Concentración de litio en agua del grifo, agua mineral embotellada y agua del río Danubio en Hungría

Scientific Reports volumen 13, número de artículo: 12543 (2023) Citar este artículo

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Debido al aumento de la fabricación y el reciclaje de baterías de litio en todo el mundo, podemos anticipar un aumento de la contaminación por litio en el medio acuático y los depósitos de agua potable. Para investigar el estado actual del contenido de litio en el agua del grifo húngara, se recogieron muestras de los sistemas públicos de suministro de agua potable de 19 cabeceras municipales de Hungría durante épocas seleccionadas estacionalmente. Dependiendo de las fuentes de agua, como el agua de río filtrada en las orillas, el agua superficial de embalses abiertos y el agua subterránea, las concentraciones de litio variaron entre 0,90–4,23, 2,12–11,7 y 1,11–31,4 µg/L, respectivamente, mientras que los valores medios fueron 3,52, 5,02 y 8,55 µg/L, respectivamente. También se determinó la concentración de litio en las aguas minerales húngaras embotelladas, ya que la ingesta diaria de litio puede verse influenciada por el consumo de aguas minerales. Las concentraciones oscilaron entre 4,2 y 209 µg/L, mientras que el valor medio fue de sólo 17,8 µg/L. Además, sólo se encontró una correlación entre las concentraciones de litio y potasio. La concentración de litio también se evaluó en diez lugares de muestreo en el segmento húngaro del río Danubio, ya que el agua del Danubio también es una fuente de agua para otras empresas de agua potable que utilizan tecnología de filtración de orillas. Las concentraciones medias y medianas de litio fueron 2,78 y 2,64 µg/L, respectivamente.

Debido al aumento en la fabricación y aplicación de baterías de litio (Li), así como al reciclaje de baterías usadas, es necesario estimar los niveles crecientes de Li en el medio ambiente1,2,3,4. Las aguas superficiales corren un riesgo especial, ya que los iones de Li no pueden eliminarse mediante métodos de tratamiento biológico convencionales en las plantas de tratamiento de aguas residuales (EDAR). Un estudio reciente encontró que la concentración de litio en el afluente y el efluente de una PTAR secundaria en Seúl era esencialmente la misma, entre 0,69 y 8,2 µg/L3. Como resultado, se anticipa que los iones de litio de alta movilidad pasarán a través de los sistemas de filtración del banco que se basan también en procesos de degradación microbiológica de contaminantes orgánicos, además de adsorción y formación de complejos o quelatos de iones metálicos con los grupos funcionales de biopelículas5. Sin embargo, debido a su baja carga positiva (+ 1) y radios iónicos relativamente grandes, los cationes de metales alcalinos tienen sólo una tendencia débil a formar complejos con bases de Lewis simples. Por lo tanto, el aumento de la concentración de litio en los ríos conduce a un aumento de la concentración de litio en el agua filtrada de las orillas y, al final, en el agua potable.

Li aún no ha sido clasificado como un oligoelemento esencial para los humanos. Su cantidad diaria recomendada para adultos con un peso corporal de 70 kg es de 1 mg/día6. Las principales fuentes dietéticas de Li son los cereales, las patatas, los tomates, el repollo y las aguas minerales de lugares específicos7,8. Según estimaciones, los cereales y las verduras pueden aportar entre el 66 y el 90% del Li diario consumido9. El resto proviene de alimentos de origen animal, agua potable y bebidas. Debido a sus efectos normotímicos, el Li en forma de carbonato se ha convertido en uno de los medicamentos más utilizados en el tratamiento psiquiátrico. Desde 1949 se utiliza para el tratamiento del trastorno bipolar10 y todavía se recomienda para el tratamiento de la manía aguda y los episodios maníacos11,12. Las dosis orales terapéuticas típicas de carbonato de litio por día varían de 600 a 1200 mg13. Utilizando quelato de orotato altamente biodisponible, también se desarrolló una terapia con dosis bajas de Li14. Marshall et al.15 proporcionaron una visión general de los procesos bioquímicos y los efectos generados por los iones Li y los quelatos de Li en humanos.

