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Traballo Fin de Grao en Enfermaría. Curso 2021-2022 Introducción: en los últimos 60 años se ha incrementado el uso de plástico en numerosas cifras. Sus numerosas ventajas lo convierten en material óptimo para el uso industrial. La difícil degradación y reciclaje potencian la acumulación en el medio ambiente incrementando la exposición de diferentes ecosistemas. Los plásticos acumulados son sometidos a diferentes procesos de erosión dando como resultado fragmentos más pequeños denominados microplásticos. La finalidad de esta revisión es analizar los efectos de los microplásticos en los diferentes ambientes en los que se acumulan, y el perjuicio que tienen para la salud humana. Objetivos: indagar sobre los efectos de los microplásticos en la salud humana. Metodología: se trata de una revisión bibliográfica, obteniendo la información en bases de datos científicas como Pubmed y Scielo. Resultados: estudios realizados en animales nos aportan una idea orientativa de la acumulación y las consecuencias de los microplásticos en el organismo. Mediante inhalación e ingestión predominantemente se acumulan en órganos como cerebro, estómago, intestino, pulmón, hígado y placenta generando respuestas en estos órganos con sus respectivas consecuencias en la funcionalidad de muchos sistemas del organismo. El incremento de microplásticos en los ecosistemas también vuelve más vulnerables a los seres vivos al estar más expuestos a este tipo de micropartículas. Discusión y conclusión: el problema de la presencia de microplásticos incrementa de forma considerable anualmente,por lo tanto, es necesario de manera urgente el estudio de los efectos y toxicidad de los microplásticos en los seres vivos. Cada vez la exposición es mayor en los diferentes ecosistemas teniendo repercusiones graves en la seguridad alimentaria, alteraciones metabólicas y de desarrollo. Se debe determinar un control de producción y desechos para no alcanzar problemas saludables y en los ecosistemas irrevocables. Introducción: nos últimos 60 anos incrementouse o emprego do plástico en numerosas cifras. As suas numerosas ventaxas convirteno nun material óptimo para o emprego da industria. A difícil degradación e reciclaxe potencian a acumulación no medio ambiente incrementando a exposición dos diferentes ecosistemas. Os plásticos acumulados son sometidos a diferentes procesos de erosión tendo como resultado fragmentos máis pequenos chamados microplásticos. A finalidade de esta revisión é analizar os efectos dos microplásticos nos diferentes ambientes que se acumulan e o dano para a saúde. Obxetivos: indagar sobre os efectos dos microplásticos na saúde humana. Metodoloxía: trátase dunha revisión bibliográfica, obtendo información nas bases de datos científicas como Pubmed e SCIELO. Resultados: estudios realizados en animais aportan unha idea orientativa da acumulación e as consecuencias dos microplásticos no organismo. Mediante inhalación e inxestión predominantemente acumulanse en órganos como cerebro, estómago, intestino, pulmón, fígado e placenta xerando respostas nestos órganos coas súas respectivas consecuencias na funcionalidade de moitos sistemas do organismo. O incremento de microplásticos nos ecosistemas volve máis vulnerable os seres vivos ao estar máis expostos a estas micropartículas. Discusión e resultados: o problema do incremento dos microplásticos incrementa de forma considerable anualmente, polo tanto, é necesario urxentemente o estudo dos efectos e toxicidade dos microplásticos nos seres vivos. Cada vez é maior a exposición nos diferentes ecosistemas tendo repercusións graves na seguridade alimentaria, alteracións metabólicas e do desenvolvemento. Débese determinar un control da producción e dos resíduos para non alcanzar problemas saudables e nos ecosistemas irrevocables. Introduction: in the last 60 years the use of plastic has increased in numerous figures. Its numerous advantages make it an optimal material for industrial use. Difficult degradation and recycling enhance accumulation in the environment, increasing the exposure of different ecosystems. The accumulated plastics are subjected to different erosion processes, resulting in smaller fragments called microplastics. The purpose of this review is to analyze the effects of microplastics in the different environments in which they accumulate and the damage they have on human health. Objectives: to investigate the effects of microplastics on human health. Methodology: this is a bibliographic review, obtaining the information in scientific databases such as Pubmed and Scielo. Results: studies carried out on animals provide us with an indicative idea of the accumulation and consequences of microplastics in the body. Through inhalation and ingestion, they predominantly accumulate in organs such as the brain, stomach, intestine, lung, liver and afterbirth generating responses in these organs with their respective consequences on the functionality of many body systems. The increase in microplastics in ecosystems also makes living beings more vulnerable as they are more exposed to this type of microparticles. Discussion and conclusion: the problem of the presence of microplastics increases considerably annually, therefore, it is urgently necessary to study the effects and toxicity of microplastics in living beings. Exposure is increasing in different ecosystems, having serious repercussions on food security, metabolic and development alterations. A control of production and waste must be determined so as not to reach healthy problems and irrevocable ecosystems.

Submitted by arlindo kohlrausch (ajfk@uepg.br) on 2022-07-29T16:10:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Bianca Caroline Miara Osatchuk.pdf: 1951936 bytes, checksum: 39c87d1a231cf46ea36889cc1e4b8f07 (MD5) Made available in DSpace on 2022-07-29T16:10:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Bianca Caroline Miara Osatchuk.pdf: 1951936 bytes, checksum: 39c87d1a231cf46ea36889cc1e4b8f07 (MD5) Previous issue date: 2022-05-20 Resíduos, fragmentos ou finos filmes plásticos que apresentam um diâmetro maior que 0,1 µ e menor que 5 mm são denominados microplásticos e são derivados, mais comumente, dos seguintes materiais: polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS) e poliéster (PES).Os microplásticos podem ser classificados em duas categorias. Os microplásticos primários são produzidos para serem utilizados em produtos industriais e acabam lançados nos oceanos por meio de rios e estações de tratamento de esgoto, já os secundários são pequenos fragmentos de resíduos plásticos formados gradativamente através dos grandes fragmentos presentes no meio ambiente. Como os microplásticos estão presentes no meio ambiente e em alguns produtos de consumo humano, torna-se irremediável a exposição do homem a essas partículas.Existem ainda poucas pesquisas avaliando os danos causados à saúde humana pela exposição ao microplásticos, assim como pouco se sabe sobre as fontes de exposição. Esse trabalho teve por objetivo avaliar a presença de microplásticos em bolsas de concentrados plaquetários. Foi realizada a caracterização química do material da bolsa, responsável por armazenar em seu interior o concentrado de plaquetas com o objetivo de comparar o resultado obtido com o das fibras encontradas no concentrado. A análise de Raman foi realizada para obter uma identidade química das amostras, assim como foram utilizadas metodologias de triagem para buscar estruturas que apresentassem características físicas e visuais de materiais plásticos. Foram encontradas 26 potenciais fibras de microplásticos no total, as quais não demonstraram ter correlação com a quantidade de volume presente nas bolsas. As fibras foram analisadas através da técnica de Raman e obtiveram – se espectros compatíveis com fibras de cotton e celulose em sua maioria. Fibras de materiais poliméricos foram encontradas em pequena quantidade e com baixa compatibilidade aos espectros de referência presentes na biblioteca do software Spectragryph - optical spectroscopy. As análises de microscopia eletrônica de varredura com EDS/SEM identificaram elementos como carbono e oxigênio, principais constituintes de materiais poliméricos. Pode - se concluir, com base nas metodologias óptica e MEV/EDS, que as fibras encontradas são altamente sugestivas de serem de microplásticos, porém não foi possível identificar a origem dessas fibras. São necessárias alterações na metodologia e processamento das amostras a afim de obter melhores resultados na metodologia do Raman e assim garantir a identidade química dos materiais. Residuum, fragments or thin plastic films that have a diameter greater than 0.1 µ and less than 5 mm are called microplastics and are most commonly derived from the following materials: polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS) and polyester (PES). Microplastics can be classified into two categories. Primary microplastics are produced to be used in industrial products and end up released into the oceans through rivers and sewage treatment plants, whereas secondary plastics are small fragments of plastic waste that are gradually formed through the large fragments present in the environment. As microplastics are present in the environment and in some products for human consumption, human exposure to these particles becomes irremediable. There are still few studies evaluating the damage caused to human health by exposure to microplastics, as well as little is known about the sources of exposure. This study aimed to evaluate the presence of microplastics in bags of platelet concentrates, categorizing or not as a possible source of exposure to these particles. Chemical characterization of the material of the bag, responsible for storing the platelet concentrate inside, was carried out in order to compare the result obtained with the fibers found in the concentrate result. Raman analysis was performed to obtain a chemical identity of the samples, as well as screening methodologies were used to look for structures that presented physical and visual characteristics of plastic materials. A total of 26 potential microplastic fibers were found, which showed no correlation with the amount of volume present in the bags. The fibers were analyzed using the Raman technique and spectra were obtained compatible with most cotton and cellulose fibers. Fibers of polymeric materials were found in small quantity and with low compatibility to the reference spectra present in the Spectragryph software library - optical spectroscopy. Scanning electron microscopy analysis with EDS/SEM identified elements such as carbon and oxygen, main constituents of polymeric materials. Based on optical and SEM/EDS methodologies, it can be concluded that the fibers found are highly suggestive of being microplastics, but it was not possible to identify the origin of these fibers. Changes in the methodology and processing of the samples are necessary in order to obtain better results in the Raman methodology and thus guarantee the chemical identity of the materials.

