposición.
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Mapa 32. Superficie de respuesta de la estructura espacial de Benzo(b )fluoranteno+Benzo( j )fluoranteno
determinado en trasplantes de Pseudoscleropodium purum después de dos meses de exposición.
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Mapa 33. Superficie de respuesta de la estructura espacial del Segundo Factor del PCA extraído a partir de
las concentraciones de metales, metaloides y PAH determinadas en trasplantes de Pseudoscleropodium purum después de dos meses de exposición.
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5. DISCUSIÓN
Atendiendo a la calidad analítica de los datos obtenidos (Tabla 1), podemos afirmar que
parece no existir contaminación por As en el área de estudio. Además el análisis de la posible
estructura espacial y representación de la misma queda invalidada al encontrarse gran cantidad de
las determinaciones por debajo del límite de cuantificación de la técnica, por lo que los resultados
obtenidos para este elemento deben desecharse. Lo mismo sucede con los PAH excepto en los
casos de fluoranteno y pireno.
Diversos autores, en estudios similares, han realizado un análisis de componentesprincipales (PCA) como una herramienta que facilita la interpretación de relaciones entre
variables y la identificación de grupos, pudiendo atribuir a un conjunto de elementos una fuente
común (Barandovski et al., 2008; Szcezepaniak et al ., 2006; Szcezepaniak et al ., 2007; Shou-Qin
Sun et al.. 2008). Los resultados del análisis de componentes principales realizado en el presente
trabajo, agrupando en el segundo factor todos los metales junto con la mayoría de los PAH que
mostraron estructura espacial (i.e. antraceno y criseno), nos hace suponer que existe una fuente
común en la emisión de dichos contaminantes. En los casos concretos de Ni y V, la existencia de
correlación entre ambos es habitual en estudios realizados con musgo en entornos industriales de
similares características, es decir refinerías petrolíferas (Anicic et al ., 2008; Ceburnis et al ., 1997;
Herpin et al ., 1996; Tuba y Csintalan, 1993). Estos dos elementos se hayan igualmente altamente
correlacionados en partículas PM10 y PM2.5 en la zona de estudio de acuerdo con los resultados
presentados en el “PLAN DE CALIDAD DEL AIRE DE LA COMUNIDAD AUTÓNOMA
DE CANARIAS” correspondientes a medidas realizadas entre julio 2005 y febrero 2007. En el
mencionado estudio la fuente de ambos metales es atribuida a las emisiones industriales de la
refinería de petróleo. Desafortunadamente en dicho Plan de Calidad no se incluyen datos de
PAH.
La representación gráfica de las superficies de respuesta obtenidas muestra, en todos los
casos, la existencia de un gradiente de concentraciones creciente hacia el entorno de la zona
industrial donde se encuentra la refinería, con cierto desplazamiento hacia el suroeste de la
misma. Estas superficies de respuesta muestran el patrón de bioinmisión, es decir la inmisión
determinada a través de los musgos, y por lo tanto representan cuál es el patrón general de las
concentraciones alcanzadas en estos. En los mapas también se puede observar como el patróndetectado para cada elemento es muy similar, siendo prácticamente idéntico para Ni y V. Se han
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obtenido resultados similares en las concentraciones de Ni y V en el estudio realizado por Tuba y
Csintalan (1993), en una ciudad cercana a una refinería de petróleo y una planta de producción
de elec
res de enriquecimiento (p.e. Hg y PAH) menor fue el gradiente de
concen
tricidad que emplea fuel-oil como combustible, en el que los niveles de contaminación
decrecen con la misma velocidad en función de la distancia mostrando además patrones de
distribución espacial también muy similares. En los mapas del presente estudio también se
observa una disminución muy brusca de las concentraciones metálicas al alejarnos de la refinería,
especialmente para los dos elementos que alcanzaron un mayor enriquecimiento (i.e. Ni y V).
Cuanto menor fueron los facto
tración modelizado. Para casi todos los contaminantes podemos observar cómo ademásde la zona situada al sur de la refinería, existe un área al noroeste en donde parece existir una
segunda zona de dispersión preferencial de los contaminantes. La razón podría radicar en las
características orográficas del territorio y/o en el tipo de dispersión de los contaminantes que
estaría afectado por los vientos dominantes y brisas cuya dirección y velocidad puede modificar
el gradiente de contaminación alrededor del foco emisor (Galey et al., 1986; Castello et al ., 2007).