Varios estudios han investigado la relación entre la concentración de Li en el agua potable y el riesgo de suicidio, homicidio y tasa de arrestos por consumo de drogas16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27 ,28,29,30,31,32,33,34,35. La mayoría de estos estudios indican un vínculo entre concentraciones más altas de Li en el agua potable y un menor riesgo de suicidio. Como resultado de estas investigaciones médico-biológicas, ahora se dispone de una gran cantidad de datos analíticos sobre la concentración de Li en aguas potables derivadas de diversas fuentes de agua en todo el mundo. La Tabla S1 contiene una lista de las concentraciones de Li publicadas. Estos hallazgos demuestran que, a pesar de la falta de conocimiento sobre las fuentes de estas aguas potables, las concentraciones de Li medidas en aguas potables en varios países variaron en tres órdenes de magnitud, y las concentraciones medias publicadas oscilaron entre 0,48 y 56 µg/L.

Varios otros estudios36,37 examinaron el contenido de Li del agua subterránea (aguas kársticas y filtradas de bancos) y de las aguas superficiales (ríos, lagos, embalses abiertos) utilizadas para suministrar agua potable en los Estados Unidos. Las concentraciones de Li en el agua subterránea oscilaron entre 1 y 396 µg/L (mediana de 8,1 µg/L) para los pozos de suministro públicos y de 1 a 1700 µg/L (mediana de 6 µg/L) para los pozos de suministro domésticos en todo el país. Sharma et al.37 investigaron la presencia de Li en fuentes de agua (aguas subterráneas y superficiales) en todo Estados Unidos en 21 instalaciones de agua potable. En el agua subterránea, las concentraciones de Li oscilaron entre 0,9 y 161 µg/L (mediana 13,9 µg/L), y en aguas superficiales, entre 0,5 y 130 µg/L (mediana 3,9 µg/L). Los niveles de Li eran más altos que el nivel de detección basado en la salud (HBSL) no reglamentario de 10 µg/L en el 56 % del agua subterránea y el 13 % del agua superficial36. Los autores también descubrieron una fuerte correlación entre las concentraciones de Li y sodio (Na). Además, se observó que la concentración de Li en el agua de origen y en el agua potable tratada era notablemente similar.

A la hora de calcular la ingesta dietética de Li, también se deben tener en cuenta las aguas minerales embotelladas debido al creciente consumo de estas aguas y su alto contenido mineral. En 2019, Italia fue el mayor consumidor de aguas minerales de la Unión Europea, con un consumo de 200 litros per cápita al año, mientras que Hungría consumió 139 litros per cápita al año o 380 ml al día38, lo que la sitúa en cuarto lugar en el ranking general. Dado que la composición química y el contenido de Li de las aguas minerales naturales dependen en gran medida de la composición geoquímica de los estratos litológicos de los acuíferos, se espera que la concentración de Li de las aguas minerales de diferentes países varíe ampliamente. En Alemania, Seidel et al.39 midieron la concentración de Li en 360 aguas minerales y 21 aguas medicinales. Las concentraciones medias y medianas de Li de todas las aguas minerales y medicinales analizadas fueron 107 µg/L y 31,2 µg/L, respectivamente. La mayoría de las aguas analizadas tenían concentraciones de Li inferiores a 50 µg/L. La concentración de Li mostró correlaciones significativas con las concentraciones de Na y potasio (K). Cabe señalar que ocho años antes, Birke et al.40 habían hecho observaciones comparables mientras investigaban varias aguas minerales alemanas, siendo la concentración media de Li de 29 µg/L. En Portugal, Neves et al.41 investigaron 18 marcas de aguas minerales y las separaron en dos grupos con concentraciones de Li relativamente bajas (menos de 11 µg/L) y significativamente más altas (más de 100 µg/L). La concentración más alta de Li (1500 µg/L) se midió en agua tipo Na-HCO3 altamente mineralizada.