Os mexilhões, por serem organismos sésseis filtradores, têm sido utilizados como bioindicadores de contaminação ambiental. Mytilus edulis é a espécie de mexilhão mais comum na costa portuguesa, o que justificou a sua utilização no presente estudo como bioindicador da qualidade da água costeira de Peniche, Portugal. Para o efeito, foram analisadas amostras de água e de mexilhão provenientes de três locais de Peniche (Marina, Fosso e ETAR) em quatro períodos (julho, setembro, novembro e dezembro de 2020). As amostras de mexilhão foram analisadas no que respeita a parâmetros microbiológicos (quantificação de microrganismos totais, pesquisa de E. coli e de esporos de clostrídios sulfito redutores), bioquímicos (teores de proteína, lípidos, cinzas, hidratos de carbono e perfil de ácidos gordos) e pesquisa de partículas de microplásticos na biomassa do mexilhão. As amostras de água foram analisadas no que concerne ao pH, O2 dissolvido, temperatura, clorofila a, bem como aos teores de nitratos, nitritos, amónia e fosfatos. A elevada carga microbiológica das amostras provenientes da ETAR revelou que este local proporcionou condições menos favoráveis ao desenvolvimento dos mexilhões, o que se traduziu por uma inibição do seu crescimento. Os mexilhões provenientes da ETAR destacaram-se também por maiores teores de MUFA, PUFA e proteína e menor conteúdo em SFA, comparativamente às amostras recolhidas na Marina e no Fosso. Em todas as amostras estudadas foi detetada a presença de microplásticos, com valores entre 2 a 16 itens por grama de amostra. Estes resultados sugerem que existe uma elevada presença de microplásticos na costa de Peniche, o que até à data não tinha sido reportado. Porém, são necessários mais estudos para determinar a composição dos itens detetados a fim de identificar possíveis fontes poluentes do polímero. Os valores microbiológicos e nutricionais dos indivíduos recolhidos indiciam a baixa qualidade ambiental da costa de Peniche. Os resultados confirmam que a espécie Mytilus edulis reúne os requisitos de bioindicador ambiental. Mussels, as sessile filter-feeding organisms, have been used as bioindicators of environmental contamination. Mytilus edulis is the most common mussel species on the Portuguese coast, which justified its use in this study as a bioindicator of coastal water quality in Peniche, Portugal. For this purpose, water and mussel samples from three sites in Peniche (Marina, Fosso and ETAR) were analyzed in four periods (July, September, November and December, 2020). The mussel samples were analyzed for microbiological parameters (quantification of total microorganisms, E. coli and sulphite-reducing clostridium spores), biochemical parameters (contents of protein, lipids, ash, carbohydrates and fatty acid profile) and microplastic particles in the mussel biomass. Water samples were analyzed for pH, dissolved O2, temperature, chlorophyll a, as well as nitrate, nitrite, ammonia and phosphate contents. The high microbiological content of the samples from the ETAR showed that this location provided less favorable conditions for the mussels, which resulted in an inhibition of their growth. The mussels from the ETAR also had higher MUFA, PUFA and protein contents and lower SFA content, compared to the samples taken from the Marina and the Fosso. In all samples studied the presence of microplastics was detected, with values between 2 and 16 items per gram of sample. These results suggest that there is a high presence of microplastics on Peniche coast, which has not been reported so far. However, further studies are needed to determine the composition of the detected items in order to identify possible pollutant sources of the polymer. The microbiological and nutritional values of the collected individuals indicate the low environmental quality of Peniche coast. The results confirm that the species Mytilus edulis meets the requirements of an environmental bioindicator.

Objetivo. Monitorizar a qualidade das águas costeiras do norte de Portugal e da sua poluição por (micro)plásticos, e, por esta via, promover a consciencialização dos alunos para as problemáticas ambientais exploradas e para a importância da Química na sociedade e na mitigação destes problemas através do seu envolvimento no projeto de ciência cidadã PVC. Metodologia. A etapa do projeto que aqui se apresenta era constituída por um conjunto de seis tarefasassíncronas, realizadas com mediação digital através da plataforma Moodle que decorreu durante o ano letivo 2018/2019 e envolveu 442 alunos e nove professores do 3.º Ciclo do Ensino Básico da região norte litoral de Portugal. Dados sobre o impacto na consciencialização dos alunos para os contextos abordados foram recolhidos a partir dos registos elaborados pelos alunos em cada tarefa, e foram, posteriormente, analisados com recurso à técnica de análise de conteúdo. Discussão. Da análise destes resultados emergiram indicadores do contributo positivo do projeto PVC na consciencialização dos alunos para a poluição dos ambientes marinhos por (micro)plásticos bem como na sensibilização para o papel da Química na sociedade, tendo os alunos demonstrado opiniões positivas face a esta ciência e reconhecido as suas inter-relações com outras áreas da ciência e da tecnologia. Conclusão. Constatou-se assim que, através da exploração de contextos atuais e relevantes, que os projetos de ciência cidadã apresentam um grande potencial na promoção da sensibilização dos alunos para as temáticas químico-ambientais.

Microplastics (MPs) in irrigation canals have been little studied in Peru. The objective of this study was to determine the abundance and characteristics (size, color and shape) of MPs in surface sediments of earth canals for irrigation (Yuncaypara and Mejorada) located in the populated center of Madean, Madean district, Yauyos province, Lima region, Peru. Each site was sampled in triplicate, 1 site in Mejorada Channel (CM) and 2 sites in Yuncaypara Channel (CY1 and CY2). Separation was performed with high density saline solution (ZnCl , zinc chloride). The results showed the abundance in CM, CY1 and CY2, 2 which were 111.11 ± 19.25; 566.67 ± 88.19 and 66.66 ± 0.00 Items/kg of dry sediment, respectively. The characteristics of size, color and shape, the predominant ones were small MPs (6-1000 μm), blue and fragment, respectively. Pellet and foam were not found. It is concluded that there is presence and contamination by MPs in surface sediments of earth canals for irrigation. Secondary MPs were the only ones found and the proximity of the sampling site to the populated center presents a greater abundance of MPs. Los microplásticos (MPs) en canales de riego han sido poco estudiadas en Perú. El objetivo de este estudio fue determinar la abundancia y características (tamaño, color y forma) de MPs en sedimentos superficiales de canales de tierra para riego (Yuncaypara y Mejorada) ubicados en el centro poblado de Madeán, distrito de Madeán, provincia de Yauyos, región Lima, Perú. Se muestrearon en cada sitio por triplicado, 1 sitio en canal Mejorada (CM) y 2 sitios en canal Yuncaypara (CY1 y CY2). La separación se realizó con solución salina de alta densidad (ZnCl , cloruro de zinc). Los resultados mostraron la 2 abundancia en CM, CY1 y CY2 que fueron 111,11 ± 19,25; 566,67 ± 88,19 y 66,66 ± 0,00 Ítems/kg de sedimento seco, respectivamente. Las características de tamaño, color y forma, los predominantes fueron pequeños MPs (6-1000 μm), azul y fragmento, respectivamente. No se encontró pellet y espuma. Se concluye que hay presencia y contaminación por MPs en sedimentos superficiales de canales de tierra para riego. Los MPs secundarios fueron los únicos encontrados y a cercanía del sitio de muestreo con el centro poblado presenta mayor abundancia de MPs.

Dissertação de mestrado em Ecologia, Os fungos aquáticos desempenham um papel fundamental nos ecossistemas de água doce, pois estes microrganismos são os principais decompositores de matéria orgânica nestes ambientes lóticos altamente dinâmicos. A decomposição conduzida por estes fungos constitui o elo entre matéria alóctone da vegetação ribeirinha e o biota aquático. As ações antropogénicas, como o uso indiscriminado de plásticos e de antibióticos, que têm como destino final os sistemas aquáticos, podem afetar este grupo de fungos e alterar o processo de decomposição. Este estudo tem como objetivo avaliar os impactos dos microplásticos e do antibiótico ciprofloxacina no processo de decomposição da matéria orgânica vegetal por fungos aquáticos, avaliando a sua actividade e diversidade. Para tal, folhas de amieiro foram imersas num rio para possibilitar a colonização microbiana e após 11 dias foram expostas em microcosmos a microplásticos (MPs) e ciprofloxacina (CIP), individualmente ou em mistura. O nosso estudo mostrou que os MPs e a CIP alteram o processo de decomposição das folhase alteram a composição da comunidade de espécies de fungos.O impacto destes contaminantes foi mais pronunciado na esporulação dos fungos onde se observou uma inibição com o aumento da concentração de MPs e de CIP sozinhos e em misturas.Uma estimulação da biomassa de fungos foi observada para tratamentos com a maior concentração de CIP e em misturas de MPs com CIP. Em relação a enzima β-glucosidase esta foi inibida para concentrações mais altas de CIP.O uso indiscriminado destes contaminantes podem promoverimpactos nas cadeias alimentares detritívoras, comprometendo o funcionamento dos ecossistemas de água doce., Aquatic fungi play a fundamental role in freshwater ecosystems, as these microorganisms are the main decomposers of organic matter in these highly dynamic lotic environments. Plant litter decomposition performed by these fungi constitutes the link between the allochthonous organic matter of the riverside vegetation and the aquatic biota. Anthropogenic pressures, such as the indiscriminate use of plastics and antibiotics that have aquatic systems as their final destination, can affect this group of fungi and the process of leaf litter decomposition. This study aims to evaluate the impacts of microplastics and the antibiotic ciprofloxacin on the leaf litter decomposition by aquatic fungi, and on their activity and diversity. For this, alder leaves were immersed in a stream to promote microbial colonization and after eleven days the leaves were exposed in microcosms to microplastics (MPs) and ciprofloxacin (CIP), individually or in mixtures. Our study showed that MPs and CIP alter the decomposition process and the composition of fungal community. The impact of these contaminants was more pronounced in the fungal sporulation, where an inhibition was observed with the increase of MPs and CIP concentrations individually and in mixtures. A stimulation of the fungal biomass was observed for treatments with the highest CIP concentration and in mixtures. The β-glucosidase enzyme activity was inhibited at higher CIP concentrations. With the indiscriminate use of these contaminants, impacts on detritivorous food chains may arise, compromising the functioning of freshwater ecosystems.

