Determinación del mercurio en tejidos vegetales por microPIXE: Aplicación al estudio de la hiperacumulación por Spirodela intermedia (Lemnaceae)

Background and aims: Aqueous mercury (II), Hg2+, is still nowadays a hazardous pollutant with a large dispersion. Phytoremediation strategies are an environmental friendly and low-cost alternative. In order to improve these processes, Spirodela intermedia, an autochthonous floating macrophyte, was used to remove Hg2+ from mineral water under laboratory conditions, studying the in vivo distribution of mercury and other elements by nuclear microprobe scanning mapping. M&M: Exposures (1 and 10 mg.L-1 Hg2+ concentrations) were performed during at least 2 weeks. All the parameters from the bioremediation process as uptake rate, bioconcentration factors (BCFs) of mercury in roots and leaves and translocation factors (TFs), were achieved from microPIXE quantifications at Buenos Aires Tandar accelerator. Results: For 1 and 10 mg.L-1 concentrations, S. intermedia can be considered as a hyperaccumulator. The highest BCFs (> 1000 in roots and > 200 in leaves) were obtained for 1 mg.L-1 of Hg2+ at 96 h. In all cases TFs 1000 en raíces y > 200 en frondes) correspondieron a 1 mg.L-1 a las 96 hs. En todos los casos, se constató que TFs < 1, indicando que no ocurre translocación de Hg2+. Se obtuvieron mapas 2D de alta resolución espacial de la distribución elemental in vivo para las diferentes condiciones. Se observó que la distribución de mercurio en frondes es más heterogénea que en raíces. Fue importante la detección de Hg en clorénquima donde sus efectos son más tóxicos. Se analizó una correlación entre la distribución de mercurio y calcio y la relación con respuestas fisiológicas. Conclusiones: La fitorremediación de Hg2+ con S. intermedia es una alternativa conveniente. Por haberse realizado en agua real, el protocolo es escalableFil: De La Fournière, Emmanuel M.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Vega, Nahuel Agustín. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Müller, Nahuel Agustín. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Pizarro, Ramón Augusto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área de Aplicaciones de la Tecnología Nuclear. Departamento de Radiobiología; ArgentinaFil: Debray, Mario Ernesto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentin

New Insights on the UV/TiO2 Photocatalytic Treatment of Thiomersal and its 2-Sulfobenzoic Acid Product

Background: Thiomersal (TM), a complex between 2-mercaptobenzoic acid (2-MBA) and ethylmercury (C2H5Hg+), is an antimicrobial preservative used in immunological, ophthalmic, cosmetic products, and vaccines. Objective: TM has been treated by UV/TiO2 photocatalysis in the presence or absence of oxygen at acidic pH. C2H5Hg+, 2-MBA, and 2-sulfobenzoic acid (2-SBA) were found as products. A 2-SBA photocatalytic treatment was undertaken to study sulfur evolution. Methods: Photocatalytic runs were performed using a UVA lamp (λmax = 352 nm), open to air or under N2. A suspension of the corresponding TM or 2-SBA salt and TiO2 was prepared, and pH was adjusted. Suspensions were stirred in the dark for 30 min and then irradiated. TM, 2-MBA, 2-SBA, and C2H5Hg+ were quantified by HPLC, sulfur by TXRF, and the deposits on the photocatalyst were analyzed by chemical reactions. The mineralization degree was followed by TOC. Sulfate was determined using BaCl2 at 580 nm. Results: Photocatalytic destruction of TM and total C2H5Hg+ was complete under N2 and air, but TM degradation was much faster in air. The evolution of TM and the products followed a pseudo-first order kinetics. Conclusion: TiO2-photocatalytic degradation is a suitable technique for the treatment of TM and its degradation products. In contrast to other organomercurial compounds, TM degradation is faster in the presence of O2, indicating that the oxidative mechanism is the preferred pathway. A significant TM mineralization (> 60%, NPOC and total S) was obtained. TM was more easily degraded than 2-SBA. Sulfate was the final product.Fil: De La Fournière, Emmanuel M.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Meichtry, Jorge Martin. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Custo, Graciela Susana. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); ArgentinaFil: Gautier, Eduardo Amilcar. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); ArgentinaFil: Litter, Marta Irene. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación en Ingeniería Ambiental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Treatment of ethylmercury chloride by heterogeneous photocatalysis with TiO2

Ethylmercury chloride (C2H5HgCl) was treated by UV/TiO2 photocatalysis in the presence of O2 and under N2 at pH 4.2. No report exists on C2H5Hg+ degradation by heterogeneous photocatalysis. The adsorption of C2H5Hg+ over TiO2 (no irradiation) was studied and fitted to the Freundlich isotherm. The photocatalytic evolution of C2H5Hg+ was adjusted to a two parameter Langmuir-Hinshelwood model, modified to include a third parameter attributed to the deactivation caused by the deposition of Hg(0). Hg(II) in solution, Hg(0) and Hg2Cl2 (detected only under N2) were the products of the photocatalytic degradation; the organic moiety was degraded but no organic by-product could be detected. Experiments in the absence of O2 showed a higher conversion rate, indicating that C2H5Hg+ is removed both by oxidative and reductive pathways, being this last step partially inhibited by O2. A degradation mechanism considering both oxidative and reductive one-electron transfer steps is proposed.Fil: De La Fournière, Emmanuel M.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); ArgentinaFil: Meichtry, Jorge Martin. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional; ArgentinaFil: Gautier, Eduardo Amilcar. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); ArgentinaFil: Leyva de Guglielmino, Ana Gabriela. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (CAC). Departamento de Física de la Materia Condensada; ArgentinaFil: Litter, Marta Irene. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación en Ingeniería Ambiental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin