1. Legislación de la calidad de aguas en zonas de cría de moluscos

1.1. ¿Qué son los moluscos?

1.2. Cultivo de moluscos

1.3. Directiva aplicable

2. Determinación analítica de metales

2.1. Introducción

2.2. Metales pesados

2.3. Definiciones

2.4. Equipo y materiales

2.5. Reactivos y patrones

2.6. Recolección, preservación y recogida de muestras

2.7. Procedimiento

2.8. Cálculos

2.9. Interferencias

Los moluscos son invertebrados de cuerpo blando, protegidos por una o dos conchas. Sus clases son:

Cefalópodos: Pulpo, calamar, volador, pota y jibia.

Gasterópodos: Caracol y lapa de mar que, salvo la cañaílla y el bígaro, tienen poco interés comercial y no se cultivan.

Bivalvos: Se cultivan solo 6 tipos: Mejillón, ostra, ostión, almeja fina, almeja babosa, vieira.

Hay que garantizar la calidad de la captación de agua de mar para el criadero durante todo el año.

La ubicación geográfica del sitio y las posibles especies de cultivo determinarán los parámetros ambientales del agua de mar que necesitan ser examinados.

Las larvas, los juveniles y los adultos de los bivalvos tienen requisitos fisiológicos estrictos: la temperatura del agua, la salinidad y los niveles de oxígeno.

La temperatura del agua tiene gran influencia sobre los moluscos:

A menos de 5°C: Es difícil su supervivencia. Entre 5 y 8°C: Bombean muy poca agua, por lo que se

mantienen en una especie de hibernación. A partir de los 8°C: Aumenta progresivamente la

actividad de sus branquias y con ellas el bombeo, con lo que comen más y crecen más, hasta cerca de los 30°C.

A mayor temperatura mueren.

Los moluscos respiran a través de sus células, expulsando CO2 y absorbiendo oxígeno.

El oxígeno disuelto en el agua se produce de forma natural por el movimiento del agua (olas, remolinos, cascadas) y por la fotosíntesis.

Por efecto de ósmosis, cuando aumenta la salinidad del medio exterior, las células de los moluscos pierden parte de su líquido celular y el agua de baja salinidad se introduce en las células.

El valor medio de salinidad del mar es de unos 35 por 1000 (1 kg de agua contiene 35 g de sal).

Hay que evitar aquellos emplazamientos que puedan verse afectados por vertidos procedentes de plantas industriales, puertos deportivos, zonas comerciales y suelos agrícolas.

La Directiva 2006/113/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 12 de diciembre de 2006, para la calidad de las aguas para la conquilicultura, es decir, las aguas propicias para la cría de moluscos (moluscos bivalvos y gasterópodos).

Sustituye a la codificación de la Directiva 79/923/CEE.

La Directiva 2000/60/CE sobre la política de aguas prevé que la Directiva sobre la calidad exigida a las aguas para la cría de moluscos se derogue de aquí al año 2013.

La Directiva se compone de 18 artículos.

Artículo 1: Se aplicará a las aguas costeras y a las aguas salobres

declaradas por los Estados miembros que requieran una protección o mejora para permitir la vida y el crecimiento de los moluscos y para contribuir de esta forma a la buena calidad de los moluscos directamente comestibles por el hombre.

Artículo 2: Los parámetros aplicables a las aguas declaradas por los

Estados miembros figuran en el Anexo I.

Artículo 3: Los Estados miembros no fijarán valores menos estrictos

que los que figuran en la columna I del Anexo I y se esforzarán por cumplir los valores que figuran en la columna G.

Artículo 4: Los Estados miembros declararán las aguas para cría de

moluscos y podrán efectuar posteriormente declaraciones suplementarias.

Artículo 5: Los Estados miembros establecerán programas para

asegurar que las aguas declaradas se habrán adecuado, en un plazo de 6 años, a los valores fijados.

Artículo 6

Las aguas declaradas se considerarán conformes a la presente Directiva, si muestras de dichas aguas respetan los valores fijados, respecto al:

a) 100 % de las muestras para los parámetros "substancias órgano-halogenadas" y "metales";

b) 95 % de las muestras para los parámetros "salinidad" y "oxígeno disuelto";

c) 75 % de las muestras para los demás parámetros que figuran en el Anexo I.