Durant aquest últim segle, els materials fets de plàstics han esdevingut una part essencial de les nostres vides. L'èxit d'aquests materials resideix en la seva diversitat, versatilitat i durabilitat, però també en el baix cost de producció. Això ha causat un creixement exponencial de la producció global de plàstic. La combinació de la seva incessant producció amb unes limitades polítiques de gestió de residus i baixes inversions per fer front a aquest tipus de residus ha resultat en l'acumulació de materials plàstics al medi ambient. El problema de la contaminació per plàstics, i específicament microplàstics, és saber el motiu pel qual aquests estan arribant als mars i oceans, on s'acumulen i interaccionen amb diversos organismes. Aquestes interaccions representen un risc emergent que afecta a individus a nivell cel·lular i té la capacitat d'alterar el funcionament d'ecosistemes. L'estudi de microplàstics és incipient, per la qual cosa la comunitat científica s'enfronta a la manca d'estandardització en les metodologies de mostreig, preparació de mostres i identificació. Això limita la comprensió a fons del problema, tant a escala mundial com a nivell regional. Aquesta tesi contribueix a la interpretació de la investigació sobre microplàstics als compartiments abiòtics del mar Mediterrani. Això es va dur a terme revisant la literatura existent, proporcionant la interpretació dels mètodes i la presència de microplàstics en aquesta regió. Els resultats van mostrar com les diferents metodologies estan afectant la comprensió actual de l'ocurrència, la dispersió i el destí d'aquests contaminants al Mar Mediterrani. Alhora, l'estudi conclou que és necessària la col·laboració internacional entre els països del Mediterrani. A més, aquesta tesi té com a objectiu proporcionar informació sobre la dispersió i la distribució dels microplàstics a zones de transició entre el medi terrestre i marí. Tres capítols d'aquesta tesi se centren en la investigació de la presència i propietats dels microplàstics en diferents platges del Mediterrani i al Delta de l'Ebre, situat al Nord-oest del Mar Mediterrani. Les platges del Mediterrani atrauen milions de turistes promovent i sustentant el desenvolupament de les economies locals. Tot i això, els impactes ambientals i socials del turisme no són trivials. El nostre estudi va avaluar com varia la presència de residus a nivell estacional com a conseqüència del turisme. Els resultats van mostrar una variació estacional seguint l'augment de visitants a les platges. El predomini de fibres, sobre qualsevol altre tipus de microplàstics, ressalta el paper de la deposició atmosfèrica com a font de residus d'origen antropogènic. L'estudi proposa recomanacions per ajudar en futurs esforços de monitorització. Els estudis al delta de l'Ebre se centren en i)l'estuari i ii)el prodelta del riu. Les troballes del primer estudi mostren el paper del riu Ebre com a font de microplàstics al Mediterrani. Tot i això, les altes concentracions trobades als sediments indiquen el potencial de l'estuari com a àrea d'acumulació d'aquests contaminants. Al segon estudi, amb l'objectiu d'avaluar com s'acumulen (taxa d'acumulació) i quin és el destí ambiental dels microplàstics al fons marí, es va investigar la presència de microplàstics en un testimoni de sediment marí. Els resultats van indicar que la presència de microplàstics als sediments del prodelta de l'Ebre ha augmentat amb el temps, mostrant que la massa segrestada de petits microplàstics segueix una tendència exponencial similar a la taxa de producció global de materials plàstics. En general, els resultats d'aquesta tesi manifesten la creixent acumulació de microplàstics al medi marí, emfatitzant el paper dels sediments bentònics com un important reservori d'aquests contaminants. En menos de un siglo, los materiales plásticos se han convertido en una parte esencial de nuestras vidas. El éxito de estos materiales reside en su diversidad, versatilidad y durabilidad, pero también en su relativo bajo coste de producción. Esto ha causado crecimiento exponencial en la producción global de plástico. La combinación de su incesante producción con limitadas políticas de gestión de residuos y bajas inversiones para hacer frente a este tipo de residuos ha resultado en la acumulación de materiales plásticos en el medio natural. El problema de la contaminación por plásticos, específicamente microplásticos, es severo porque estos contaminantes están llegando al medio marino, donde se acumulan, interaccionando con diversos organismos representando un riesgo emergente que afecta desde individuos a nivel celular hasta alterar el funcionamiento de ecosistemas. El campo de investigación de la contaminación por microplásticos es incipiente, por lo que la comunidad científica se enfrenta a la falta de estandarización en las metodologías de muestreo, preparación de muestras e identificación, lo que limita la comprensión precisa del problema a escala mundial o regional. Esta tesis contribuye a la interpretación de la investigación sobre microplásticos en los compartimentos abióticos del mar Mediterráneo. Esto se llevó a cabo con la revisión detallada de la literatura, proporcionando la interpretación de los métodos y la presencia de microplásticos en esta región. Los resultados mostraron cómo las diferentes metodologías están afectando a la comprensión actual de la ocurrencia, dispersión y destino de estos contaminantes en el Mar Mediterráneo. Al mismo tiempo, el estudio afirma la necesidad de una colaboración internacional, entre los países del Mediterráneo. Además, esta tesis tiene como objetivo proporcionar información sobre la dispersión y el destino ambiental de los microplásticos en zonas de transición, que representan la interfaz entre el medio terrestres y marinos. Tres capítulos de esta tesis se centran en la investigación de la presencia y propiedades de los microplásticos a lo largo de diferentes playas del Mediterráneo y en el Delta del Ebro, Noroeste del Mar Mediterráneo. Las playas del Mediterráneo atraen a millones de turistas promoviendo y sustentando el desarrollo de las economías locales; sin embargo, los impactos ambientales y sociales del turismo no son triviales. Nuestro estudio evaluó la variación estacional en la presencia de residuos como consecuencia del turismo. Los resultados mostraron una variación estacional siguiendo el aumento de visitantes a las playas. El predominio de fibras, sobre otro tipo de microplásticos, resalta el papel de la deposición atmosférica como fuente de basura antropogénica. El estudio propone recomendaciones para ayudar en futuros esfuerzos de monitoreo. Los estudios en el delta del Ebro se centran en i)el estuario y ii)el prodelta del río. Los hallazgos del primer estudio muestran el papel del río Ebro como fuente de microplásticos al Mediterráneo. Aunque las altas concentraciones encontradas en los sedimentos indican el potencial del estuario como área de acumulación de estos contaminantes. En el segundo estudio con el objetivo de evaluar la tasa de acumulación de los microplásticos en el fondo marino y su destino ambiental una vez enterrados en los sedimentos, se investigó la presencia de microplásticos en un testigo de sedimento marino. Los resultados indicaron que la presencia de microplásticos en los sedimentos del prodelta del Ebro ha aumentado con el tiempo, mostrando que la masa secuestrada de pequeños microplásticos sigue una tendencia exponencial similar a la tasa de producción global de materiales plásticos. En general, los resultados de esta tesis manifiestan la creciente acumulación de microplásticos en el ambiente marino, enfatizando el papel de los sedimentos bentónicos como un importante reservorio de estos contaminantes. In less than a century, plastic materials have become an indispensable part of our societies. Their diversity, versatility, and durability promoted their success, besides the reasonable low price of their manufacturing rapidly led to an exponential growth in their global production. This tendency is analogous to the pace at which plastics are discarded. All in all, their rapid production, in combination with the poor policies and low investments to cope with plastic wastes, has resulted in these pollutants accumulating in the natural environment. Concern over plastics, specifically microplastics, is severe when entering, accumulating, and interacting in the marine environment. These pollutants represent an increasing risk, from damaging at the individual cellular level to altering the ecosystem's function. The microplastic research community is dealing with a lack of standardization on sampling, sample preparation, and identification methodologies which jeopardize the accurate comprehension of the microplastic pollution issue at global or regional scales. This thesis contributes to the interpretation of the microplastic research in the abiotic compartments of the Mediterranean Sea, with a detailed literature review and interpretation of the methods and presence of microplastics in this region. The results showed how different methodologies shape our current understanding of these pollutants' occurrence, dispersion, and fate in the Mediterranean Sea. The study also highlights the future perspectives of microplastic research in the basin while claiming the need for an inter-basin collaboration to strengthen the efforts to address this demanding challenge. Besides, this thesis aims to provide insights into the dispersion and fate of microplastics in transitional environments, the interface between land and marine environments. These areas represent a crucial role in understanding the microplastic fluxes entering the marine environment and, in their potential, as depositional areas preventing these pollutants from reaching the marine realm. In particular, three chapters investigate the microplastic occurrence and properties along different Mediterranean beaches and in the Ebro Delta (NW Mediterranean Sea). The Mediterranean beaches, every year, attract millions of tourists promoting and sustaining the development of the local economies; however, the environmental and social impacts are not trivial. The study evaluated the seasonal variation of micro-litter as an effect of tourism on a large geographical and time scale. The results showed a seasonal variation as an effect on the increase of visitors to the beaches, but the predominance of fibers emphasized the role of atmospheric deposition as a source of anthropogenic litter. The study also shows the challenges of monitoring micro-litter at high resolution on a large geographical scale, providing recommendations for further efforts. The studies in the Ebro Delta targeted i)the estuary to investigate the dispersion of the microplastic across the different environmental compartments and ii)the prodelta of the river to assess the accumulation of microplastics over time. The first study's findings showed the Ebro River's role as a source of microplastics to the Mediterranean Sea, but the relevant concentrations of microplastics found in the benthic sediments indicated their potential as accumulation areas. The second study elaborated on these conclusions, aiming to assess the rate at which microplastics are sequestered on the seafloor, and their fate once buried within the sediments. To address these questions, the presence of microplastics was investigated in a sediment core combining palaeoceanographic approaches and microplastic analytical methods. The presence of microplastics in the sediments of the Ebro prodelta has increased over time, showing the sequestered mass of small microplastics mimics the global plastic production. Overall, the results reported in this dissertation provide further evidence of the increasing accumulation of microplastics in the marine environment, emphasizing the benthic sediments' role as a major reservoir of these pollutants.