Tabla 10. Comparación de los factores de enriquecimiento (tomando la mediana) obtenidos en trasplantes
de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición en Santa Cruz de Tenerife con datos procedentes de fuentes bibliográficas.
Referencia Localización Especie Exposición Cd Hg Ni Pb V Este estudio Sta. Cruz de Tenerife P. purum 2 meses 4 3 9 3 81 Adamo et al., 2002 Nápoles Sphagnum capillifolium 17 semanas 1 - 1 9 6 Adamo et al., 2006 Trieste Hypnum cupressiforme 6 semanas 1 2 2 4 2
Nápoles Hypnum cupressiforme 6 semanas 1 1 1 5 1et al ., 2009 Belgrado Sphagnum girgensohnii 3 meses - - 2 24
6 meses - - 4 - 58Basile et al ., 2008 Acerra (Italia) Scorpiurum circinatum 1 mes 2 - - 4 1
2 meses 3 - - 6 23 meses 4 - - 7 2Culicov et
Anicic
al., 2005 Baia Mare (Rumanía) Sphagnum girgensohnii 4 meses 5 - 1 - 2Culicov et Castello et
Giordano
N
T
V
al ., 2006 Sofia Sphagnum girgensohnii 3 meses 1 - - - 1al., 2007 Trieste Hypnum cupressiforme 2 meses 1 1 - 1 2
P. purum 2 meses 1 1 - 2 2et al., 2005 Nápoles Sphagnum capillifolium 2 meses 2 - 2 4 5
4 meses 2 2 7 7aszradi et al ., 2007 Budapest Tortula ruralis 2 meses (otoño) 2 - 1 2 2
2 meses (invierno) 3 - 1 1 1
uba y Csintalan, 1993Százhalombatta(Hungría)
Tortula ruralis 3 meses 1 - 2 1 5
asconcelos et al.,1997 Oporto Shagnum auriculatum 2 meses - - 9 10 -
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Los factores de enriquecimiento se muestran muy elevados para V, alcanzándose valoresde 200 veces la concentración inicial en un trasplante concreto y en torno a 100 en una amplia
mayoría de los puntos muestreados. En el caso de los PAH los enriquecimientos fueron, en
términos generales, casi inexistentes.
La Tabla 10 muestra una comparativa de los factores de enriquecimiento encontrados en
Santa Cruz de Tenerife con los obtenidos en ciudades europeas y en focos de contaminación de
origen industrial. A tenor de los resultados de V, con una mediana de los factores de
enriquecimiento de 81, se podría decir que existe una contaminación grave para dicho metal en el
área objeto de estudio. La afirmación es rotunda si comparamos estos datos con los obtenidos
para Belgrado por Anicic et al. (2009), una ciudad de más de 1.700.000 habitantes, en la que se
encontraron factores de enriquecimiento para V de 24 en tres meses y 58 en seis. Los factores de
enriquecimiento encontrados en otras grandes ciudades como Nápoles, Sofía y Budapest se
sitúan un orden de magnitud por debajo de los obtenidos en el presente estudio para este
elemento.
de Ni los factores de enriquecimiento encontrados en este estudio, tomando
en otras
omo Náp p de exposición similares) y como Belgrado (para
xpos 6 meses). L i o encon do pa el st
ecog la Tabla 10 s e
Pb lo s de enrique r s de V y N y s e mp r
trado s como s ra se observa que para Santa
Cruz son claramente menores. La presencia de Pb se ha rel con una elevada densid dulos o des como po s p
ulan s 265.000 vehí e 05). En el so e O o ,
vars actor de enr iveles obte do so m h
s d os realizado e iudad, dism u n e h
el c so de gaso Vasco 97).
En el caso d miento encontrados son relativamente bajos y
trados en e edentes realizados en Trieste y Náp es
En el caso
como referencia la mediana de los mismos, son similares a los registrados por Vasconcelos et al.
(1997) en Oporto tras dos meses de exposición. Estos niveles triplican los obtenidos
ciudades c oles y Trieste (con eriodos
un periodo de e ición de os factores de enr quecimient tra s ra re o
de las ciudades r idas en on mucho menor s.