Las aguas de los ríos comprenden el tercer grupo de matrices hídricas y son importantes receptoras de aguas residuales industriales tratadas. Debido al alto consumo de agua del proceso de reciclaje hidrotermal de las baterías de Li gastadas, se prevé que las concentraciones de Li aumenten, particularmente en los ríos donde se descargan aguas residuales industriales tratadas. Es probable que la tecnología de filtración de orillas utilizada para producir agua potable a lo largo de los ríos más grandes no sea adecuada para eliminar este elemento objetivo. Para evaluar el riesgo potencial y el efecto de la contaminación por Li en la vida acuática de los ríos, es esencial determinar primero los valores característicos de concentración de Li en las aguas del río. Dependiendo de la composición geoquímica del lecho rocoso y los procesos de erosión en el área de captación, las condiciones meteorológicas y los contaminantes naturales y antropogénicos de los afluentes, la concentración de Li disuelto en los ríos varía ampliamente (0,36–454 µg/L)42,43,44 ,45,46,47.

El objetivo de este estudio fue determinar la concentración de Li en el agua del grifo de 19 cabeceras municipales húngaras (el agua potable se derivaba de agua filtrada en bancos, agua superficial de embalses abiertos o agua subterránea), así como en aguas minerales húngaras embotelladas. Estos datos nos ayudarán a calcular la ingesta diaria de Li del agua mineral y del grifo que contienen Li en una forma altamente biodisponible. Las concentraciones de Li también se midieron en diez sitios de muestreo a lo largo del segmento húngaro del río Danubio para determinar los valores de entrada típicos para la tecnología de filtración de bancos en 2021 y 2022. Estas concentraciones servirán como valor de referencia (nivel de fondo) para evaluar el nivel previsto. efectos del Li antropogénico en el medio acuático durante los años siguientes.

La Tabla 1 enumera las concentraciones mínimas y máximas, así como los valores medios y medianos de Li, y la Tabla S2 muestra los parámetros fisicoquímicos de las muestras. La concentración de Li del agua del grifo está influenciada por la fuente de agua utilizada para producir agua potable, como se puede inferir de la Fig. 1. La concentración media aumentó en el siguiente orden: agua filtrada de banco < agua superficial de un depósito abierto < agua subterránea, incluyendo agua kárstica. Sin embargo, es importante señalar que en el caso de las tres fuentes de agua, las concentraciones medianas se mantuvieron por debajo del HBSL no reglamentario de 10 µg/L. El rango de concentración media más alto de Li se midió en aguas del grifo derivadas de aguas subterráneas (1,11–31,4 µg/L) procedentes de capas más gruesas de arena y grava de depósitos de cuencas clásticas, o de mayores profundidades donde se puede encontrar arenisca en lugar de capas arenosas sueltas. . Estos acuíferos se pueden encontrar en más de las tres cuartas partes del territorio del país, lo que garantiza la posibilidad de producción local de agua potable en todas partes. La concentración más alta de Li (31,4 µg/L) se detectó en el agua del grifo de origen kárstico, que está presente en aproximadamente la mitad de las zonas montañosas de Hungría, que constituyen una quinta parte de su superficie terrestre total48. Las concentraciones medias de Li en el agua del grifo procedente de embalses abiertos oscilaron entre 3,5 y 8,9 µg/L. Dado que el agua de lluvia transporta Li sólo en concentraciones bajas de 0,1 a 1,0 µg/L49, en los embalses abiertos el contenido elemental del agua está influenciado principalmente por la deposición atmosférica, los arroyos de montaña y la disolución de minerales en la capa inferior. Las concentraciones más bajas de Li se detectaron en agua del grifo derivada de aguas filtradas en bancos. Las concentraciones medias de Li cambiaron en el rango de 1,5 a 3,6 µg/L. Cabe señalar que la tecnología de filtración bancaria representa el 44% de la producción de agua potable en Hungría, incluido el suministro de agua a la capital del país.

Distribución de litio en muestras de agua del grifo recolectadas de la red pública de agua potable de 19 cabeceras municipales agrupadas por su fuente de agua (aguas filtradas de banco, embalses abiertos o aguas subterráneas). Las líneas horizontales en negrita dentro de los cuadros muestran la mediana (valor medio) del conjunto de datos, los bordes inferiores de los cuadros representan el primer cuartil, mientras que los bordes superiores muestran el tercero. Los puntos y pequeñas líneas verticales dentro de los cuadros muestran los valores medios y sus errores estándar. Los alfabetos encima de los cuadros presentan los resultados del análisis estadístico (modelo lineal). Los diferentes caracteres muestran diferencias significativas (p < 0,05) en los valores medios. La línea discontinua indica el nivel de detección basado en la salud no reglamentario de 10 µg/L.