[cat] Els organofosfats èsters (OPEs) s’apliquen a una gran varietat de materials tant com a retardants de flama (FRs) i/o com a plastificants. En són un exemple els aparells electrònics, els teixits, mobles i els plàstics en si. Cada vegada hi ha una demanda més gran d’aquests compostos ja que són els principals substituts dels FRs èters difenílics polibromats (PBDEs), prohibits el 2009 pel Conveni d’Estocolm. En aquesta tesi s’ha volgut avaluar l’impacte d’OPEs i d’altres FRs ja prohibits en el medi ambient i més concretament, en els organismes marins. Per fer-ho, s’ha estudiat el comportament espai- temporal dels OPEs analitzant 4 espècies diferents de dofins. Per tal de poder escollir quin teixit dels dofins era el més idoni per poder estudiar la concentració d’OPEs en biota marina, es va dur a terme un anàlisi d’aquests contaminants en diferents teixits del dofins recol·lectats al Mar d’Alboran. L’estudi va demostrar que el múscul era el més adient i per tant, és el teixit que es va mostrejar en els altres dofins. Les diferents espècies de dofí s’han mostrejat en 3 zones. L’anàlisi espacial només s’ha realitzat per a les dues zones que disposàvem de mostres d’anys similars: Mar Mediterrani (per la costa catalana) i l’Oceà Índic (per la costa de Sudàfrica). En aquest estudi, es va poder observar que la concentració d’OPEs a la costa de Sudàfrica era 1,5 vegades superior a la del Mediterrani occidental. Tot i així, la diferència de concentracions entre ambdues zones no era significativa. També es va poder estudiar la concentració de PBDEs en les mateixes zones d’estudi, observant que eren molt més baixes que les trobades pels OPEs. Es va destacar que pel cas de la costa de Sudàfrica els OPEs eren significativament superiors als PBDEs, fins a dos ordres de magnitud per sobre. Aquest fet, va fer pensar que la contaminació d’OPEs, a banda de venir del seu ús com a FRs, també hi tenia un gran impacte la seva funció com a plastificant ja que es tracta d’una zona molt contaminada pels residus plàstics. Els perfils d’OPEs trobats a les 3 zones ens mostra la semblança que hi ha entre les dues costes del mateix mar, el Mediterrani, enfront a la del sud-oest de l’Índic. La tendència temporal dels OPEs, es va veure només en el Mar Mediterrani, a on s’observà que la concentració dels OPEs era constant al llarg del temps, així com les concentracions de plàstics en la mateixa zona. També s’ha estudiat la bioacumilació i la biomagnificació d’OPEs en organismes marins. En aquest cas, s’han pogut analitzar per primera vegada mostres de diferents espècies d’organismes marins de diferents nivells tròfics, com per exemple la medusa i la tortuga babaua, entre d’altres. Es va poder observar que no existien diferències significatives entre els nivells tròfics estudiats, indicant una manca de biomagnificació global dels OPEs. Tot i així, al disposar de mostres de parelles predador-presa es va poder calcular el BMF i veure quins contaminants tendien a biomagnificar-se de manera individual on es va observar que compostos que la bibliografia descriu com que tendeixen a metabolitzar-se, com per exemple el TNBP, presenten un potencial de biomagnificació. També es va comprovar que l’aportació dels OPEs als organismes marins pot venir donada tant per la dieta com per la ingesta directa de plàstics. Els resultats de les mostres de lluç ens va permetre calcular la ingesta d’OPEs a través del consum de peix, observant una nul·la amenaça per a la salut pública d’aquests contaminants per aquesta via d’entrada, tot i que l’exposició dels humans cap aquests contaminants és més àmplia. Finalment, al disposar de les mostres de rorqual comú i fetus, es va poder fer el primer estudi de transferència materna d’OPEs i també es va poder mirar la transferència de les SCCPs i el DBDPE. Els resultats van demostrar concentracions d’aquests tres compostos en els fetus, demostrant així la transferència placentària., [eng] Organophosphate ester (OPEs) are applied to a wide variety of materials both as flame retardants (FRs) and/or as plasticizers. Examples are textiles, furniture and plastics. There is a growing demand for these compounds as they are the main substitutes for FRs polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), banned in 2009 by the Stockholm Convention. The aim of this thesis is to evaluate the impact of OPEs and other FRs already banned on the environment and on marine organisms. The spatio-temporal trends of OPEs has been studied by analyzing 4 different species of dolphins from 3 different areas. The spatial analysis was carried out for the two areas where we had samples from similar years: the northwestern Mediterranean Sea and the Indian Ocean. It was observed that the concentration of OPEs on the coast of South Africa was 1.5 times higher than in the Mediterranean. In the case of the Indian Ocean the OPEs were significantly higher than the PBDEs, up to two orders of magnitude above. This fact suggested that the contamination of OPEs had a great impact on its function as a plasticizer as it is an area heavily contaminated by plastic litter. The profiles of OPEs found in the 3 zones show the similarity between the two coasts of Mediterranean, compared to Indian Ocean. The temporary trend of OPEs was seen only in the Mediterranean Sea, where it was observed that the concentration of OPEs was constant over time, as well as the concentrations of plastics in the same area. We also studied the bioaccumulation and biomagnification of OPEs in marine organisms. In this case, samples of different species of marine organisms of different trophic levels could be analyzed for the first time. It was observed that there were no significant differences between the trophic levels studied, indicating a lack of global biomagnification of OPEs. Having samples of predator-prey pairs, it was possible to calculate the BMF and see which contaminants tended to biomagnify individually and with the common whale and foetus samples available, the first maternal transfer study of OPEs, SCCPs and DBDPE could also be looked at.

Este estudio se ha enfocado en desarrollar un protocolo de análisis de microplásticos (MPs) en varias matrices alimenticias, poniendo énfasis en reducir la cantidad de reactivos utilizados y el efecto sobre la integridad de los MPs. De acuerdo con los resultados obtenidos, se identificó las probables rutas de contaminación en los alimentos analizados, procesados de forma industrial y artesanal. Para lograr este objetivo se evaluaron varias técnicas de extracción propuestas por investigaciones en biota marina e investigaciones incipientes en alimentos. En la primera parte se realiza un estudio del estado del arte de la contaminación con polímeros sintéticos y la generación de MPs por meteorización de los macroplásticos, la definición y acuerdos alcanzados con relación a la conceptualización de los microplásticos y se recoge una pequeña revisión de los riesgos que supone su presencia, así como de las técnicas de análisis e identificación, que se reportan hasta la fecha para matrices marinas, suelos y aire. Seguidamente se desarrolla la experimentación con alimentos líquidos procesados, elegidos para la investigación. La miel, leche, refrescos y cerveza son exponentes fundamentales de los alimentos por su composición líquida y permitieron la inserción en las medidas de estandarización y calidad del protocolo, aplicando técnicas de degradación química de la materia orgánica presente en estas matrices. En los alimentos sólidos, cuya composición representa una interferencia de mayor atención en la degradación de la materia orgánica, se detalla el análisis estadístico de la aplicación de técnicas de degradación química y enzimática para fundamentar la elección del protocolo idóneo en estas matrices. Para esta evaluación se utilizan como alimentos de estudio el atún enlatado con dos tipos de líquidos de cobertura, aceite y salmuera y, como representante del reino vegetal, el tomate tipo Cherry, cuyo tipo de cultivo orgánico y convencional permitió analizar la influencia de este aspecto en la contaminación particulada. En todos los casos, se mantienen los criterios de calidad recomendados para el desarrollo de análisis físico-químico y se analizan las rutas de contaminación en función de los procesos de industrialización o cultivo a que es sometido el alimento.