El incumplimiento de los valores fijados o de las observaciones no se tomará en consideración cuando sea consecuencia de una catástrofe.

Artículo 7 Las autoridades competentes de los Estados miembros

llevarán a cabo los muestreos. Si se observa que uno de los valores fijados o una

observación no se ha respetado, se determinará si esta situación es consecuencia de un fenómeno natural o se debe a una contaminación.

Los métodos de análisis de referencia que se deberán utilizar se especifican en el Anexo I.

Artículo 8 La aplicación de las medidas adoptadas no podrá tener

como efecto el aumento, directo o indirecto, de la contaminación de las aguas costeras o de las aguas salobres.

Artículo 9 Los Estados miembros podrán fijar valores más estrictos que

los previstos y también adoptar disposiciones relativas a parámetros distintos.

Artículo 10 Cuando un Estado miembro prevea declarar unas aguas

situadas en la proximidad de la frontera de otro Estado miembro, dichos Estados se consultarán.

Artículo 11 Los Estados miembros podrán no aplicar la presente

Directiva en caso de circunstancias meteorológicas o geográficas excepcionales.

Los restantes Artículos (12-18) hacen referencia a posibles modificaciones, disposiciones, revisiones y comunicados.

El agua de mar se encuentra en grave deterioro a causa de los vertidos que realiza el ser humano, lo cual obliga a aplicar procesos de depuración a los moluscos destinados al consumo.

El mecanismo de alimentación de los moluscos requiere filtrar grandes cantidades de agua a fin de retener los nutrientes, por lo que pueden contener una concentración de contaminantes en sus tejidos en cantidades superiores a las del medio donde viven.

Es necesario realizar un control y protección, tanto de la calidad del agua donde habitan como del producto final obtenido, según la legislación vigente.

Dentro del amplio campo de la contaminación química de los alimentos, es importante el estudio de los efectos debido a la presencia de diversos metales pesados.

El método empleado para la determinación de metales es la espectrometría de absorción atómica:

Utiliza la absorción de la luz para medir la concentración de átomos en fase gaseosa.

Dado que las muestras se encuentran en estado líquido ó solido, los átomos o iones del analito deben de vaporizarse con una llama o en un horno de grafito.

Los átomos absorben la luz visible o UV y realizan transiciones a niveles electrónicos de mayor energía.

La concentración del analito se determina por la cantidad de absorción aplicando la ley de Lambert-Beer directamente en la espectrometría.

Las características particulares de ciertos terrenos, la contaminación de praderas y tierras de cultivo con metales pesados procedentes de industrias de fundición, purines, residuos y materias primas como fosfatos, son las principales fuentes de contaminación del agua. Los metales pesados a analizar son: Plata, Arsénico, Cadmio, Cromo, Cobre, Mercurio, Níquel, Plomo y Zinc.

Blanco

Agua reactivo a la que no se le aplica ninguna parte del procedimiento analítico y sirve para evaluar la señal de fondo.

Metales disueltos

Aquellos metales en disolución en muestras no acidificadas o en estado coloidal que pasan a través de una membrana de poro de 0,45 micras.

Metales suspendidos

Aquellos metales en estado suspendido los cuales son retenidos por una membrana de poro de 0,45 micras.

Metales totales

Es la suma de la concentración de metales disueltos y suspendidos. Estos pueden ser determinados en una muestra sin filtrar que previamente ha sido digerida con ácido para solubilizar completamente a los metales a determinar.

Equipo

Balanza analítica. Espectrofotómetro de absorción atómica: Con haz

sencillo o doble, monocromador, detector y fotomultiplicador.

Horno de grafito: Equipo capaz de programar las temperaturas, tiempos y flujos de gas inerte y alterno en los pasos para atomizar la muestra, debe contar con un sistema de enfriamiento para controlar la temperatura del horno.

Generador de hidruros. Vapor frío.

