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There is a growing interest on emerging contaminants (EC). They are compounds with several origins and chemical natures, and their presence in the environment, or the consequences of such presence, have not been fully noticed, causing environmental problems and health risk. These compounds are spread in the environment and have been detected in water sources, underground waters and even in drinking water. Little is known about these compounds and their presence, impact and treatment. In most of cases they are not regulated compounds and they can be regulated in the future depending on the research currently being made about their effects on health and on the monitoring data concerning their incidence. They are, therefore, subjects of research interest. This article revises some of the most common emerging contaminants (pesticides, pharmaceutical products, illicit drugs, lifestyle compounds, personal cleaning and others), their origins, uses and harmful effects. It also analyzes some potential treatments for their elimination. The use of physical-chemical, biological and advanced treatments, among others, are revised as well, especially the treatments that, were remarked given their elimination of EC. They, combining physical-chemical and biological treatments, were very effective, while, individually, had deficiencies., Atualmente existe um crescente interesse pelos contaminantes emergentes (CE), já que são compostos de diferente origem e natureza química, cuja presença no meio ambiente, ou as possíveis conseqüências da mesma, passaram em grande parte inadvertidas, causando problemas ambientais e de risco para a saúde. Estes compostos se encontram disseminados no ambiente e se detectaram em fontes de abastecimento de água, águas subterrâneas e inclusive em água potável. São compostos dos que relativamente se conhece pouco, quanto a sua presença, impacto e tratamento; na maioria dos casos é contaminantes não regulados, que podem ser candidatos a regulação futura, dependendo de investigações sobre seus efeitos potenciais na saúde e os dados de monitoração com respeito a sua incidência; portanto, são susceptíveis de investigação. Este artigo revisa algumas dos principais CE (pesticidas, produtos farmacêuticos, drogas ilícitas, compostos de estilo de vida, lavabo pessoal e outros), a origem, uso e efeitos nocivos; do mesmo modo analisa alguns tratamentos em potencial, para sua eliminação. O uso de tratamentos físico-químicos, biológicos e avançados, entre outros, revisa-se. Particularmente, os tratamentos combinados se destacaram por sua importância na eliminação de CE, já que combinam tanto tratamentos físico-químicos, como biológicos, os quais individualmente mostram alguma deficiência., Actualmente existe un creciente interés por los contaminantes emergentes (CE), ya que son compuestos de distinto origen y naturaleza química, cuya presencia en el medioambiente, o las posibles consecuencias de la misma, han pasado en gran medida inadvertidas, causando problemas ambientales y de riesgo para la salud. Estos compuestos se encuentran diseminados en el ambiente y se han detectado en fuentes de abastecimiento de agua, aguas subterráneas e incluso en agua potable. Son compuestos de los que relativamente se conoce poco, en cuanto a su presencia, impacto y tratamiento;en la mayoría de los casos son contaminantes no regulados, que pueden ser candidatos a regulación futura, dependiendo de investigaciones sobre sus efectos potenciales en la salud y los datos de monitoreo con respecto a su incidencia; por lo tanto, son susceptibles de investigación. Este artículo revisa algunas de los principales CE (pesticidas, productos farmacéuticos, drogas ilícitas, compuestos de estilo de vida, aseo personal y otros), el origen, uso y efectos nocivos; de igual manera analiza algunos tratamientos en potencia, para su eliminación. El uso de tratamientos fisicoquímicos, biológicos y avanzados, entre otros, se revisa. Particularmente, los tratamientos combinados se destacaron por su importancia en la eliminación de CE, ya que combinan tanto tratamientos fisicoquímicos, como biológicos, los cuales individualmente muestran alguna deficiencia.

