Muestreo pasivo para la vigilancia de PFAS en el agua

Los laboratorios ALS en Praga han ampliado la cartera de métodos de control de PFAS en el medio acuático mediante el análisis de muestreadores pasivos DGT.

Las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) son sustancias químicas sintéticas con enlaces C-F fuertes. Debido a su gran estabilidad térmica, sus propiedades hidrófobas y oleófobas y su elevada actividad superficial, se utilizan ampliamente en productos industriales. Debido a su persistencia, potencial de bioacumulación y potencial de transporte a gran distancia, los PFOS, PFOA y otros PFAS están siendo objeto de seguimiento en los sistemas acuáticos para ayudar a identificar las fuentes de contaminación y evaluar las tendencias temporales. Para estos proyectos, puede utilizarse la tecnología DGT («Diffusive Gradients in Thin Layers») porque proporciona concentraciones medias ponderadas en el tiempo fiables que son ideales para la vigilancia a escala de cuencas hidrográficas y la identificación de fuentes.

Los laboratorios ALS tienen una amplia y prolongada experiencia en el análisis de PFAS, principalmente en muestras de agua y suelo, y poseen una amplia cartera de métodos (véanse EnviroMails_Europe N° 01, 02 y 10).


Muestreo pasivo

El muestreo pasivo se basa en la difusión molecular no asistida de los analitos a través de una superficie difusiva hacia un adsorbente. A diferencia del muestreo activo (por bombeo), los muestreadores pasivos no necesitan electricidad, no tienen piezas móviles y son fáciles de usar (no necesitan bomba ni calibración). Tras el muestreo, los analitos adsorbidos se desorben del adsorbente y se cuantifican mediante diversas técnicas analíticas. El dispositivo de muestreo pasivo acumula cantidades de compuestos objetivo que reflejan las concentraciones medias ponderadas en el tiempo durante el periodo de despliegue. Dependiendo del procedimiento de preparación de muestras del laboratorio, el muestreo SPOT permite analizar concentraciones totales disueltas (compuestos libres + unidos coloidalmente que pueden pasar a través del filtro) o concentraciones totales (compuestos disueltos + coloidales + partículas). Contrariamente al muestreo puntual, el muestreo PASIVO permite medir únicamente la concentración de compuestos libremente disueltos.


Muestreadores DGT

Los muestreadores DGT constan de tres componentes principales: una capa de hidrogel, una capa de gel difusivo y una membrana de filtro (véase la figura 2). La capa de hidrogel actúa como fase de unión de los analitos objetivo, mientras que la capa de gel difusivo facilita la difusión controlada de los analitos hacia la capa de unión. A continuación, los analitos quedan inmovilizados en el hidrogel, lo que permite su conservación durante la recuperación de la muestra.

Muestreo y análisis de muestras

Los muestreadores DGT son adecuados para todo tipo de matrices acuáticas (agua dulce, agua de mar o aguas residuales). Los tomamuestras DGT se despliegan en aguas corrientes o en movimiento unidos a un dispositivo de despliegue mediante un sedal. Tras retirarlos del entorno de despliegue y enjuagarlos con agua ultrapura, los muestreadores DGT se transportan al laboratorio en bolsas de plástico con humedad controlada.

En el laboratorio, los muestreadores expuestos se sacan de las bolsas, se desmontan y el gel aglutinante se separa de las demás partes. La capa aglutinante se extrae 24 horas completamente sumergida en metanol que contiene 0,5% de NH4OH. El extracto se concentra con nitrógeno, se filtra y se analiza mediante UHPLC-MS/MS (cromatografía líquida de ultra alta resolución acoplada a espectrometría de masas en tándem). La identificación y cuantificación de los PFAS objetivo se basa en un método de calibración con patrón interno. El método está validado e incluye 14 compuestos de PFAS cuyos coeficientes de difusión (D) están especificados por el fabricante (cuadro 2).

* Los límites de notificación dependen del tiempo de despliegue. En general, lo óptimo es un despliegue de 3 a 21 días. Es necesario registrar la temperatura del agua durante el periodo de despliegue para calcular con precisión los resultados; lo ideal es obtener la temperatura media a partir de un registro de temperatura integrado (registrador de datos).

Conclusiones

El muestreo pasivo, en particular con muestreadores DGT, proporciona un enfoque valioso para comprender la dinámica de la calidad del agua a lo largo del tiempo. Al superar muchas de las limitaciones del muestreo puntual convencional, los muestreadores DGT contribuyen a una evaluación más completa y precisa de la calidad del agua, apoyando las decisiones de gestión medioambiental sostenible. La investigación continua y la integración de los métodos de muestreo pasivo en los programas de vigilancia desempeñarán sin duda un papel vital en la protección de los ecosistemas acuáticos.