Para el s factore cimiento son infe iores a lo i, i s co a an
con los encon s en ciudade Oporto, Nápole y Acer
acionado ad etráfico de vehíc , algo que es un pr blema importante en ciuda Ná le or la que
diariamente circ uno culos (Giordano t al., 20 ca d p rto a
pesar de obser e un f iquecimiento de 9, los n ni s n uc o
menores que a lo e estudi s en años anterior s en la c in ció qu se a
relacionado con reciente u linas sin Pb ( ncelos et al., 19
el Hg los factores de enriqueci
no muy diferentes a los encon studios prec ol .
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Por último, la mediana de los factores de enriquecimiento de Cd encontrados en Santa
Cruz (4) es comparable a
.
los observados en Acerra y Baia Mare. Para otras ciudades estudiadas
previamente los factores de enriquecimiento de Cd son inferiores (Tabla 10). No obstante, esto
no supone una situación tan grave como la detectada para Ni y V, dado que los factores de
enriquecimiento son mucho menores que para estos elementos
Tabla 11. Comparación de los factores de enriquecimiento (valores mínimos y máximos) obtenidos entrasplantes de Pseudoscleropodium purum tras dos meses de exposición en Santa Cruz de Tenerife condatos procedentes de fuentes bibliográficas.
Wegener et al ., 1992
Viskari et al ., 1997
Rantalainen et al ., 1999
Orlinski,2002
Esteestudio
Planta dealuminio
AutopistaInterior de viviendas
Centrourbano
Urbano eindustrial
Naftaleno 1-2 2-20 0-4 0-1 Acenafteno 0-8 0-4 0-7Fluoreno 1-2 30-453 1-3 0-7Fenantreno 1-2 33-198 1-3 1-3 Antraceno 0-2 0-3 0-2Fluoranteno 29 1-7 33-174 1-3 1-6Pireno 1-10 96-247 1-3 1-52Benzo( a )antraceno 1-6 1-4 0-3
Criseno 1-4 0-4 1-5Benzo( b+j )fluoranteno 1-3 0-5Benzo( a )pireno 34-44 1-2 1-6 0-25Benzo( ghi )perileno 20-26 1-6 0-4 0-22Dibenzo( ah )antraceno 0-3 1-3 0-15Indopireno 12-16 1-3 1-3 0-21
La Tabla 11 muestra, para diferentes estudios, incluyendo este, y cada compuesto, el
rango de factores de enriquecimiento calculados. El número de estudios realizados con
transplantes de musgo para la biomonitorización de PAH es muy escaso y el principal problema,
para realizar comparaciones, es que sólo se han determinado las concentraciones iniciales de las
muestras en tres de ellos (Viskari et al., 1997; Viskari et al., 1999; Rantalainen et al., 1999). En la
restante bibliografía (Wegener et al., 1992; Orlinski , 2002) no se han determinado dichas
concentraciones iniciales dificultando el cálculo de los factores de enriquecimiento para los
diferentes compuestos. En estos casos se utilizaron las concentraciones pertenecientes al musgo
expuest
dio
intensivo con el fin de evaluar la contaminación de pequeños focos contaminantes, en ambos
o en zonas libres de contaminación como concentración inicial.
El estudio de PAH con transplantes de musgo se ha llevado a cabo mediante un estu
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estudio
o transplantes para comparar la
contaminación de PAH en tres carreteras con diferente densidad de tráfico concluyendo que la
. En el estudio llevado a cabo por Rantalainen et al.
( 999) se eterminaron las conc s c s sgo en elinterior de 10 casas de Nepal, en usa n ) p efacción,
obteniendo factores de enriquecimiento muy elev s o es estudios
existentes. Los valores de los factores de enriquecimiento encontrados en el presente estudio
estarían d mismo rango q e los en rados rreter centr rbanos, sin
embargo cabe destacar la existencia en el prese studio d valores mos r cto a los de
la bibliogr además no pa cen tene guna n con proxi a la zona
industrial
A do anteriormente, queda clara la existencia de roblema de
contaminación de Ni y V, por lo que se incluye a continuaci n una br reseñ oxicológica
de ambos
1)
ustión puede ser soluble,
esto se
s realizados por Viskari y colaboradores se estimó la contaminación entorno a carreteras
principales, caracterizando el gradiente de la concentración corporal del musgo en función de la
distancia al foco (Viskari et al., 1997), se encontró que la concentración decrece al aumentar la
distancia de la carretera y a 60-100 m las concentraciones de PAH en las muestras de musgo eran
similares a las concentraciones iniciales. Esta misma autora utiliz
concentración de PAH a lo largo de una autopista es significativamente mayor que las
concentraciones iniciales de las muestras
1 d entracione orporalen carbó
de PAH en transplantes de mulas que ( smoky coal
comparad
ara la cocina y cal
con el rado to de los
entro del u cont en ca as y os u
nte e e extre espe
afía, y que re r nin relació la midad
estudiada.
