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Platinum and other Technology-Critical Elements: Bioaccumulation and Behaviour in Coastal Systems

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Platinum and other Technology-Critical Elements: Bioaccumulation and Behaviour in Coastal Systems

Neira del Río, Patricia
 
DATE : 2019-05-20
UNIVERSAL IDENTIFIER : http://hdl.handle.net/11093/1265
UNESCO SUBJECT : 3309.92 Bioquímica y Microbiología de Los Procesos Fermentativos ; 2510 Oceanografía ; 2510.02 Oceanografía Química
DOCUMENT TYPE : doctoralThesis

ABSTRACT :

Los elementos del grupo del platino (PGEs), se encuentran en la naturaleza a concentraciones ultra-traza. Aunque las concentraciones ambientales naturales de estos elementos son extremadamente bajas, los niveles de Pt, Pd y Rh están aumentando considerablemente, debido principalmente a su uso en los catalizadores de los vehículos de motor (Zereini et al., 2007). Además, otros usos principales de los PGEs son en la fabricación de joyas, en las industrias del vidrio, químicas, eléctricas, electrónicas y de petróleo, en medicamentos para el tratamiento del cáncer, y en odontología como aleaciones (Ravindra et al., 2004). Como consecuencia de la creciente utilización de PGEs, las concentraciones de estos metales están aumentando claramente en diferentes matrices ambientales, principalmente en el polvo de las carreteras, los suelos a lo largo de carreteras muy frecuentadas, lodos de depuradoras y sedimentos de ríos urbanos y cuencas portuarias (Zimmermann y Sures, 2004). A día de hoy, estas emisiones continúan creciendo. Desde los lugares cercanos a su emisión, como pueden ser las ... [+]
Los elementos del grupo del platino (PGEs), se encuentran en la naturaleza a concentraciones ultra-traza. Aunque las concentraciones ambientales naturales de estos elementos son extremadamente bajas, los niveles de Pt, Pd y Rh están aumentando considerablemente, debido principalmente a su uso en los catalizadores de los vehículos de motor (Zereini et al., 2007). Además, otros usos principales de los PGEs son en la fabricación de joyas, en las industrias del vidrio, químicas, eléctricas, electrónicas y de petróleo, en medicamentos para el tratamiento del cáncer, y en odontología como aleaciones (Ravindra et al., 2004). Como consecuencia de la creciente utilización de PGEs, las concentraciones de estos metales están aumentando claramente en diferentes matrices ambientales, principalmente en el polvo de las carreteras, los suelos a lo largo de carreteras muy frecuentadas, lodos de depuradoras y sedimentos de ríos urbanos y cuencas portuarias (Zimmermann y Sures, 2004). A día de hoy, estas emisiones continúan creciendo. Desde los lugares cercanos a su emisión, como pueden ser las carreteras y otras vías de circulación, son introducidos en hábitats acuáticos donde se acumulan en los sedimentos y organismos marinos. El trabajo que proponemos se centrará en evaluar los cambios en la concentración de los elementos del grupo del platino (PGEs), principalmente platino y paladio, introducidos por el hombre y la variación en su origen durante el antropoceno en el medio ambiente. En este sentido tenemos dos formas de abordar el problema, la primera mediante su registro cronológico en testigos de sedimento en los que se ha acumulado a diferentes tasas en los últimos años (paleoproxy). Un segundo enfoque, que además de explicar la acumulación de este elemento en el medio, nos puede dar una idea de su biodisponibilidad en organismos marinos es mediante el análisis de sus concentraciones en series temporales de mejillones y otros moluscos, organismos ideales para el uso como bioindicadores de contaminación de aguas ya que al ser organismos filtradores tienden a acumular las sustancias presentes en el medio, y también en sedimentos recientes (contaminante emergente). A pesar de su creciente interés por suponer uno de los principales contaminantes emergentes en las últimas décadas, existen pocos estudios en este campo. Esto es debido principalmente a que el análisis de los elementos del grupo del platino requiere de métodos de análisis específicos y con un límite de detección muy elevado para la determinación de trazas de PGEs (Alsenz et al., 2009). [-]
 
