O Efeito do engarrafamento e armazenamento na migração de constituintes plásticos em Águas engarrafadas espanholas

Efeito do engarrafamento e armazenamento na migração de constituintes plásticos em Águas engarrafadas espanholas

Abstrato

A água engarrafada é embalada em vidro ou, em grande medida, em garrafas plásticas com tampas metálicas ou plásticas de diferentes materiais, forma e cor. Os materiais plásticos são feitos de um ou mais monômeros e vários aditivos que podem eventualmente migrar para a água, seja durante a fabricação de garrafas, enchimento de água ou armazenamento. O principal objetivo do presente estudo foi realizar uma avaliação abrangente da qualidade do mercado de água engarrafada em termos de (i) migração de componentes plásticos ou aditivos durante o engarrafamento e durante o armazenamento e (ii) avaliação do efeito do material de embalagem e formato de garrafa sobre o potencial de migração. Os compostos investigados foram 5 ftalatos, dietil-hexil adipato, alquilfenóis e bisfenol A. Um conjunto de 363 amostras de água engarrafada correspondentes a 131 águas minerais naturais e nascentes e 3 águas tratadas de várias marcas comerciais foram analisadas imediatamente após o engarrafamento e após um ano armazenamento (um total de 724 amostras). Os compostos alvo foram detectados em 5,6% dos valores dos dados, sendo o dietil hexil ftalato e o bisfenol A os compostos mais omnipresentes detectados. O consumo diário total foi estimado e uma comparação com os valores de referência foi indicada.

Introdução

A água engarrafada emergiu como água potável, o que preserva a pureza original das águas minerais naturais, e em muitas áreas, onde há falta de água de distribuição potável, é o único água disponível para consumo humano. Existem diferentes categorias de água engarrafada de acordo com a origem: mineral natural água de nascente e água potável engarrafada (os chamados agua). Estas águas engarrafadas são reguladas pela Directiva 2009/54 / CE (UE, 2009) e Diretiva 98/83 / CE (EU, 1998) para análise química e testes microbiológicos.

A indústria de engarrafamento busca a produção de água qualidade. No entanto, vários fatores podem afetar a qualidade da água: (i) lixiviação de poluentes de áreas agrícolas e industriais desprotegidas áreas, que podem ser evitadas através da criação de um perímetro de proteção nas fontes de água mineral natural e água de nascente para preservar a pureza original (Bono-Blay et al., 2012); ii) o engarrafamento processo, onde componentes plásticos e aditivos podem migrar para água de tanques de armazenagem e oleodutos e (iii) armazenamento, onde componentes de plástico ou aditivos podem migrar para a água dependendo no material de embalagem e formato (Diduch, Polkowska, & Namies'nik, 2011).

A embalagem de garrafas é projetada para atuar como uma barreira contra gases para evitar a interação com o meio ambiente, mas não possui uma barreira funcional, como por exemplo uma camada de alumínio. O material plástico, usado para fabricar garrafas destinadas a conter água, consiste em um ou mais monômeros e vários aditivos, como aceleradores, catalisadores, estabilizantes, antioxidantes, agentes de acoplamento e plastificantes. Bach, Dauchy, Chagnon e Etienne (2012) relataram que antioxidantes, como alquilfenóis, podem estar contidos na água durante a fabricação de tereftalato de polietileno (PET) ou durante as etapas de lavagem dos recipientes. Altas temperaturas e a presença de oxigênio no processo de fundição do PET podem promover reações termomecânicas e termo-oxidativas, o que potencializa a migração dos componentes do material plástico. Os ftalatos podem ser provenientes de linhas de engarrafamento, resinas de selagem de tampas, instalações de tratamento de água ou migração durante o armazenamento. Vários autores detectaram alquilfenóis, como nonilfenol (NP) e octilfenol (OP), em água engarrafada e após ensaios de migração. Outros estudos indicam que resinas de policarbonato (PC) de plástico e epóxi podem ser uma fonte de bisfenol A (BPA) em água.