Se utilizó agrupación jerárquica para agrupar las ciudades según la cantidad de Li en el agua del grifo (Fig. 2). Según la estructura del dendrograma y las similitudes de los valores medios de Li de las ciudades, separamos cuatro grupos diferentes. El primer grupo incluye las dos ciudades con los valores medios de Li más altos (25,7 y 19,8 µg/L) en el agua del grifo, mientras que el segundo grupo incluye cuatro ciudades con una concentración media de Li entre 10,75 y 14,35 µg/L. El tercer grupo incluía las ciudades con la concentración media de Li más baja (entre 1,56 y 3,61 µg/L) en el agua del grifo, mientras que el cuarto grupo incluía ciudades con una concentración de Li de 5,81 a 8,90 µg/L en el agua del grifo (Fig. 2). ). Investigamos si el tipo de fuente de agua (es decir, filtrada en banco, reservorio abierto o agua subterránea) puede explicar la agrupación y, por lo tanto, la similitud en las concentraciones de Li en las diferentes ciudades. Aunque las tres ciudades (Budapest, Győr y Szekszárd) que recibieron agua filtrada en bancos como agua del grifo se agruparon en el tercer grupo, en los otros grupos se mezclaron aguas del grifo procedentes de embalses abiertos o aguas subterráneas. Además, debido a que las ciudades de diferentes regiones geográficas (grupos (consulte sus ubicaciones dentro del país en la Fig. 1) estaban mezcladas en todos los grupos, la mayor parte de la variación entre las ciudades no puede explicarse únicamente por el tipo de fuente de agua o la distancias espaciales entre las diferentes ciudades.

Agrupación jerárquica de las 19 ciudades según el contenido de litio del agua del grifo. La agrupación se basa en distancias euclidianas y se formaron cuatro grupos principales.

Las concentraciones de Li en el agua del grifo son objeto de numerosos estudios realizados en todo el mundo y los valores de concentración fluctúan en un rango muy amplio. La mayoría de los estudios proceden de Japón, donde las concentraciones de Li oscilaron entre <1 y 59 µg/L16,22,26 y, en algunos casos, fueron muy similares a nuestros resultados. Sin embargo, también se midieron concentraciones más bajas (0,01–2,10 µg/L)50 y concentraciones más altas (0–130 µg/L)23,33. La concentración de Li en el agua potable en Inglaterra fluctuó entre < 1 y 1300 µg/L51, mientras que en Corea del Sur las concentraciones se mantuvieron por debajo de 1 µg/L3. Otros estudios informaron que las concentraciones de Li en Texas, Grecia y Portugal variaron en los siguientes rangos de concentración: 2,80–539 µg/L21,29, 0,10–121 µg/L20 y 0,10–19131, respectivamente. Los resultados de Dinamarca52,53, Italia25, Lituania27 y EE.UU. (Alabama)32, donde el Li ascendió a 0,60–30,7, 2,0–27, 0,11–60,8 y 0,48–39 µg/L, respectivamente, parecieron ser bastante comparables a los del agua de la red pública en Hungría (0,40–32,9 µg/L).