Los estudios realizados en esta Tesis Doctoral se han centrado en la aplicación de los Procesos de Oxidación Avanzada (AOPs) en condiciones próximas a la neutralidad para la eliminación de contaminantes químicos (contaminantes emergentes) y biológicos (larvas de mejillón cebra) en aguas naturales, mediante aplicación de procesos de fotocatálisis solar heterogénea con TiO2 y foto-Fenton solar a pH neutro. Los tratamientos de oxidación aplicados a los contaminantes emergentes se han realizado en simulador solar y en planta piloto y su degradación se ha seguido empleando diversas técnicas analíticas ccomo UHPLC, GC-MS, espectroscopía UV-IR (COD, DQO); además se ha realizado un estudio de la evolución de la toxicidad (Vibrio fischeri) durante cada proceso. Los estudios con TiO2 en simulador solar consiguen eliminar la totalidad de los contaminantes en menos de 240 minutos, observándose un aumento de la toxicidad del 50% a los 120 minutos de tratamiento, que prácticamente desaparece al final del proceso; cunado el proceso se escala a planta piloto se aprecia una ralentización en todas las degradaciones justificada por la diferencia entre los espectros (solar y simulador solar) en la región de 280-300nm. Del estudio destaca el hecho de que el rendimiento de las reacciones foto-Fenton en medio neutro es aceptable para su aplicación y está muy influenciado por la concentración inicial de los contamiantes y de ácidos húmicos presentes en el medio, ya que se contraponen su función de estabilización del hierro en disolución, el posible efecto de filtro interno y la acción como atrapador de especies activas. Por otra parte, los ensayos toxicológicos muestran fluctuaciones con el tiempo de tratamiento debido a la generación de intermedios de reacción tóxicos, habiéndose identificado los principales mediante GC-MS. Se ha realizado además un estudio mecanístico sobre la participación del radical hidroxilo en el proceso, siendo menor en medio neutro que en medio ácido. El agua de s

La presente tesis doctoral ha abordado el estudio medioambiental de dos grandes familias de contaminantes emergentes: los agentes antimicrobianos y las drogas de abuso. Dado que ambos grupos de compuestos se introducen en el medio ambiente, fundamentalmente, a través de las aguas residuales urbanas, el principal objetivo ha sido el desarrollo de metodologías analíticas robustas, sensibles y selectivas para su determinación en esta matriz. En menor medida, se han considerado también aguas fluviales sometidas a descargas de estaciones depuradoras y, en el caso de uno de los agentes antimicrobianos más apolares, lodos procedentes de estas estaciones y sedimentos fluviales y marinos. La aplicación de las metodologías propuestas a muestras reales ha permitido su validación y ha aportado datos de distribución de estos contaminantes en el medio ambiente.

Desde 1974 se conoce que el cloro añadido como desinfectante en el tratamiento de aguas potables reacciona con la materia orgánica natural (MON) del agua para dar lugar a compuestos clorados entre los que se encuentran los trihalometanos (THMs), los cuales están considerados como compuestos potencialmente cancerígenos, genotóxicos y mutagénicos. La concentración de THMs está regulada en España a un nivel máximo de 100 µg L-1. Por ello, en la actualidad algunas plantas de tratamiento de aguas potables trabajan con desinfectantes alternativos al cloro (principalmente ClO2 ó O3) que tienen un mayor poder de desinfección y reducen la formación de THMs. De modo general la MON del agua está formada por una fracción hidrófoba (ácidos húmicos, fúlvicos y/o derivados de la lignina) y una fracción hidrófila (sacáridos, proteínas, compuestos de polaridad media/alta con grupos carbonílicos cetónicos y/o carboxílicos). De entre todos estos compuestos, los derivados de fenol y los compuestos [beta]-dicarbonílicos son considerados como los principales precursores de los SPDs. Además de la MON del agua están siendo detectados en las aguas de abastecimiento o potables muchos compuestos derivados de la actividad humana (ej. Compuestos farmacéuticos). Considerando estos precedentes nos propusimos realizar un estudio de los parámetros de calidad relacionados con la materia orgánica del agua y con microorganismos resistentes a la cloración. Inicialmente se caracterizó la materia orgánica disuelta del río Turia (Capítulo 3), destacando la abundancia de estructuras derivadas de polisacáridos y de ácidos grasos. Además, inesperadamente no se observa la presencia de ácidos húmicos y fúlvicos. En contraste, se ha detectado paracetamol, un compuesto considerado contaminante emergente en las aguas de abastecimiento. Posteriormente, se procedió a evaluar el comportamiento de los carbohidratos como precursores de THMs en la cloración (Capítulo 4). Los resultados indican que aunque los valores de