Os elementos do grupo do platino (PGEs), atópanse na natureza a concentración ultra-traza. Aínda que as concentracións ambientais naturais destos elementos son extremadamente baixas, os niveis de Pt, Pd e Rh están a aumentar considerablemente, debido principalmente o seu uso nos catalizadores dos vehículos de motor (Zereini et al., 2007). Ademáis, outros usos principais dos PGEs son na fabricación de xoias, nas industrias do vidro, químicas, eléctricas, electrónicas e do petróleo, en medicamentos para o tratamento do cancro, e en odontoloxía como aleacións (Ravindra et al., 2004). Como consecuencia da crecente utilización de PGEs, as concentracións de estos metais están a aumentar claramente en diferentes matrices ambientais, principalmente no polvo das estradas, nos solos ó longo das estradas máis frecuentadas, lodos de depuradoras e sedimentos de ríos urbáns e concas portuarias (Zimmermann e Sures, 2004). A día de hoxe, estas emisións continúan a crecer. Dende os lugares próximos a súa emisión, como poden ser as estradas e outras vías de circulación, son introducidos nos ... [+]
Os elementos do grupo do platino (PGEs), atópanse na natureza a concentración ultra-traza. Aínda que as concentracións ambientais naturais destos elementos son extremadamente baixas, os niveis de Pt, Pd e Rh están a aumentar considerablemente, debido principalmente o seu uso nos catalizadores dos vehículos de motor (Zereini et al., 2007). Ademáis, outros usos principais dos PGEs son na fabricación de xoias, nas industrias do vidro, químicas, eléctricas, electrónicas e do petróleo, en medicamentos para o tratamento do cancro, e en odontoloxía como aleacións (Ravindra et al., 2004). Como consecuencia da crecente utilización de PGEs, as concentracións de estos metais están a aumentar claramente en diferentes matrices ambientais, principalmente no polvo das estradas, nos solos ó longo das estradas máis frecuentadas, lodos de depuradoras e sedimentos de ríos urbáns e concas portuarias (Zimmermann e Sures, 2004). A día de hoxe, estas emisións continúan a crecer. Dende os lugares próximos a súa emisión, como poden ser as estradas e outras vías de circulación, son introducidos nos hábitats acuáticos donde se acumulan en sedimentos e organismos mariños. O traballo que propoñemos centraráse en avaliar os cambios na concentración dos elementos do grupo do platino (PGEs), principalmente platino e paladio, introducidos polo home e a variación na súa orixe durante o antropoceno no medio ambiente. Neste sentido temos dúas formas de abordalo problema, a primeira mediante o rexistro cronolóxico en testigos de sedimento nos que se foi acumulando a diferentes tasas nos últimos anos (paleoproxy). Un segundo enfoque, que ademáis de explicar a acumulación de este elemento no medio, nos pode dar unha idea da súa biodispoñibilidade en organismos mariños é mediante a análise das concentracións en series temporais de mexilóns e outros moluscos, organismos ideais para o seu uso como bioindicadores de polución de augas xa que ó ser organismos filtradores tenden a acumular as sustancias presentes no medio, e tamén o análise de sedimentos recentes (contaminante emerxente). A pesar do seu crecente interés por supoñer un dos principais contaminantes emerxentes nas últimas décadas, existen poucos estudos neste campo. Esto é debido principalmente a que a análise destos elementos do grupo do platino require de métodos de análise específicos e con un límite de detección moi elevado para a determinación de trazas de PGEs (Alsenz et al., 2009). [-]
 
The elements of the platinum group (PGEs), are found in nature at concentrations of ultra-trace. Although the natural environmental concentrations of these elements are extremely low, the levels of Pt, Pd and Rh are increasing considerably, due mainly to their use in catalysts of the motor vehicles (Zereini et al., 2007). In addition, other key uses of PGEs are in the jewelry manufacturing, in the industries of glass, chemical, electrical, electronic, and oil, in medicines for the treatment of cancer, and in dentistry as alloys (Ravindra et al., 2004). As a result of the growing use of PGEs, the concentrations of these metals are increasing clearly in different environmental matrices, mainly in the dust of the roads, soils along roads highly frequented, sewage sludge and sediments of rivers and urban ports (Zimmermann and Sures, 2004). Today, these emissions continue to grow. From the places close to their emission, as can be the roads and other ways of circulation, are introduced in aquatic habitats where they accumulate in sediments and marine organisms. The work we ... [+]
The elements of the platinum group (PGEs), are found in nature at concentrations of ultra-trace. Although the natural environmental concentrations of these elements are extremely low, the levels of Pt, Pd and Rh are increasing considerably, due mainly to their use in catalysts of the motor vehicles (Zereini et al., 2007). In addition, other key uses of PGEs are in the jewelry manufacturing, in the industries of glass, chemical, electrical, electronic, and oil, in medicines for the treatment of cancer, and in dentistry as alloys (Ravindra et al., 2004). As a result of the growing use of PGEs, the concentrations of these metals are increasing clearly in different environmental matrices, mainly in the dust of the roads, soils along roads highly frequented, sewage sludge and sediments of rivers and urban ports (Zimmermann and Sures, 2004). Today, these emissions continue to grow. From the places close to their emission, as can be the roads and other ways of circulation, are introduced in aquatic habitats where they accumulate in sediments and marine organisms. The work we propose will focus on assessing changes in the concentration of the elements of the platinum group (PGEs), mainly platinum and palladium, introduced by humans, and the variation in its origin during the anthropocene in the environment. In this sense we have two ways to address the problem, the first, using a chronological record in sediment cores that have accumulated at different rates in recent years (paleoproxy). A second approach, which in addition to explaining the accumulation of this element in the middle, can you give us an idea of its bioavailability in organisms marine is through the analysis of their concentrations in a time series of mussels and other molluscs, organisms ideal for use as bio-indicators of pollution waters to organisms, as filter-feeders they tend to accumulate substances present in the medium, and also recent sediments (emerging contaminant). Despite its growing interest by supposing one of the major emerging contaminants in the last decades, there are few studies in this field. This is mainly due to that the analysis of the elements of the platinum group requires methods of analysis and specific with a very high limit of detection for the determination of traces of PGEs (Alsenz et al., 2009) [-]

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