Behavior of dioxin like PCBs and PBDEs during early diagenesis of organic matter in settling material and bottom sediments from the sewage impacted Buenos Aires' coastal area, Argentina

Abstract

Settling particles (SPs) and sediments collected in the Buenos Aires sewer area were analyzed for dioxin like polychlorinated biphenyls (dlPCBs) and polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) to follow early diagenetic changes during transport and deposition of organic matter. SP showed a temporal trend of higher total organic carbon (TOC) and fresher dlPCBs and PBDEs signatures during warm-rainy months related to more efficient washout of residues. TOC-normalized sediment trap concentrations suggest a diagenetic magnification of dlPCBs during cold-dry months due to enhanced decomposition of TOC, whereas most labile PBDEs appear to follow TOC decay. The diagenetic behavior of individual congeners along seasonal changes (cold/warm) and during deposition (bottom sediment/SP) shows the selective preservation of heavier, more persistent congeners with a positive relationship with sediment half-lives. The 3-4 times diagenetic magnification of heavier congeners observed in bottom sediments would be a prevailing long-term pathway for dlPCBs and PBDEs bioaccumulation in detritus feeding organisms.

Se analizaron las partículas sedimentarias (SP) y los sedimentos recolectados en el área de alcantarillado de Buenos Aires para detectar dioxinas como bifenilos policlorados (dlPCB) y éteres de difenilo polibromados (PBDE) para seguir los cambios diagenéticos tempranos durante el transporte y la deposición de materia orgánica. SP mostró una tendencia temporal de mayor carbono orgánico total (TOC) y firmas de dlPCB y PBDE más frescas durante los meses cálidos y lluviosos relacionados con un lavado más eficiente de residuos. Las concentraciones de trampa de sedimentos normalizadas por TOC sugieren una magnificación diagenética de los dlPCB durante los meses fríos y secos debido a una mayor descomposición del TOC, mientras que la mayoría de los PBDE lábiles parecen seguir la descomposición del TOC. El comportamiento diagenético de congéneres individuales a lo largo de los cambios estacionales (frío/cálido) y durante la deposición (sedimento del fondo/SP) muestra la preservación selectiva de congéneres más pesados ​​y persistentes con una relación positiva con las vidas medias de los sedimentos. El aumento diagenético de 3 a 4 veces de los congéneres más pesados ​​observado en los sedimentos del fondo sería una vía predominante a largo plazo para la bioacumulación de dlPCB y PBDE en organismos que se alimentan de detritos.

Partículas sedimentadas (SPs) e sedimentos coletados na área de esgoto de Buenos Aires foram analisados ​​​​para dioxinas como bifenilos policlorados (dlPCBs) e éteres difenílicos polibromados (PBDEs) para acompanhar as primeiras mudanças diagenéticas durante o transporte e deposição de matéria orgânica. SP mostrou uma tendência temporal de maior carbono orgânico total (TOC) e assinaturas mais frescas de dlPCBs e PBDEs durante os meses quentes e chuvosos relacionados a uma lavagem mais eficiente de resíduos. As concentrações de armadilhas de sedimentos normalizadas pelo TOC sugerem uma ampliação diagenética dos dlPCBs durante os meses frios e secos devido à maior decomposição do TOC, enquanto a maioria dos PBDEs lábeis parecem seguir o decaimento do TOC. O comportamento diagenético de congêneres individuais ao longo das mudanças sazonais (frio/quente) e durante a deposição (sedimento de fundo/SP) mostra a preservação seletiva de congêneres mais pesados ​​e persistentes com uma relação positiva com a meia-vida dos sedimentos. A ampliação diagenética de 3-4 vezes de congêneres mais pesados ​​​​observada em sedimentos de fundo seria uma via predominante de longo prazo para a bioacumulação de dlPCBs e PBDEs em organismos que se alimentam de detritos.