Os microplásticos são partículas de plásticos com tamanho entre 0,001 e 5 mm de comprimento e sua onipresença no meio ambiente têm ocasionado preocupação crescente, pois oferecem riscos a biota e seres humanos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição espaçotemporal, abundância e caracterização de microplásticos em amostras de águas superficiais coletadas no Lago Guaíba, principal manancial de abastecimento de Porto Alegre. Para este fim, foram realizadas 8 campanhas amostrais durante o período de 2018 a 2020, por meio da coleta de água superficial com o auxílio de uma rede de zooplâncton (60 μm). Os microplásticos foram quantificados e caracterizados de acordo com sua cor, forma e composição polimérica. A concentração de microplásticos variou entre 2,92 e 61,22 itens m-3, padrão que foi, em geral, positivamente influenciado pela densidade populacional do local, precipitação prévia às coletas e às condições hidrodinâmicas de cada ponto amostrado. A categoria de cor branco-transparente foi predominante (44%), seguida das cores azul (14%), amarelo (13%), vermelho (12%), preto (10%) e verde (7%). Para as formas, fragmento foi a forma de microplásticos majoritária, representando 88% das partículas contabilizadas, seguido de fibras com 7% e microesferas com 5%. Este perfil demonstrou que os microplásticos presentes no Lago Guaíba são predominantemente microplásticos secundários, ou seja, produzidos de forma não intencional. Os polímeros polietileno (PE) e polipropileno (PP) representaram 38% e 56% das partículas identificadas, respectivamente. O índice de carbonila (IC) calculado demonstrou que os microplásticos presentes no Lago Guaíba possuem perfil de degradação heterogêneo. Assim, os resultados obtidos evidenciaram que os microplásticos são contaminantes onipresentes no Lago Guaíba e sua presença e distribuição é sobretudo influenciada por atividades antrópicas, características hidrodinâmicas e geomorfológicas do corpo hídrico. Os resultados deste estudo servirão como base de informações para dar continuidade aos trabalhos sobre microplásticos em água doce, tema em estágio inicial no Brasil. E por fim, esta pesquisa pode impulsionar o desenvolvimento de leis antipoluição dos ecossistemas e de planos e políticas de conscientização à sociedade quanto ao uso e descarte de materiais plásticos. Microplastics are plastic particles with a size between 0.001 and 5 mm in length and their ubiquity in the environment has caused increasing concern, as they pose risks to biota and human beings. In this context, the scope of this work was to assess the spatiotemporal distribution, abundance and characterization of microplastics in surface water samples collected from Lake Guaíba, the main source of water supply of Porto Alegre. To this end, 8 sampling campaigns were carried out during the period from 2018 to 2020, through the collection of surface water with the aid of a zooplankton net (60 μm). The microplastics were quantified and characterized according to their color, shape and polymeric composition. The concentration of microplastics varied between 2.92 and 61.22 items m-3. This was, in general, positively influenced by the population density, the precipitations prior to sampling and the hydrodynamic conditions of each sampling location. The white-transparent color category was predominant (44%), followed by blue (14%), yellow (13%), red (12%), black (10%), and green (7%). For the shapes, fragment was the majority form of microplastics, representing 88% of the particles counted, followed by fibers with 7% and microspheres with 5%. This profile shows that the microplastics present in Lake Guaíba are predominantly secondary microplastics, that is, they come from unintentional sources. Polyethylene (PE) and polypropylene (PP) represented 38% and 56% of the particles identified, respectively. The calculated carbonyl index (CI) shows that the microplastics in Lake Guaíba have a heterogeneous degradation profile. Thus, the results obtained show that microplastics are ubiquitous contaminants in Lake Guaíba and their presence and distribution is mainly influenced by human activities, hydrodynamic and geomorphological characteristics of the water body. The results of this study will serve as a baseline to continue the work on microplastics in freshwater, a topic at an early stage in Brazil. Finally, this research can drive the development of anti-pollution laws for ecosystems and plans and policies to raise awareness regarding the use and disposal of plastic materials.

Aquesta tesi analitza la ingestió de microdeixalles / ítems d'origen antròpic (AIs), (microlpàstics i fibres d'origen antròpic (AFs)) de diversa composició (sintètiques i de cel·lulosa) en espècies de peixos d'interès comercial de diferents hàbitats com el roger (Mullus barbatus), una espècie demersal i el seitó (Engraulis encrasicolus), una espècie pelàgica a diferents localitats del litoral català (Blanes, Barcelona y Tarragona). La ingestió de microdeixalles es produeix al seu medi natural en ambdues espècies, tant actualment (en 2018 y 2019, per a rogers y seitons, respectivament) així como fa 12 anys (de mostres obtingudes durant el 2007). Els AIs s'han trobat en el 50% dels digestius analitzats en ambdues espècies, amb valors mitjans generals de 1.48 AIs/ind (SD=1.98) en rogers i 1.07 AIs/ind (SD=1.50) en seitons. Aquests valors representen un increment del 46% (rogers) i un 30% (seitons) en el percentatge de peixos que ingereixen AIs quan es comparen els individus de Barcelona del últims anys amb els obtinguts durant el 2007. Els AIs trobats als digestius dels peixos es van identificar mitjançant inspecció visual i es van classificar morfològicament. Després de la selecció segons les seves característiques morfològiques, es va realitzar la identificació de la seva composició mitjançant tècniques espectroscòpiques (µ-RAMAN, FTIR y µ-FTIR). En ambdues espècies, les fibres (AFs) foren les més abundants, especialment en els rogers en els que les fibres representen el 95 %. En aquesta espècie, les fibres estaven composades principalment per cel·lulosa (67%) i tereftalat de polietilè (31%), amb una longitud mitjana de 2.50 mm (SD = 2.24). Les AFs de seitons (54 % del total d'ítems trobats) també estaven composades per cel·lulosa (42.97 %) i plàstic (10.9 %), però a més es trobaren partícules (46 %) composades per fragments y films sintètics (polietilè, polipropilè y poliamida). Tanmateix, els nostres resultats revelen diferències geogràfiques al llarg de l'àrea d'estudi amb nivells més alts d'ingesta d'AIs en peixos obtinguts a prop de l'àrea de Barcelona en ambdues espècies. Finalment, se han analitzat els potencials efectes negatius de l'exposició a aquests contaminants avaluant l'estat general de salut dels peixos a través de diferents indicadors, des de els més específics, com bio-marcadors enzimàtics o alteracions histològiques, fins als més generals, como els índexs de condició o infestació parasitaria. Malgrat s'han trobat algunes alteracions histològiques en ambdues espècies, així com diferències en alguns bioindicadors entre les diferents localitats, no se ha trobat relació entre aquestes i la y la presència y/o abundància d'AIs. Paral·lelament, amb la finalitat de determinar la importància del comportament alimentari i la temperatura en la ingestió d'AFs així com els possibles efectes negatius, s'han obtingut exemplars de sardina (Sardina pilchardus) del medi natural i s'han mantingut en condicions de laboratori para ser exposats a est tipus de contaminació. Els nostres resultats demostren que quan las sardines s'alimenten mitjançant filtració (mode d'alimentació menys selectiu), ingereixen més fibres (4.95 fibres/ind (SD=3.43)) en comparació amb del nombre de fibres que ingereixen quan s'alimenten mitjançant la captura selectiva d'aliment (0.6 fibres/ ind (SD=1.04)). A més, després de la ingestió, les fibres viatgen al llarg del tracte digestiu d'aquests peixos fins la seva expulsió total, sense evidències de retenció o acumulació al llarg del temps. La ingestió d'aquestes fibres plàstiques sembla no afectar la condició corporal de les sardines, però sí qe ho fa el comportament alimentari mitjançant la filtració. Finalment, sembla que la temperatura més