La concentración de cationes y aniones en las aguas minerales está determinada por la composición química del acuífero o reservorio subterráneo. En consecuencia, la concentración de cationes y aniones varía en un amplio rango. Las aguas minerales se clasifican en diferentes tipos de agua según sus constituyentes dominantes. En Hungría, los tipos de agua Na/HCO3 y Ca-Mg/HCO3 son predominantes, y el contenido total de minerales disueltos varía entre 360 y 1600 mg/L. Los siguientes parámetros suelen aparecer en las botellas para describir las aguas minerales para el consumidor: la cantidad total de minerales disueltos, la concentración de cuatro cationes (Ca2+, Mg2+, Na+, K+) y cuatro aniones (Cl−, SO42−, NO3-, HCO3-). Estos parámetros químicos, junto con la concentración de Li, el pH y la conductividad eléctrica, se determinaron durante nuestra investigación y se enumeran en la Tabla S3. Cabe destacar que en los asentamientos de Lajosmizse, Szentkirály y Mindszentkála había más pozos de diferente profundidad y sus correspondientes depósitos de agua situados entre varias capas de acuitardos. Según las concentraciones de Li medidas, se pueden distinguir tres categorías de aguas minerales con contenidos de Li bajos (5 a 10 µg/L), medios (10 a 100 µg/L) y relativamente altos (100 a 200 µg/L). (Fig. 3). Las concentraciones medias y medianas de Li fueron 52,9 y 17,9 µg/L, respectivamente. La comparación de nuestros resultados con los del grupo de Seidel de Alemania reveló que su valor medio (31,2 µg/l) es casi el doble que el nuestro, pero además de las aguas minerales también analizaron aguas medicinales con un contenido mineral extremadamente alto. Su observación de que las concentraciones de Li suelen estar por debajo de 50 µg/L en la mayoría de las aguas analizadas es consistente con nuestros hallazgos. También descubrieron correlaciones significativas entre las concentraciones de Li y Na (R2 = 0,656), así como de Li y K (R2 = 0,513). Sin embargo, en nuestras muestras de agua mineral, se observó una correlación sólo entre las concentraciones de Li y K (R2 = 0,867) (Fig. 4). En un estudio realizado en Japón, se compararon las concentraciones de Li en aguas minerales nacionales e internacionales, y se encontró que el contenido de Li en las aguas minerales japonesas era un orden de magnitud menor (media: 2,90 µg/L) que el de las aguas minerales de otros países (media: 57,1 µg/L)23. En Portugal, se examinaron 18 marcas diferentes de agua mineral y, según las concentraciones de Li medidas, las marcas se dividieron en dos grupos: aquellas con concentraciones de Li bajas (< 11 µg/L) y altas (> 100 µg/L)41.

Concentración de litio en aguas minerales húngaras embotelladas.

Correlación entre la concentración de litio y la concentración de potasio en aguas minerales.

La Tabla S4 muestra las concentraciones de Li, así como otros parámetros químicos del río Danubio medidos en diez lugares de muestreo a lo largo del segmento húngaro de 417 km. Los valores medios y medianos de Li se presentan en la Fig. 5 y la Fig. S1. Los resultados indican que la concentración de Li en el río varió dentro de un rango relativamente estrecho de 0,73 a 4,80 µg/L. Según los datos ilustrados en la Fig. 5 y el análisis estadístico, la concentración de Li en el río Danubio alcanzó su máximo en Dunaalmás; luego continuó siendo significativamente mayor (p < 0,05, prueba t pareada) en todos los demás lugares de muestreo. En la zona superior (en Medve, Gönyű y Szőny), la concentración promedio de Li osciló entre 2,15 y 2,64 µg/L, mientras que en Dunaalmás aumentó a un promedio de 3,27 µg/L. Los sitios de muestreo posteriores aguas abajo mostraron valores medianos y no difirieron significativamente de los recolectados en Dunaalmás. Las concentraciones de Li en el río Danubio eran comparables a las de otros ríos del mundo, pero en algunos casos se observaron concentraciones significativamente diferentes. Huh et al.42 investigaron el Li y sus isótopos en los principales ríos del mundo (Yana, Indigirka, Fraser, Columbia, Mackenzie, Ganges, Lena, Mississippi, Brahmaputra, Yangtze, Orinoco, Congo, Amazon). En estos ríos, las concentraciones de Li disuelto fluctuaron entre 0,36 y 5,5 µg/L, y el valor medio ponderado vertido fue de 1,46 µg/L. En otro estudio, se midieron concentraciones bajas de Li (0,4–0,8 µg/L) en los ríos Irrawaddy, Pathein y Yangon de Myanmar47. Sin embargo, Qu et al.44 observaron concentraciones de Li considerablemente más altas en los ríos de la “Torre de Agua de Asia”, donde este parámetro cambió de 8,2 µg/L (río Amarillo) a 454 µg/L (río Zahija Tsangpo). Sobre la base de un gran conjunto de datos espacio-temporales, Boral et al.45 calcularon las concentraciones ambientales de fondo de 15 oligoelementos disueltos en el río Ganges. Las concentraciones iniciales de Li durante el monzón (alto flujo) y fuera del monzón (bajo flujo) fueron de 1,2 a 3,4 y de 2,2 a 5,4 µg/l, respectivamente. En Europa, las concentraciones de Li estaban cercanas a los 2 µg/L en las secciones superiores del Danubio y el Rin46, mientras que en los ríos Marne y Sena, cerca de París, la concentración de este elemento objetivo fluctuó entre 3 y 6 µg/L durante todo el año. y alcanzó un valor máximo en noviembre43. Se informaron concentraciones similares (0,2–4,0 µg/L) en sistemas de agua fluvial más prístinos42. Podemos evaluar cambios futuros en la calidad del agua de diferentes ríos utilizando hallazgos como el descrito en esta investigación.