Lámparas de: Plata, Arsénico, Cadmio, Cromo, Cobre, Mercurio, Níquel, Plomo y Zinc.

Horno de microondas, y/o autoclave, y/o placa de calentamiento.

Quemadores. Celda de cuarzo cilíndrica para el generador de hidruros.

Materiales

Todo el material volumétrico utilizado en este método debe ser de clase A con certificado y/o en su caso debe estar calibrado.

Todos los productos químicos usados en este método deben ser grado reactivo. Para las determinaciones que se realicen en horno de grafito deben ser grado suprapuor o equivalente.

Ácido clorhídrico concentrado (HCl). Ácido nítrico concentrado (HNO3). Ácido sulfúrico concentrado (H2SO4). Aire comprimido libre de agua y aceite. Acetileno, Argón, Nitrógeno, Óxido nitroso grado

absorción atómica. Disolución patrón de: Plata, Arsénico, Cadmio, Cromo,

Cobre, Mercurio, Níquel, Plomo y Zinc.

Recolección

Coger un mínimo de 500 ml de muestra para metales genéricos, en un envase de polietileno o polipropileno.

Para la determinación de mercurio, arsénico o selenio se necesitan 250 ml en envases separados.

Tratamiento en campo y/o laboratorio

Para la determinación de metales disueltos y/o suspendidos, la muestra y los blancos deben filtrarse a través de una membrana de poro de 0,45 micras, previamente lavada con una disolución de ácido nítrico y enjuagando con agua.

Preservación de la muestra

Las muestras y los blancos de campo deben preservarse añadiendo ácido nítrico concentrado hasta obtener un pH < 2. Todas las muestras deben refrigerarse a 4ºC hasta su análisis.

El tiempo máximo previo al análisis es de 6 meses. Para mercurio es de 28 días.

1. Realizar tres lecturas independientes para cada muestra, blanco, patrón, etc.

2. Preparación de la muestra para determinación de metales disueltos y suspendidos.

3. Preparación de la muestra para la determinación de metales totales por digestión.

4. Análisis por aspiración directa.5. Análisis por horno de grafito.6. Análisis por generador de hidruros.7. Análisis por vapor frío.

1. Realizar tres lecturas independientes para cada muestra, blanco, patrón, etc.

Las muestras de agua incoloras, transparentes con una turbidez < 1 UNT, pueden analizarse directamente sin digestión.

En cambio, si tenemos que analizar un sedimento marino o un molusco, debemos realizar una digestión.

2. Preparación de la muestra para determinación de metales disueltos y suspendidos.

Filtrar la muestra y hacer un blanco utilizando una membrana similar, lavada con agua.

Acidificar el filtrado a un pH de 2 con ácido nítrico concentrado y analizar directamente.

Digestión de la muestra: Transferir la membrana a un vaso de precipitados y añadir ácido nítrico concentrado. Incrementar la temperatura para la digestión completa del material.

Evaporar casi a sequedad, enfriar y redisolver los precipitados que se hallan formado.

Enfriar, lavar y filtrar para remover el material insoluble. Ajustar el volumen basado en la concentración esperada de los analitos. La muestra está lista para su análisis.

3. Preparación de la muestra para la determinación de metales totales por digestión en parrilla de calentamiento y en vaso abierto.

  Homogeneizar la muestra. Tomar una alícuota de 50-100 ml y transferir a un vaso

de precipitados para digestión. Añadir HNO3 concentrado y calentar en una placa,

evaporar y enfriar. Adicionar HNO3 concentrado, cubrir con un vidrio de

reloj y pasar la muestra a la placa de calentamiento. Incrementar la temperatura de calentamiento hasta que

exista reflujo de vapores. Continuar calentando.

Cuando la digestión es completa (cuando la muestra tenga apariencia cristalina constante) retirar la muestra y enfriar.

La digestión puede realizarse en placa térmica y en recipientes de teflón cerrados usando como fuente de energía autoclave u horno de microondas.

Evaporar casi a sequedad, enfriar y redisolver los precipitados que se hallan formado.

