Study of the distribution of metals in plastics at São Paulo coast: an avaliation of pollution with analysis of plastic pellets

A matéria prima das indústrias transformadoras de utensílios plásticos são os pellets de plástico, que recebem quantidades significativas de aditivos os quais possuem metais pesados e elementos tóxicos. Devido à perda desses pellets durante os processos de produção e transporte, tais contaminantes são liberados no ambiente. Este estudo investiga as interações entre os metais dissolvidos em pellets coletados em diferentes praias do litoral de São Paulo. Especificamente, o estudo comparou a realização do método em grânulos virgens, ou seja, aqueles obtidos a partir de uma fábrica de moldagem com os recolhidos das praias. Foram quantificados os elementos: Al, Cr, Cu, Fe, Mn, Sn, Ti e Zn empregando a técnica de espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). Os polímeros foram solubilizados via digestão ácida (EPA3050B). As concentrações dos metais exibiram um elevado grau de variabilidade, sendo Al e Fe os elementos de maiores concentrações 58,63 mg kg-1, praia de Tabatinga e 391,56 mg kg-1, praia de Itaguaré, respectivamente. Diferenças de afinidades entre os metais para os pellets coletados no ambiente e aqueles obtidos diretamente a partir de uma processadora de plásticos (virgem) também foram identificados. A adsorção de metais em pellets coletados é maior em relação aos pellets virgens, isso ocorre devido ao desenvolvimento de sítios de adsorção na superfície para realização de foto-oxidação, incrustação e deposição de sedimentos finos e/ou partículas durante a exposição a condições ambientais. Este estudo demonstrou que pellets de plástico têm o potencial acumular e transportar metais no ambiente marinho, mesmo em pequena quantidade. Eles podem ser considerados como um vetor para o transporte de metais no meio ambiente, e podem ter o potencial de acumular metais em organismos após a ingestão.The raw material of plastic industries is plastic pellets, which receive significant amounts of additives which contain heavy metals and toxic elements. Due to the loss of these pellets during the processes of production and transportation, such contaminants are released into the environment. This study investigates the interactions between metals dissolved in pellets collected in different beaches of the coast of São Paulo state. Specifically, the study compared the performance of the method in virgin granules, ie, those obtained from a molding factory with those collected from the beaches. The following elements quantified: Al , Cr , Cu , Fe , Mn , Sn , Ti and Zn in samples of virgin pellets supplied by Braskem, manufacturer of resins, employing the technique of Inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy ( ICP - OES .) The polymers were solubilized via acid digestion (EPA3050B). The metal concentrations exhibited a high degree of variability being Al and Fe elements with higher concentrations: 58.63 mg kg-1 at Tabatinga beach and Fe 391.56 mg kg-1, at Itaguaré beach. Affinity differences between metals for pellets collected in the environment and those obtained directly from a processor of plastics (virgin) were also identified. The maximum adsorption for virgin pellets ranged between 14.09 mg kg-1 (polyethylene, used as control) to 58.63 mg kg-1 for Al. However, for the other elements except Fe, the concentrations were below the limit of quantification. The metal adsorption on pellets collected is greater compared to virgin pellets. This is due to the development of viable local surface for performing photo-oxidation, scaling and deposition of fine sediments and/or particles during exposure to environmental conditions. This study demonstrated for the first time, that the plastic pellets have the potential to accumulate metals and transporting the marine environment, even in small quantities. They can be considered as a vector for the transport of metals in the environment and may have the potential to accumulate metal to organisms bodies after ingestion