Avaliação da toxicidade do mercúrio com um sensor potenciométrico

Abstract

O objetivo deste trabalho consistiu na aplicação de um elétrodo seletivo ao mercúrio, para a deteção do mercúrio na água do mar em níveis de atividade correspondentes à toxicidade aguda na biota. Biodisponibilidade e, consequentemente, a toxicidade do mercúrio no ambiente aquático dependem de sua forma química. O mercúrio inorgânico, é associado à concentração ou atividade dos iões Hg2+. Dois métodos de avaliação da toxicidade do mercúrio em meio salino foram empregados: potenciometria, com os elétrodos de membrana de vidro calcogeneto seletivos para o mercúrio, e um teste biológico baseado na luminescência da bactéria marinha Vibrio fischeri. Os elétrodos seletivos ao mercúrio foram calibrados em soluções com diferentes conteúdos de cloreto e outros ligantes, e em diferentes valores de pH. O sensor respondeu na gama de atividades de mercúrio de 10-4 a 10-23 mol L-1 e com um limite de deteção na água do mar artificial de 2,65×10-24 mol L1. A toxicidade da água do mar artificial enriquecida com mercúrio, foi medida usando bactéria luminescente V. fischeri. Toxicidade aguda do mercúrio nestas condições, corresponde à atividade de 3,72×10-24 mol L-1 (t = 10 min). O sensor potenciométrico com membrana de vidro calcogeneto, pode ser aplicado para a deteção da atividade de mercúrio correspondente à toxicidade aguda, apesar de esta atividade ser muito próxima do limite de detecção do sensor. As duas amostras recolhidas na Ria de Aveiro não apresentaram toxicidade para V. fischeri, assim, foi-lhes adicionado mercúrio. O comportamento de ambos os sensores e da bactéria nas amostras de água do mar real, foi diferente em comparação com as soluções de água do mar artificial, salientando que esta última não é adequada para a calibração. Verificou-se que o limite de deteção do sensor potenciométrico na água real não permitiu a deteção da atividade do mercúrio, correspondente à toxicidade aguda.

The objective of this work was application of the mercury-selective electrode to the detection of the mercury in the seawater at the activity levels corresponding to the acute toxicity to the biota. Bioavailability and consequently toxicity of the mercury in the aquatic environment depends on its chemical form. For inorganic mercury it is associated with concentration of Hg2+ ion or activity. Two methods of assessment of mercury toxicity in saline media were employed: potentiometry with the mercury-selective electrode with chalcogenide glass membrane and biologic test based on the luminescence of the marine bacterium Vibrio fischeri. Mercury-selective electrodes were calibrated in the solutions with different content of chloride and other mercury complexing ligands and different pHs. Sensor has shown response in the range of the mercury activities 10-4 - 10-23 mol L-1 and detection limit in the artificial seawater of 2,65×10-24 mol L-1.Toxicity of artificial seawater spiked with mercury was measured using luminescent bacterium V. fischeri. Acute toxicity of mercury in this conditions corresponds to its activity of 3,72×10-24 mol L-1 (t = 10 min). Potentiometric sensor with chalcogenide glass membrane can be applied to the detection of mercury activity at the level of acute toxicity though this activity is very close to the detection limit of the sensor. Two samples collected in the Ria de Aveiro were found not to be toxic to V. Fischeri, thus they were spiked with mercury. Behavior of both sensor and bacterium in the real seawater samples was different compared to the artificial seawater solutions, stressing that the latter are not adequate for calibration. It was found that detection limit of potentiometric sensor in the real water does not allow detection of mercury on the activity level corresponding to the acute toxicity.