alta afecta el patró d'expulsió de fibres, especialment en les sardines que s' alimenten mitjançant la filtració, de manera que els canvis en el medi ambient, como el canvi climàtic, podrien actuar como un factor sinèrgic y contribuir negativament a la ingesta d'AIs. Ésta tesis analiza la ingestión de microbasuras/ ítems de origen antrópico (AIs), (microplásticos y fibras antropogénicas (AFs)) de diferente composición (sintéticos y de celulosa), en especies de peces de interés comercial de diferentes hábitats como el salmonete (Mullus barbatus) una especie demersal y el boquerón (Engraulis encrasicolus) una especie pelágica en diferentes localidades del litoral catalán (Blanes, Barcelona y Tarragona). La ingestión de microbasuras se produce en ambas especies en su medio natural, tanto actualmente (en 2018 y 2019, para salmonetes y anchoas respectivamente) así como 12 años antes (en muestras obtenidas durante 2007). Los AIs aparecieron en el 50% de los digestivos analizados de ambas especies, con valores medios generales de 1.48 AIs/ind (SD=1.98) para salmonetes y 1.07 AIs/ind (SD=1.50) para boquerones. Éstos valores representan un incremento de un 46% (salmonetes) y un 30% (boquerones) en el porcentaje de peces que ingieren AIs comparando los individuos de Barcelona de los últimos años con los obtenidos durante 2007. Los AIs encontrados en los digestivos de los peces se identificaron mediante inspección visual i clasificaron morfológicamente. Tras su selección en función de sus características morfológicas, se procedió a la identificación de su composición mediante técnicas espectroscópicas (µ-RAMAN, FTIR y µ-FTIR). En ambas especies, las fibras (AFs) fueron las más abundantes, especialmente en los salmonetes en los que las fibras representan el 95 %. En esta especie, las fibras estaban compuestas principalmente por celulosa (67%) y tereftalato de polietileno (31%), con una longitud media de 2.50 mm (SD = 2.24). Las AFs de boquerones (54 % del total de ítems encontrados) también estaban compuestas por celulosa (42.97 %) y plástico (10.9 %), pero además se encontraron partículas (46 %) compuestas por fragmentos y films sintéticos (polietileno, polipropileno y poliamida). Asimismo, nuestros resultados revelan diferencias geográficas a lo largo del área de estudio con niveles más altos de ingesta de AIs en peces recolectados en los alrededores de Barcelona en ambas especies. Finalmente, se han analizado los potenciales efectos negativos de la exposición a estos contaminantes evaluando el estado general de salud de los peces a través de diferentes indicadores, desde los más específicos, como biomarcadores enzimáticos o alteraciones histológicas, hasta los más general, como índices de condición o infestación parasitaria. Aunque se han encontrado algunas alteraciones histológicas en ambas especies, así como diferencias en algunos bioindicadores entre las distintas localidades, no se ha encontrado relación entre éstas y la presencia y/o abundancia de AIs. Paralelamente, con el fin de determinar la importancia del comportamiento alimentario y la temperatura en la ingestión de AFs así como sus posibles efectos negativos, se han obtenido ejemplares de sardina europea (Sardina pilchardus) del medio natural y se han mantenido en condiciones de laboratorio para ser expuestos a este tipo de contaminación. Nuestros resultados demuestran que cuando las sardinas se alimentan por filtración (modo de alimentación menos selectivo), ingieren más fibras (4.95 fibras/ind (SD=3.43)) en comparación con el número de fibras que ingieren cuando se alimentan mediante la captura selectiva de alimentos (0.6 fibras/ ind (SD=1.04)). Además, después de la ingestión, las fibras viajan a lo largo del tracto digestivo de éstos peces hasta su total expulsión, sin evidencia de retención o acumulación en el tiempo. La ingestión de estas fibras plásticas parece no afectar la condición corporal de las sardinas, pero sí el comportamiento alimentario por filtración. Finalmente, parece que las temperaturas más altas afectan el patrón de expulsión de fibras, especialmente en las sardinas que se alimentan por filtración, por lo que los cambios en el medio ambiente, como el cambio climático, podrían actuar como un factor sinérgico y contribuir negativamente a la ingesta de AIs. The present thesis analyses the ingestion of micro-litter / anthropogenic items (AIs), including microplastics but also anthropogenic fibres (AFs) of different origin (synthetic and cellulose based), in the demersal red mullet (Mullus barbatus) and the foraging pelagic European anchovy (Engraulis encrasicolus) in different locations along the Catalan coast (Blanes, Barcelona and Tarragona). These commercial species are target species for monitoring this type of pollution in different habitats in the Mediterranean Sea. We show how the ingestion of micro-litter occurs in both fish species in their natural environment, not only recently (in samples obtained from fishing vessels in 2018 and 2019, for red mullets and European anchovies respectively) but also 12 years ago (in samples obtained during 2007). AIs were present in 50% of the analysed digestive tracts in both fish species, with a general mean values of 1.48 AIs/ind (SD=1.98) for red mullets and 1.07 (SD=1.50) for European anchovy. The percentage of fish ingesting AIs have been increased in 46% and 30% for red mullets and European anchovies, respectively, comparing individuals from Barcelona in recent years with those obtained during 2007. AIs were screened from digestive tract of fish and were morphological categorised by visual inspection. After their selection based on their morphological features, polymer identification was performed by using spectroscopic techniques (µ-RAMAN and FTIR and µ-FTIR). In both fish species, the most abundant shape were AFs, especially in red mullets in which fibres represent the 95 % of the total items. In this species, the fibres were mainly composed by cellulose (67%) and polyethylene terephthalate (31%), with a mean length of 2.50 mm (SD = 2.24). AFs in European anchovy (54 % of the total items found) were also composed by cellulose (42.97 %) and plastic (10.9 %), but particles (46 %) composed by fragments and films of synthetic polymers (such as polyethylene, polypropylene, and polyamide) were also found. Moreover, our results reveal geographical differences along the study area with higher levels of ingestion of AIs in fish collected in the surrounding area of Barcelona in both fish species. Likewise, the potential effects of exposure to these pollutants have been analysed by evaluating the general health status of the target species using different indicators and at different levels, from more specific, such as enzyme biomarkers or histological alterations to a more general level, such as condition indices or parasitic infestation. Although some histological alterations have been found in both fish species, as well as differences in some bioindicators among the different locations, no relationship has been found between these and the presence and/or abundance of AIs. On the other hand, in order to determine the importance of feeding behaviour and temperature in the ingestion of AFs and also its potential negative effects, specimens of European sardine (Sardina pilchardus) have been obtained from the natural environment and have been kept under laboratory conditions and exposed to this type of pollution. Our results demonstrated that when sardines were feeding by filtration (less selective feeding mode), they ingest more fibres (4.95 fibres/ind (SD=3.43)) compared to the number of fibres they ingest when feeding by catching food selectively (0.6 fibres/ind (SD=1.04)). Moreover, after ingestion, fibres travel throughout the digestive tract of sardines until their total egestion, with no evidence of retention or accumulation over time. The ingestion of these plastic fibres seems to not impoverish the body condition of sardines, but feeding behaviour by filtering. Finally, higher temperatures seem to affect the pattern of fibre expulsion, especially in filter-feeding sardines, thus, changes in the environment such us climate change might act as a synergistic factor and contribute negatively to the AIs ingestion.