[EN] The amount of water in our planet reaches over 70% of the earth surface. However only a 97% of this amount is liquid. The 3% of this is fresh water. Only a 0.003% of the total amount of water in the planet is profitable. The water follows an evaporation and rainfall cycle, returning to seas and oceans, which allows a continuous purification. Unfortunately, in several cases this cycle of renovation is getting disturbed. By this reason UNESCO, in the 1990 decade, exclude the water as a renewable resource. Nowadays a couple of contaminants and sub products of industry processes reaches the water. From products as solvents, pesticides, and even products of personal care, and the most dangerous, the antibiotics that confer resistance to microorganisms, or derivates of hormonal medicines that produce sexual alterations in the species and concern in general the endocrine system. The main entrance of emerging contaminants to the water enviroment are the waste water treatment plants (WWTP). These contaminants are not completely removed and remain in the effluent. In our country, almost the whole of WWTP has a primary and secondary treatment. However these facilities are expensive and has an energy consumption for their functioning. There are alternative systems as constructed wetlands with low maintenance, with null energy consumption and proved efficiency in removing emerging contaminants. The tendency in the design is to combine different kind of flows in the constructed wetland and improve the diversification of zones in that wetland, producing this way, as much as possible reactions which allows the removing of different contaminants, [ES] La cantidad de agua en el planeta ocupa el 70% de la superficie terrestre. Sin embargo solo el 97% de esta agua está en forma líquida. El 3% del agua restante es dulce. Tan sólo un 0,003% del total de agua del planeta es aprovechable. El agua sigue un ciclo de evaporación, precipitación, vuelta a mares y océanos, por lo que permite una continua purificación. Lamentablemente, en muchas ocasiones se está perturbando el ciclo de renovación del agua. Por esta razón la UNESCO, en la década del 1990, dejó de catalogar el agua como un recurso renovable. Actualmente existen multitud de contaminantes y subproductos de procesos industriales que van al agua. Desde productos como disolventes, plaguicidas, hasta productos como, cosméticos, perfumes, jabones etc. y los más peligrosos, los antibióticos que confieren resistencia a los microorganismos o derivados de medicamentos hormonales que producen alteraciones sexuales en las especies y afectan en general al sistema endocrino. La principal vía de entrada de contaminantes emergentes al medio son las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs). Estos contaminantes no son eliminados completamente y permanecen en el efluente. En nuestro país, la mayoría de las EDARs incluyen tratamiento primario y secundario. Sin embargo éstas instalaciones son caras y consumen energía para su funcionamiento. Existen sistemas alternativos como los humedales artificiales con un bajo mantenimiento, nulo consumo energético, y contrastada eficiencia en la eliminación de los contaminantes emergentes. La tendencia en el diseño es combinar los distintos tipos de flujo en los humedales y potenciar la diversificación de zonas en el humedal, produciendo así el máximo número de reacciones que favorecen la eliminación de diferentes contaminantes.

Se ha desarrollado y validado un método sencillo y sensible para el análisis de 11 contaminantes emergentes como son los compuestos farmacéuticos y de cuidado personal (PPCPs) en muestras de lodo de aguas residuales. Los compuestos fueron extraídos usando la extracción asistida por microondas (MAE). El análisis cuantitativo se realizó mediante la técnica de cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas (GC-MS). El método fue validado a través de la estimación de parámetros como la linealidad, sensibilidad, precisión, repetibilidad, reproductibidad y efectos de la matriz. El método de calibración utilizado fue el de matriz simulada (MM) y a pesar de las fluertes interferencias matriciales, los límites de detección (LOD) y cuantificación (LOQ) fueron relativamente bajos. Este método se aplicó a muestras de lodos de aguas residuales de la planta de tratamiento de Valladolid. El análisis mostró una presencia generalizada de productos farmacéuticos y de cuidado personal en las muestras de lodos., Departamento de Química Analítica, Máster en Técnicas Avanzadas en Química. Análisis y Control de Calidad Químicos, 2020-07-21, 2020-07-21

Se ha desarrollado y validado un método sencillo y sensible para el análisis de 11 contaminantes emergentes como son los compuestos farmacéuticos y de cuidado personal (PPCPs) en muestras de lodo de aguas residuales. Los compuestos fueron extraídos usando la extracción asistida por microondas (MAE). El análisis cuantitativo se realizó mediante la técnica de cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas (GC-MS). El método fue validado a través de la estimación de parámetros como la linealidad, sensibilidad, precisión, repetibilidad, reproductibidad y efectos de la matriz. El método de calibración utilizado fue el de matriz simulada (MM) y a pesar de las fluertes interferencias matriciales, los límites de detección (LOD) y cuantificación (LOQ) fueron relativamente bajos. Este método se aplicó a muestras de lodos de aguas residuales de la planta de tratamiento de Valladolid. El análisis mostró una presencia generalizada de productos farmacéuticos y de cuidado personal en las muestras de lodos., Departamento de Química Analítica, Máster en Técnicas Avanzadas en Química. Análisis y Control de Calidad Químicos, 2020-07-21, 2020-07-21

