Environmental Risk Assessment by Microplastics pollution on Catalonia coastal areas

Abstract

Els Microplastics (MPs) es defineixen com a “qualsevol partícula sòlida sintètica o matriu polimèrica, de forma regular o irregular i de mida compresa entre 1 m i 5 mm, d'origen primari o secundari, que són insolubles en aigua”. Els MPs són persistents en el medi ambient i poden ser ingerits per organismes filtradors, detritívors i planctívors. Els MPs ingerits poden excretar-se o retenir-se/translocar-se als teixits, amb possible transferència tròfica a través de la cadena alimentària. Estudis en animals i assaigs in vitro han mostrat possibles efectes adversos de l'exposició a MPs. S’ha analitzat la costa catalana com a cas d'estudi perquè la contaminació per MPs podria afectar el bon estat ecològic de regions com el Delta de l'Ebre. Entre els principals resultats hi ha mètodes efectius d'anàlisi de MPs inclosa la fluorescència amb tinció de Roig de Nil i tècniques espectroscòpiques. Els MPs es van trobar a totes les matrius ambientals (superfície d’aigua de mar, platges i sediments marins) i van mostrar patrons de distribució diferents. Cap al sud del litoral català augmenta el nivell de contaminació per MPs a totes les matrius estudiades. No hi ha risc per als organismes aquàtics per la presència de MPs >80μm en aigua de mar a Tarragona. A la costa de Tarragona, MPs 0,5 mm en sediments marins no presenten un risc per a organismes bentònics a diferència de MPs <0,5 mm ubicats a sediments de la zona centre-sud de Tarragona. Les platges més contaminades es troben a la zona sud de Barcelona, Tarragona i sud de Catalunya.

Los Microplasticos (MPs) se definen como “cualquier partícula sólida sintética o matriz polimérica, de forma regular o irregular y de tamaño comprendido entre 1 m y 5 mm, de origen primario o secundario, que son insolubles en agua”. Los MPs son persistentes en el medio ambiente y pueden ser ingeridos por organismos filtradores, detritívoros y planctívoros. Los MPs ingeridos pueden excretarse o retenerse/translocarse a los tejidos, con posible transferencia trófica a través de la cadena alimentaria. Estudios en animales y ensayos “in vitro” han mostrado posibles efectos adversos de la exposición a MPs. La costa catalana es analizada como caso de estudio porque la contaminación por MPs podría afectar al buen estado ecológico de regiones como el Delta del Ebro. Entre los principales resultados se encuentran métodos efectivos de análisis incluida la fluorescencia con tinción de Rojo de Nilo y técnicas espectroscópicas. Los MPs se encontraron en todas las matrices ambientales (agua de mar superficial, playas y sedimentos marinos) y mostraron patrones de distribución diferentes. Hacia el sur del litoral catalán aumenta el nivel de contaminación por MPs en las matrices agua de mar superficial, sedimentos sumergidos y playas. No existe riesgo para organismos acuáticos por la presencia de MPs >80μm en agua de mar en Tarragona. En la costa de Tarragona, MPs 0,5 mm en sedimentos marinos no presentan un riesgo para organismos bentónicos a diferencia de MPs <0,5 mm ubicados en sedimentos de la zona centro-sur de Tarragona.

Micoplastics (MPs) are defined as “any synthetic solid particle or polymeric matrix, with regular or irregular shape and with size ranging from 1 m to 5mm, of either primary or secondary origin, which are insoluble in water”. MPs are persistence in the environment and can be ingested by low trophic suspension, filter and deposit feeders, detritivores, and planktivorous. MPs ingested may be excreted or retained/translocated into tissues, making trophic transfer in food chain. Microplastic less than 150 m in diameter have the potential to translocate into human tissues. Animal studies and “in vitro” assays have shown possible adverse effects from exposure to MPs. The Catalan coast is analyzed as a case study because MPs pollution might to affect the good ecology state of regions as Ebro’s Delta. Among the main results are effective methods of analysis of MPs, including fluorescence with Nile Red staining and spectroscopic techniques. MPs were ubiquitous and exhibited different distribution pattern in environmental matrices (seawater surface, beaches and marine sediments) on Catalonia coast possibly by their physical-chemical properties and interaction with environmental and climate parameters. Towards to southern zones in Catalonia coast, it seems the seawater, subtidal sediments and beaches with high pollution level increases. Currently there is no threat or risk by MPs pollution >80μm sizes in seawater surface (upper pelagic compartment) on Tarragona coast.