Concentraciones de litio media + SE (puntos y líneas verticales dentro de los cuadros) y mediana (líneas horizontales en negrita dentro de los cuadros) determinadas en el segmento húngaro del Danubio en diez sitios de muestreo durante el período de septiembre de 2021 a septiembre de 2021. 2022. Los lugares de muestreo están dispuestos de izquierda a derecha siguiendo la dirección del flujo del río.

Si aceptamos la afirmación de Schrauzer de que la cantidad diaria de Li es de 1 mg/día y el hallazgo de que el agua potable contiene Li en promedio en una concentración de 5 µg/L, entonces, basándose en la concentración de Li medida en Hungría, se puede deducir que cuando Consumimos diariamente 2 litros de agua potable, solo tomamos cien de las necesidades diarias. Si también consideramos el consumo de agua mineral en Hungría, la ingesta diaria de Li procedente del agua del grifo y del agua mineral asciende a sólo ~ 26 µg/cápita, lo que representa menos del 3% de la ingesta dietética. Aunque el mayor incremento en la concentración de Li causado por la producción de baterías de Li y el reciclaje de baterías gastadas se puede esperar en el agua potable producida a partir de agua filtrada del Danubio, esto no resulta en un cambio sustancial en la ingesta diaria de la población afectada. Esto significa que la cantidad diaria de Li debe cubrirse con diferentes alimentos de origen vegetal (cereales, tomates, patatas, repollo) que contienen Li en una forma química menos biodisponible39. Cabe señalar que las concentraciones medidas de Li en relación con el agua del Danubio sirven como valores de referencia para la evaluación de la contaminación esperada por Li del medio acuático.

Las ubicaciones de las cabeceras de condado, los pozos de agua mineral y los sitios de muestreo a lo largo del río Danubio se ilustran en la Fig. 6. Entre septiembre de 2021 y septiembre de 2022, se llevó a cabo un programa mensual de muestreo de agua del Danubio para recolectar 1 litro de agua de la capa superficial ( 10–50 cm) en diez sitios de muestreo que representaban el segmento húngaro del río Danubio de 417 km de largo. Las muestras de agua del grifo se recolectaron de los sistemas públicos de suministro de agua potable de 19 cabeceras de condado en octubre de 2021 y enero, mayo y agosto de 2022. Además, se compraron al azar en el mercado 19 marcas de aguas minerales naturales sin gas embotelladas de Hungría. .

Ubicación de las cabeceras de condado, pozos de agua mineral y sitios de muestreo a lo largo del río Danubio en Hungría.

Con el fin de medir los cationes y aniones, se colocaron 500 ml de muestras de agua del grifo en recipientes de vidrio purificados sin ningún paso de conservación. El Li se determinó eliminando las partículas suspendidas in situ utilizando filtros de jeringa con tamaños de poro de 0,45 µm y, después de la filtración, se colocaron 10 ml de muestras de agua en tubos de centrífuga de polipropileno. Luego, estas muestras se acidificaron añadiendo 100 µl de ácido nítrico concentrado de alta pureza (VWR International, Pensilvania, EE. UU.). Se utilizaron cajas frías para transportar las muestras de agua sin tratar y pretratadas al laboratorio.