la vista de lo comenta un p
ó eve a ecot
metales:
Níquel
El Ni existe en una serie de especies que pueden clasificarse como Ni metálico, oxídico y
sulfídico o como sales de Ni solubles. Los niveles actuales de Ni en el aire ambiente de
emplazamientos rurales generalmente no suelen superar los 2 ng m-3, con unos valores mínimos
de 0,4 ng m-3. Los niveles de emplazamientos en contexto urbano presentan una oscilación entre
1,4 y 13 ng m-3. Las concentraciones de Ni observadas cerca de instalaciones industriales pueden
ser hasta de un orden de magnitud superior, dependiendo del tipo de instalación y de la distancia
y posición de la estación de seguimiento.
La predominancia de uno u otro compuesto de Ni en el aire ambiente depende de su
origen. Aunque cerca del 50% del Ni procedente de fuentes de comb
aplica a menos del 10% del Ni sulfídico. Las mediciones indicativas muestran que el Ni
oxídico puede ser la principal fracción en el aire ambiente. Por lo que respecta a la distribución
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por tamaños, el Ni en el aire ambiente presenta porcentajes importantes de partículas gruesas
(<PM10).
Algunas fuentes antropogénicas importantes de Ni son la combustión de fuentes fijas
(55%) y de fuentes móviles y la maquinaria distinta del transporte por carretera (30%). Esta
última cifra no está confirmada por los inventarios nacionales, que atribuyen un porcentaje
reducido a esta fuente. Por lo que respecta a la calidad del aire, las fuentes relevantes son el
refinado del petróleo y las emisiones fugitivas procedentes de la producción de acero en hornos
eléctricos de arco. Entre las fuentes naturales importantes de Ni destacan las partículas de tierra
arrastradas por el viento y los volcanes. En Europa las fuentes antropogénicas superanconsiderablemente a las fuentes naturales.
En general, en Europa la población absorbe unos 500 mg día -1 (un cigarrillo contiene 2
ng). Según el compuesto, hasta el 35% de las partículas inhaladas pueden ser absorbidas en los
pulmones. El Ni se asocia a la albúmina y se difunde fácilmente (el valor normal en sangre ronda
los 2 µg L-1 ), siendo el riñón, hígado y pulmones donde se encuentran los valores más elevados.
Los efectos dependen de la forma del Ni y los compuestos solubles de Ni son los quetienen
caso de individuos expuestos (sobre todo en siderurgias) la respiración
permanente de aerosoles con Ni puede entrañar manifestaciones displásicas epiteliales de las
fosas n
mayor impacto. Los efectos no cancerosos para la salud humana del Ni en el aire
ambiente se concentran en el tracto respiratorio, el sistema inmunológico y la regulación
endocrina. En el
asales, asmatiforme así como neumoconiosis. Los primeros signos clínicos se observan en
individuos con más de 100 µg L-1 en orina en el 10% de la población, sobre todo mujeres, la
toxicidad del Ni se manifiesta en forma de reacciones alérgicas (hipersensibilidad con dermatitis
alérgicas). No se conocen efectos teratogénicos en hombre, pero si mutagénicos y cancerígenos
(VME: 1 mg m-3; MAKIII/I). La CIIC clasifica el Ni metálico como 2B y sus compuestos, como
Ni-tetracarbonilo, Ni(CO)4, como 1 para el sistema respiratorio.
2) Vanadio
El V proviene de diferentes operaciones industriales y artesanales. Entre las actividades
con emisiones de V están la limpieza de cisternas de estaciones de servicio o de refinerías,
tinturas y otras industrias químicas. Sin embargo, la contaminación atmosférica por este
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elemento está ligada fundamentalmente con las emisiones de la industria de refinado de petróleo
y la combustión de carbón y fuel (fundamentalmente fueles pesados).
la concentración es inferior a 1 ng m-3, pero la quema de combustibles fósiles puede incrementar
esporá
La absorción de V se realiza sobretodo por vía respiratoria. A nivel sanguíneo esta
esencialmente presente en el plasma, parcialmente ligado a la globulina. Se bioacumula
preferentemente en corazón, bazo, hígado, riñones y testículos y se excreta principalmente vía
urinaria, secundariamente por las heces.