Enfriar, lavar y filtrar para remover el material insoluble. Ajustar el volumen basado en la concentración esperada de los analitos. La muestra está lista para su análisis.

Las concentraciones deben reportarse como metales totales.

4. Análisis por aspiración directa.

Calibrar el espectrofotómetro de absorción atómica. Obtener una gráfica con los valores de la curva de

calibración y realizar los cálculos cuantitativos. Analizar el lote de muestras.

5. Análisis por horno de grafito.

Calibrar el espectrofotómetro de absorción atómica, con el aditamento horno de grafito.

Inyectar la cantidad en el tubo de grafito del blanco de reactivos y la disolución de trabajo más concentrada para optimizar el programa del horno.

Obtener una gráfica con los valores de la curva de calibración y realizar los cálculos cuantitativos.

Analizar el lote de muestras.

6. Análisis por generador de hidruros.

Calibrar el espectrofotómetro de absorción atómica con el aditamento generador de hidruros.

Obtener una gráfica con los valores de la curva de calibración y realizar los cálculos cuantitativos.

Analizar el lote de muestras.

7. Análisis por vapor frío. (Para análisis con cloruro estañoso).

Calibrar el espectrofotómetro de absorción atómica con el aditamento para vapor frío.

Estándares, blanco y muestras deben ser tratados con HNO3 y H2SO4 en presencia de permanganato de potasio para oxidar todo el mercurio presente a forma de Hg2+.

Obtener una gráfica con los valores de la curva de calibración y realizar los cálculos cuantitativos.

Analizar el lote de muestras.

Realizar las gráficas de la curvas de calibración de cada uno de los metales de acuerdo a las concentraciones esperadas de la muestra.

  Calcular la concentración de la muestra por medio de la

ecuación de la recta que se obtiene de las curvas de calibración para cada metal empleando la siguiente ecuación:

Y = mX + b

Donde: Y es la absorbancia de la muestra ya procesada. m es la pendiente (coeficiente de absortividad). b es la ordenada al origen.

Hay que despejar la X, que debe ser la concentración de la muestra procesada.

Se debe obtener la concentración del metal en la muestra.

Reporte de resultados:

No se deben reportar concentraciones de elementos por debajo del límite de detección.

Reportar los resultados del análisis en mg/L.

Aspiración directa

Interferencias químicas. Son causadas por la pérdida de absorción por saltos cuánticos de átomos en combinaciones moleculares en la flama. 

Interferencia de absorción no específica (fondo). La absorción molecular y la dispersión de la luz causadas por partículas sólidas en la flama pueden causar errores positivos.

Interferencias de ionización. Ocurren cuando la temperatura de la flama es lo suficientemente alta para generar la remoción de un electrón de su átomo neutral, generándose un ion con carga positiva.  

Interferencias físicas. Están relacionadas con las diferentes propiedades existentes entre las muestras y los estándares.

Atomización sin flama (horno de grafito)

Interferencias químicas. Interferencias de absorción no especifica (fondo). Interferencias espectrales. Son causadas por algún

elemento debido al traslape entre la longitud de onda de este elemento que está interfiriendo y la del analito de interés.

Interferencias por incandescencia. Se presentan por saturación del detector de la señal de emisión proveniente de la incandescencia del tubo de grafito.

Interferencias de memoria. Se presentan cuando se analizan muestras con concentraciones altas de un elemento, produciendo señales falsas en las lecturas.

Generador de hidruros

Las interferencias se presentan por presencia de otros elementos o moléculas presentes en la muestra.

Los efectos se ven reflejados en una disminución de la cantidad de hidruro formado y por lo tanto en una disminución de la señal analítica.

http://europa.eu/legislation_summaries/environment/water_protection_management/l28177_es.html

http://eur-lex.europa.eu/smartapi/cgi/sga_doc?smartapi!celexplus!prod!DocNumber&lg=es&type_doc=Directive&an_doc=2006&nu_doc=113

http://noticias.juridicas.com/base_datos/Admin/rd927-1988.html

http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:31979L0923:ES:HTML

http://www.mapa.es/ministerio/pags/cadena_alimentaria/anexo5.pdf