O principal objetivo do presente estudo foi realizar uma avaliação abrangente sobre a qualidade da água engarrafada e determinar o efeito do engarrafamento, tipo de embalagem, formato e tempo de armazenamento na qualidade da água. Para atingir este objetivo, foram analisadas 363 amostras em diferentes tipos e formatos de garrafas correspondentes a 131 fontes (águas minerais naturais e água de nascente) e 3 águas tratadas: (i) nas amostras frescas imediatamente após o engarrafamento e (ii) em um ano. amostras armazenadas. As águas analisadas representam marcas comerciais espanholas. Os compostos estudados foram 5 ftalatos, bis (2-etilhexil) adipato, 2 alquilfenóis e BPA. A associação entre os compostos alvo detectados e o material de embalagem é apresentada e, finalmente, o consumo diário total é calculado para os diferentes compostos e comparado com os valores de referência.

2. Materiais e métodos

2.1. Reagentes químicos

Mistura de ftalato 525 (500 ng/microlitro cada em metanol) contendo ftalato de dimetilo (DMP), dietil ftalato (DEP), di-n-butilo ftalato (DBP), butil benzil ftalato (BBP), bis (2-etilhexil) adipato (DEHA) e bis (2-etilhexil) ftalato (DEHP) era de Supelco (Bellefonte, PA, EUA). 4-nonilfenol (NP) foi obtido de Riedel-de Häen (Seelze, Alemanha) como uma mistura técnica sólida de isômeros. O BPA foi comprado do Dr. Ehrenstorfer (Augsburg, Alemanha) como um sólido e 4-terc-octilfenol da Supelco (Bellefonte, PA, EUA) como um sólido. O padrão substituto dos ftalatos foi dipropilftalato-d4 de Riedel-de Haën (Seelze, Alemanha), comprado como um sólido. O padrão substituto dos alquilfenóis foi 4-n-nonilfenol-d8 do Dr. Ehrenstorfer (Augsburg, Alemanha) como uma solução a 100 ng / ll em acetona; O substituto do BPA foi o BPA-d16 da Sigma Aldrich (St. Louis, MO, EUA) como um sólido; antraceno-d10 usado como padrão interno, foi do Dr. Ehrenstrofer como uma solução de 10 ng / ll em ciclohexano. Foram utilizados cartuchos de 200 mg de extração em fase sólida do Oasis HLB (SPE) da Waters (Milford, MA, EUA) e usado com um sistema de vácuo Baker (produto n ° 7018-94; J.T. Baker, Deventer, Holanda). Metanol cromatográfico, acetona, diclorometano, n-hexano, acetato de etilo e água HPLC foram adquiridos da Merck (Darmstadt, Alemanha). Nitrogênio para secagem com 99,995% de pureza foi da Air Liquid (Barcelona, Espanha).

2.2. Amostras

Águas engarrafadas espanholas de 0,1 , 0,15, 0,2, 0,25, 0,33, 0,5, 0,75, 0,92, 1, 1,25, 1,5, 2, 5, 6,5, 8, 10, 11, 13, 18,9 e 20 l de 94 marcas foram analisados. A água engarrafada estudada correspondeu a (i) garrafas de vidro, 85 com tampa de coroa metálica, 20 com tampa de rosca metálica e 4 com tampa de polietileno de alta densidade (HDPE); (ii) 1 garrafa de polipropileno (PP) com tampa de HDPE; (iii) 20 frascos de PC com tampa de LDPE; (iv) 224 garrafas PET com tampa de HDPE; (v) 7 frascos de HDPE com tampa de HDPE e (vi) 1 saco de polietileno de baixa densidade (LDPE) (tabela 1). Todas estas águas eram ou água mineral natural, água de nascente ou água tratada. As amostras foram fornecidas pela principal indústria de engarrafamento espanhola. Duas amostras de cada material e volume foram coletadas após o preenchimento das linhas de engarrafamento de cada empresa (um total de 724 amostras). Uma amostra foi analisada imediatamente após a amostragem (amostra fresca) e a outra foi armazenada por 1 ano e analisada (um ano armazenado). As águas doces foram armazenadas em temperatura ambiente até a análise, que foi realizada dentro de 15 dias a partir da data da amostragem. Por outro lado, as águas armazenadas durante 1 ano em sua garrafa original foram colocadas em um armazém externo nas dependências do laboratório Dr. Oliver Rodes, protegido da chuva e da luz solar. As temperaturas médias e mínimas médias mensais foram 14,7 e 28,0 ºC, 12,4 e 28,9 ºC e 12,5 e 30,1 ºC nos anos de 2007, 2008 e 2009, respectivamente.