El pH y la conductividad eléctrica de muestras de agua potable, agua mineral y agua del río Danubio se midieron utilizando un multímetro portátil (HI98130, Hanna Instrument, EE. UU.). La alcalinidad se midió mediante el método titrimétrico estándar54. La concentración de los principales cationes (Ca2+, Mg2+, Na+, K+) y aniones (Cl−, SO42−, NO3−) se determinó en todas las muestras de agua mediante un cromatógrafo iónico de doble canal (Dionex ICS 5000, Thermo Fischer Scientific, EE. UU.) . El límite de cuantificación para estos analitos fue cercano a 1 mg/L. Las concentraciones de Li se cuantificaron utilizando un espectrómetro de masas de plasma acoplado inductivamente (PlasmaQuant Elite, Analytik Jena, Alemania), aplicando 45Sc a una concentración de 20 µg/l como estándar interno. El límite de cuantificación (LOQ) para Li fue 0,537 µg/L.

Los datos fueron analizados y visualizados mediante el software estadístico R55. Los valores medios de Li de las muestras de agua del grifo (representadas en la Fig. 1) provenientes de diferentes fuentes (es decir, agua filtrada de banco, reservorio abierto y agua subterránea) se compararon en el software R mediante el modelo lineal (función 'lm' del paquete de estadísticas ). Se realizaron comparaciones post hoc por pares mediante contrastes de Tukey (calculados mediante la función 'glht' del paquete multcomp56. Los valores de Li se transformaron logarítmicamente antes del análisis para cumplir con los supuestos del modelo lineal. La mediana y la media de los valores de Li medidos en Se extrajeron muestras de agua del grifo y de agua del río Danubio en R usando la función 'ggboxplot' del paquete ggpubr 57. La Figura 2 muestra las similitudes entre los sitios de muestreo y los resultados del análisis de conglomerados jerárquico realizado por la función 'hclust' del paquete de estadísticas en Software R Para el análisis, utilizamos los valores de Li originales (no estandarizados) que se midieron en cuatro puntos temporales (uno en cada temporada) para los mismos sitios de muestreo (es decir, teníamos cuatro parámetros diferentes para cada punto de muestreo y tres puntos de muestreo). en cada ciudad). En el análisis, se utilizaron distancias euclidianas (calculadas mediante la función 'dist' del paquete de estadísticas) y el método de agrupamiento de varianza mínima de Ward (método = "ward.D2"). Según la estructura del dendrograma resultante y las similitudes de los valores medios de Li de las ciudades (representados también en la Fig. 2), cortamos el árbol en el valor 30 y dividimos las ciudades en 4 grupos que representan ciudades con concentraciones de Li similares (y estacionalidad) en sus aguas del grifo. En el caso de las muestras del Danubio, los valores de Li medidos en Dunaalmás (que tiene la mayor concentración de Li entre los puntos de muestreo del río Danubio) se compararon (Fig. 5) con los valores en los otros sitios mediante pruebas t pareadas ('t.test' función del paquete de estadísticas), y los valores p se ajustaron mediante el método de Holm58 utilizando la función 'p.adjust' del paquete de estadísticas. La Figura 6 se preparó utilizando el software QGIS 3.26 Buenos Aires59 y el mapa original está disponible gratuitamente60.

Los datos experimentales originales están disponibles del autor correspondiente previa solicitud.

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Descargar referencias

Financiamiento de acceso abierto proporcionado por el Centro ELKH de Investigación Ecológica. La investigación presentada en el artículo se llevó a cabo en el marco del programa Széchenyi Plan Plus con el apoyo del proyecto RRF 2.3.1 21 2022 00008.

Instituto de Ecología Acuática, Centro de Investigaciones Ecológicas, Karolina út 29, Budapest, 1113, Hungría

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Péter Dobosy, Ádám Illés y Gyula Záray

Instituto de Química, Universidad Eötvös Loránd, Pázmány Péter sétány 1/A, Budapest, 1117, Hungría

Gyula Záray

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PD escribió el manuscrito original; PD, Á.I. realizó trabajos de laboratorio analítico; Evaluación estadística AE y visualización de datos; Supervisión GZ del manuscrito. Todos los autores revisaron el manuscrito.

Correspondencia a Gyula Záray.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Dobosy, P., Illés, Á., Endrédi, A. et al. Concentración de litio en agua del grifo, agua mineral embotellada y agua del río Danubio en Hungría. Informe científico 13, 12543 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-38864-6

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Recibido: 01 de marzo de 2023

Aceptado: 16 de julio de 2023

Publicado: 02 de agosto de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-38864-6

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