Contaminants orgànics persistents a la conca mediterrània. El cas del delta de l'Ebre

Abstract

Els contaminants orgànics persistents (COPs) són compostos tòxics, persistents, bioacumulables i capaços de ser transportats per l'atmosfera a tot el planeta, incloses aquelles zones remotes on mai s'han produït ni emprat. Aquesta tesi estudia la contaminació dels ecosistemes aquàtics mediterranis per una selecció de COPs: els bifenils policlorats (PCBs), el diclorodifeniltricloroetà (DDT) i els seus derivats (DDE i DDD), els hexaclorociclohexans (HCHs) i l'hexaclorobenzè (HCB). <br/>Els resultats d'aquesta tesi s'han organitzat en tres capítols. En el primer d'ells s'estudia l'estat de la contaminació i la dinàmica dels COPs en el delta de l'Ebre. L'anàlisi de les mostres recollides (novembre de 2002 - octubre de 2003) mostrà com encara es produeixen aportacions no controlades de DDT al delta. Aquestes entrades poden ser la conseqüència de l'arrossegament de partícules enriquides mobilitzades des de diferents indrets de la conca i/o el resultat de les activitats agrícoles. La variabilitat estacional i geogràfica del lindà també indica l'existència d'aportacions recents. D'altra banda, les crescudes del riu provoquen un important augment de la descàrrega de COPs, bàsicament a la fase particulada, a causa de l'augment de l'escolament, la lixiviació, l'arrossegament de sòls i la remobilització dels sediments (ex. material dipositat als embassaments). Així, els períodes d'avinguda són claus en el còmput total de la descàrrega de COPs a la Mediterrània. <br/>En el segon dels capítols s'estudià el perfil vertical estratificat del riu a la seva desembocadura com un exemple dels estuaris de falca salina desenvolupats a la Mediterrània. La falca salina a l'Ebre provoca un canvi en la dinàmica vertical de diferents variables fisicoquímiques, de la matèria orgànica i dels COPs. La floculació induïda pel canvi salí vertical provoca un augment de la quantitat de partícules en suspensió a la falca salina i la barreja de partícules de diversos orígens (orgànic i mineral). Aquest material es barreja a la vegada amb el material marí i les partícules suspeses pateixen una disminució general de les concentracions de COPs. Tanmateix, la falca salina actua com una zona de retenció dels COPs ja que el seu moviment lent i la baixa renovació de l'aigua fan que els contaminants es mantinguin a l'estuari. D'altra banda, tot i que la interfície vertical entre l'aigua dolça - falca salina juga un paper molt important en la transformació i l'acumulació de la matèria orgànica, no s'han detectat màxims molts evidents de COPs en aquesta zona. <br/>Finalment, l'últim capítol presenta una visió més global i s'analitza l'abast i el risc ecològic de la utilització dels COPs a tota la conca mediterrània. Es realitzà una recopilació i valoració de la informació existent sobre COPs als sediments marins superficials com a indicadors i integradors del nivell de contaminació de la conca. Tot i les limitacions trobades en el recull d'informació (manca de dades per les costes est i sud de la conca, inexistència de procediments de mostreig i d'anàlisi normalitzats i manca de guies de qualitat ecotoxicològica) es van observar algunes tendències. Des del punt de vista geogràfic, s'ha demostrat com la contaminació per COPs als sediments mediterranis és un problema localment important en algunes zones urbanes/industrials, àrees de descàrrega de rius i zones semitancades (ports i llacs costaners). Malgrat això, les concentracions i el seu risc ecològic associat decreixen ràpidament en les zones de mar obert. Temporalment, tot i la gran variabilitat, s'observa una disminució general de les concentracions de COPs des dels anys setanta fins a l'actualitat.

Persistent Organic Pollutants (POPs) are compounds which have shown to be toxic, persistent, bioaccumulable and susceptible to atmospheric transport to remote areas where they have never been produced or used. This Thesis deals with the contamination of the Mediterranean Sea by a selection of POPs: hexachlorobenzene (HCB), hexachlorocyclohexanes (HCHs), dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and its derivatives (DDE and DDD) and polychlorinated biphenyls (PCBs). <br/>Results of this Thesis have been organized in three different chapters. The first chapter is focused on the contamination by POPs and their dynamics in the Ebro Delta. The analysis of collected samples (November 2002 - October 2003) have shown that even today, some DDT inputs are occurring in the Ebro Delta. These inputs can be related to the mobilization of enriched particles from several places in the basin and/or to agricultural activities. In the case of lindane, the seasonal and spatial variability also seems to indicate the existence of recent inputs of this pesticide in the area. On the other hand, the rises of the river flow leads to a significant increase in POP transport downstream, basically in the particulate phase, as a result of the increase in runoff, lixiviation, dragging of soils and the mobilization of sediments (ex. sediment stored in the dams). Flood episodes are thus contributing greatly to the total amounts of POPs annually discharged by the river into the Mediterranean. <br/>In the second chapter, the stratified vertical profile of the river in the mouth was studied as an example of the salt wedge estuaries developed in the Mediterranean. The salt wedge in the Ebro produces a great change in the vertical profiles of various physicochemical variables, as well as the concentrations of organic matter and POPs. Flocculation caused by the salinity gradient leads to an increase of suspended organic matter in the salt wedge and the mixing of particles from different sources (organic and mineral). In the salt wedge, this material is also mixed with marine suspended particulate matter and the concentrations of POPs in the suspended solids decrease. However, the salt wedge entraps a large amount of POPs due to the low renewal levels and lack of movement and, thus, keeps the pollutants in the estuary. Although the interface between fresh and salty waters has a crucial role in the transformation and accumulation of organic matter, the results do not show important maxima of POPs in this region. <br/>Finally, in the last chapter, from a more general standpoint, an assessment of POPs contamination and ecological risk in the Mediterranean was conducted, using the superficial sediments as indicators. In spite of all the limitations on gathering the existing information (lack of data in the eastern and southern Mediterranean, non-existence of standardised sampling and analytical procedures and ecotoxicological quality standards), some trends can be discerned. Geographically, it has been proved that POPs pollution in the Mediterranean sediments is a local problem and important in some urban and industrial locations, river discharge areas and semi-enclosed zones (harbours and coastal lagoons). In spite of this, the concentrations and their ecological risk are falling rapidly in open sea areas. Temporally, despite the great variability of data, a general decrease of POPs concentrations since the 1970s can be seen.