Es considerado un metal esencial, pero también es un metal acumulativo que puede
alterar sistemas enzimáticos, sobretodo a nivel de membrana (aumenta la actividad de la
adenilciclasa e inhibe la ATPasa Na+
K +
a nivel renal, cerebral y cardíaco y, en consecuencia,inhibe la bomba de sodio).
Disminuye la resistencia inmunológica y presenta cierta toxicidad respiratoria (irritación,
rinitis, faringitis, bronquitis), digestiva, renal y neurológica (temblores, cuadros depresivos). El V
no parece poseer potencialidades carcinógenas, pero si teratogénicas.
La concentración de V en el ambiente varía considerablemente. En áreas rurales remotas
dicamente los niveles locales hasta 75 ng m-3. La concentración típica en ambiente urbano
varía en un amplio rango 0.25-300 ng m-3. En grandes ciudades se pueden alcanzar valores
medios anuales entre 20 y 100 ng m-3, con marcadas diferencias entre el invierno (valores
máximos) y verano.
Asumiendo una concentración media en el aire de 50 ng m-3, puede entrar en el tracto
respiratorio cerca de 1µg diario. La VME de polvos y humos, expresados en V 2O5, es de 50 µg
m-3. En aire la OMS exige respetar un valor límite de 1 µg m-3como media anual, un valor fácil
de encontrar en el entorno de industrias metalúrgicas.
En sangre y orina las concentraciones normales son, respectivamente: ≤ 0.5 µg L-1 y <
0.2-0.8 µg L-1.
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6. CONCLUSIONES
• La técnica de biomonitorización activa realizada con trasplantes de musgo ha
demostrado ser muy adecuada para realizar una evaluación detallada de la calidad del
aire en el entorno del área industrial y de alta densidad de circulación de Santa Cruz
de Tenerife.
• No se ha detectado contaminación de arsénico ni de la mayoría de los PAH
estudiados.
• El método utilizado se ha mostrado óptimo para la descripción de la estructura
espacial de V y Ni; encontrándose también estructura espacial para Cd, Hg, Pb, y de
idas muestra en todos los
tenidos indican la existencia de una grave y
y de forma muy especial de V y Ni.
forma más pobre para antraceno, criseno y benzo( b )fluoranteno +
benzo( j )fluoranteno.
• La representación de las superficies de respuesta obten
casos una estructura espacial ligada a la refinería que CEPSA tiene instalada en Santa
Cruz de Tenerife, y que está desplazada hacia el suroeste de la factoría. Esto se
verifica por la existencia de estructura espacial y la superficie de respuestacorrespondiente al segundo factor identificado por el análisis de componentes
principales.
• Los factores de enriquecimiento ob
elevada contaminación de V y Ni, respectivamente, en el entorno de la refinería.
• Se han encontrado concentraciones especialmente altas de Cd, Hg, Pb, criseno,
benzo(b)fluoranteno+benzo(j)fluoranteno
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7. RECOMENDACIONES Y ACCIONES FUTURAS
• Dadas las concentraciones registradas en algunos de los metales y metaloides
fico rodado en esta zona del núcleo urbano sería aconsejable la
• r la representatividad del trabajo realizado, sería conveniente su
•
férica de esta área.
•
estudiados, sería recomendable proceder a la determinación de otros posibles
metales que se puedan encontrar como contaminantes atmosféricos: Ag, Al, Ba, Be,
Cr, Co, Cu, Fe, Mn, Se, Sb, Sn, Sr, Tl y Zn. Del mismo modo y para evaluar el
efecto del trá
determinación en las muestras de Pd, Pt y Rh.
Para evalua
repetición en otros años y otras épocas del año. La información obtenida en el presente trabajo, al identificarse las zonas de mayor
inmisión, podría servir para la ubicación o reubicación de estaciones de control de la
contaminación atmos
• Al mismo tiempo, sería conveniente iniciar actuaciones relacionadas con la salud
pública (i.e. estudios epidemiológicos) para descartar la existencia de daños a la
población derivados de la contaminación del aire por los contaminantes estudiados.
A la vista de los resultados es necesario reducir las emisiones e inmisiones de Cd,Hg, Pb, criseno, benzo(b)fluoranteno+benzo(j)fluoranteno y de forma muy especial
de V y Ni.
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