Se ha desarrollado y validado un método sencillo y sensible para el análisis de 11 contaminantes emergentes como son los compuestos farmacéuticos y de cuidado personal (PPCPs) en muestras de lodo de aguas residuales. Los compuestos fueron extraídos usando la extracción asistida por microondas (MAE). El análisis cuantitativo se realizó mediante la técnica de cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas (GC-MS). El método fue validado a través de la estimación de parámetros como la linealidad, sensibilidad, precisión, repetibilidad, reproductibidad y efectos de la matriz. El método de calibración utilizado fue el de matriz simulada (MM) y a pesar de las fluertes interferencias matriciales, los límites de detección (LOD) y cuantificación (LOQ) fueron relativamente bajos. Este método se aplicó a muestras de lodos de aguas residuales de la planta de tratamiento de Valladolid. El análisis mostró una presencia generalizada de productos farmacéuticos y de cuidado personal en las muestras de lodos., Departamento de Química Analítica, Máster en Técnicas Avanzadas en Química. Análisis y Control de Calidad Químicos, 2020-07-21, 2020-07-21

Se ha desarrollado y validado un método sencillo y sensible para el análisis de 11 contaminantes emergentes como son los compuestos farmacéuticos y de cuidado personal (PPCPs) en muestras de lodo de aguas residuales. Los compuestos fueron extraídos usando la extracción asistida por microondas (MAE). El análisis cuantitativo se realizó mediante la técnica de cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas (GC-MS). El método fue validado a través de la estimación de parámetros como la linealidad, sensibilidad, precisión, repetibilidad, reproductibidad y efectos de la matriz. El método de calibración utilizado fue el de matriz simulada (MM) y a pesar de las fluertes interferencias matriciales, los límites de detección (LOD) y cuantificación (LOQ) fueron relativamente bajos. Este método se aplicó a muestras de lodos de aguas residuales de la planta de tratamiento de Valladolid. El análisis mostró una presencia generalizada de productos farmacéuticos y de cuidado personal en las muestras de lodos., Departamento de Química Analítica, Máster en Técnicas Avanzadas en Química. Análisis y Control de Calidad Químicos, 2020-07-21, 2020-07-21

El presente estudio propone la monitorización de metabolitos de drogas de abuso mediante el uso de muestreadores pasivos en sistemas de agua. Inicialmente se determinaron cuatro metabolitos iónicos positivos de interés según las encuestas nacionales, luego se implementó el muestreo compuesto y el muestreo pasivo utilizando el equipo de muestreo pasivo de flujo continuo con dos tipos de sorbentes en su interior, Empore Disk y Gerstel Twister. Se determinaron dos sitios de estudio al inicio y al final de la cuenca media del río Bogotá, después de 4 días se retiraron los sorbentes para que fueran desorbidos y analizados con la metodología UHPLC-MS en laboratorio. Para los muestreos compuestos los resultados estuvieron por debajo del FCCP del método cromatográfico y para los muestreos pasivos se encontraron picos de benzoilecgonina (21427,3 pg mL-1), metanfetamina (67101,5 pg mL-1), éxtasis (225844,8 pg mL-1) y metadona (15908,4 pg mL-1), lo que permite postular el muestreo pasivo como una alternativa al muestreo compuesto en el monitoreo de metabolitos.

Se ha desarrollado y validado un método sencillo y sensible para el análisis de 11 contaminantes emergentes como son los compuestos farmacéuticos y de cuidado personal (PPCPs) en muestras de lodo de aguas residuales. Los compuestos fueron extraídos usando la extracción asistida por microondas (MAE). El análisis cuantitativo se realizó mediante la técnica de cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas (GC-MS). El método fue validado a través de la estimación de parámetros como la linealidad, sensibilidad, precisión, repetibilidad, reproductibidad y efectos de la matriz. El método de calibración utilizado fue el de matriz simulada (MM) y a pesar de las fluertes interferencias matriciales, los límites de detección (LOD) y cuantificación (LOQ) fueron relativamente bajos. Este método se aplicó a muestras de lodos de aguas residuales de la planta de tratamiento de Valladolid. El análisis mostró una presencia generalizada de productos farmacéuticos y de cuidado personal en las muestras de lodos., Departamento de Química Analítica, Máster en Técnicas Avanzadas en Química. Análisis y Control de Calidad Químicos, 2020-07-21, 2020-07-21