Toxicity and marine risk assessment of spill treating agents and oil

Resumo

En la presente tesis se acometió: a) la evaluación toxicológica de cuatro agentes químicos para el tratamiento de derrames eficaces en la limpieza de superficies rocosas: tres dispersantes (Agma OSD569, Finasol OSR 51 y OD4000) y un agente de limpieza de costas (CytoSol) en tres grupos (bacterias, microalgas y erizo de mar) pertenecientes a distintos niveles tróficos"; b) el estudio del efecto de dos técnicas artificiales de envejecimiento (evaporación y fotooxidación) en la toxicidad de dos petróleos (crudo angoleño y fueloil pesado) y sus fracciones, así como la toxicidad conjunta de mezclas de fracciones complejas de un crudo maya;" c) la evaluación de la toxicidad de mezclas de los agentes químicos seleccionados y un crudo maya y d) el diseño de una estrategia de aplicación de agentes de limpieza en la costa que minimice el riesgo ecológico relacionado con su uso. Como paso previo se desarrolló un modelo matemático bivariado para la evaluación del efecto tóxico sobre las distintas fases del crecimiento microbiano. El modelo fue validado con éxito para cinco cepas bacterianas, tres especies microalgales y un conjunto diverso de tóxicos (metales pesados, dispersantes y agentes de limpieza de costas). Se definió asimismo un parámetro de toxicidad, la EC50,¿, que sirve de resumen del conjunto de efectos inhibitorios del crecimiento. El ensayo embriolarvario de erizo de mar (Paracentrotus lividus) presentó una sensibilidad notablemente mayor que los tests con microalgas y mucho mayor que los realizados con bacterias. Isochrysis galbana fue la microalga más sensible seguida de Chaetoceros gracilis y Phaeodactylum tricornutum. El dispersante Agma OSD 569 presentó la menor toxicidad, seguido del agente de limpieza de costas CytoSol. Los dispersantes OD4000 y Finasol OSR 51 presentaron la mayor toxicidad. El envejecimiento implicó una reducción de la toxicidad de la fracción de alifáticos, un aumento de la toxicidad de polares y de su contribución tóxica. La fracción de aromáticos explicó la mayor parte de la toxicidad observada para los petróleos. Se obtuvo una descripción consistente de la toxicidad aguda de mezclas binarias de fracciones (alifáticos, aromáticos y polares) obtenidas de un crudo Maya mediante el modelo de Adición de Concentraciones. Las respuestas inhibitorias al crecimiento larvario del erizo de mar observadas para mezclas binarias de extractos acuosos de un crudo maya y los agentes químicos se describieron de forma precisa mediante los modelos de Adición de Concentraciones (CytoSol y Agma OSD 569), Acción Independiente (Finasol OSR 51) y aceptando un leve antagonismo (OD4000). Los extractos acuosos mixtos de Finasol OSR51 y petróleo mostraron una toxicidad intermedia entre la menor toxicidad observada para el extracto acuoso de petróleo y la superior de los extractos del dispersante. El mejillón, seguido del erizo y el misidáceo, presentó la mayor sensibilidad a la escorrentía de un tratamiento con CytoSol de un sustrato rocoso contaminado con restos de fuel del Prestige. La concentración ambiental predicha sin efecto (PNEC) se calculó a partir de la concentración máxima sin efectos observables (NOEC) de la especie más sensible a la escorrentía. La concentración ambiental predicha (PEC) se estimó a partir de un modelo de dilución simple y prudencial, y el cociente PEC/PNEC se calculó en función del área tratada y de los diferentes valores de las variables consideradas en el modelo.