La primera bolsa de plástico se fabricó en 1965, patentada por una empresa sueca, a partir del diseño del ingeniero Sten Gustaf Thulin. Se conoce la fecha de nacimiento de esta bolsa, pero nola de su defunción. Aunque, según algunas estimaciones, la mayoría de personas vivas en este momento no presenciarán lamuerte de la bolsa primigenia, y aquellos que lo hagan serán muy ancianos.

Aim Urbanization leads to rapid changes in ecosystem structure and function. Wetlands on university campuses under urbanization pressure could be used as case studies of multidisciplinary aquatic research and good environmental practices promoting sustainability. Methods A paleolimnological study was undertaken in a semi-artificial lake on a university campus in southern Brazil to trace historical impacts and ecological changes back to the mid-1970s through complementary approaches: historical data, nutrients, δ13C and δ15N stable isotopes, diatoms, microplastics and associated microbial community analysis. Results The eutrophication process started to intensify after the lake was used for nocturnal roosting by waterbirds, and especially after the establishment of constructions along the margins with septic tank sanitary sewage, which eventually spilled and leached into the lake. Over decades, we identified a limnological hypertrophication process leading to recurrent cyanobacterial blooms and massive macrophyte proliferation coupled with changes in isotopic ratios and algal occupation with several transitions between shallow lake alternative states. Such a limnological process has resembled the paleolimnological eutrophication trends and isotopic changes in sedimentary organic matter. The microplastic deposition was detected as a proxy for the intensification of urbanization, especially during the construction of the University facilities. Conclusions The combined use of paleolimnological and historical limnological data represents a powerful approach for inferring both natural and cultural impacts on the lake, and identifying management strategies based on such scientific information. Resumo Objetivo A urbanização leva a mudanças rápidas na estrutura e função do ecossistema. Terras úmidas em câmpus universitários sujeitos ao desenvolvimento da urbanização podem ser usados como estudos de caso de pesquisa aquática multidisciplinar e boas práticas ambientais que promovam a sustentabilidade. Métodos Foi realizado um estudo paleolimnológico em um lago semiartificial em um campus universitário no sul do Brasil para inferir impactos históricos e mudanças ecológicas desde a década de 1970 por meio de abordagens complementares: dados históricos, nutrientes, isótopos estáveis δ13C e δ15N, diatomáceas, microplásticos e análise da comunidade microbiana associada. Resultados O processo de eutrofização começou a se intensificar após o uso noturno por aves aquáticas de árvores como poleiros, e especialmente após o estabelecimento de construções ao longo das margens com fossa séptica de esgoto sanitário, que ocasionalmente transbordava e carreava material para o lago. Ao longo de décadas, identificamos um processo limnológico de hipertrofização que induziu a florações recorrentes de cianobactérias e proliferação maciça de macrófitas, juntamente com mudanças isotópicas e ocupação de algas com várias transições entre estados alternativos de lagos rasos. Tal processo limnológico foi claramente espelhado nas tendências de eutrofização paleolimnológica e mudanças isotópicas da matéria orgânica sedimentar. A deposição de microplásticos foi detectada como proxy para a intensificação da urbanização especialmente durante a construção das instalações da Universidade. Conclusões O uso combinado de dados paleolimnológicos e limnológicos históricos representa uma abordagem poderosa para identificar os impactos naturais e culturais no lago e identificar estratégias de manejo baseadas em tais informações científicas.

Orientador: Ricardo de Lima Isaac Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Microplásticos formam um grupo de contaminantes de interesse emergente cuja principal preocupação deve-se à sua ocorrência em diferentes matrizes ambientais, dentre elas corpos hídricos utilizados como fonte de água para abastecimento público, com potenciais riscos à biota e à saúde humana. Frente à ausência de metodologias padronizadas para a identificação e quantificação de microplásticos, até o momento pouco se sabe a respeito da eficiência de métodos convencionais de tratamento de água para a remoção desses poluentes. Assim, evidencia-se a premência de pesquisas que investiguem o comportamento e a remoção de microplásticos em meios aquosos. O presente estudo avaliou a remoção de microplásticos no tratamento convencional de água, em escala de bancada, simulando os processos unitários de coagulação, floculação e sedimentação. Foram realizados ensaios de tratabilidade em duas suspensões artificialmente preparadas em laboratório, com características distintas quanto à cor (presença ou ausência de matéria orgânica natural – MON). A primeira etapa da pesquisa envolveu a realização de ensaios de tratabilidade em aparelho de Jar-Test, sob diferentes condições de pH e concentração do coagulante cloreto de polialumínio (PAC), culminando em dois diagramas de coagulação elaborados em função da turbidez remanescente. Na segunda etapa, foram selecionadas e replicadas certas condições operacionais oriundas dos referidos diagramas, dessa vez com a adição de microesferas de poliestireno (diâmetro médio de 2 µm e densidade 1,05 g.cm-3) a uma concentração inicial de 1 x 105 part.L-1. As eficiências de remoção de microplásticos foram obtidas em função da turbidez e da contagem de partículas. Os ensaios foram realizados em valores de pH variando de 4,8 a 10,8 e concentrações de PAC de 5 mg.L-1 a 167 mg.L-1 (0,5 mg.L-1 a 15,9 mg.L-1 de Al3+). As maiores eficiências de remoção de turbidez foram obtidas na faixa de pH de 7 a 10, correspondendo à 98,5% e 88,5% nas matrizes aquosas 1 e 2, respectivamente, caracterizando a predominância do mecanismo de coagulação por varredura. Os melhores resultados obtidos na matriz aquosa 1 devem-se à ausência de MON, cuja presença na matriz aquosa 2 aumentou a estabilização do meio aquoso e dificultou a formação de flocos sedimentáveis. Nos ensaios com microplásticos, a matriz aquosa 1 apresentou, nas condições ótimas, resultados de turbidez remanescente semelhantes aos ensaios da primeira etapa, com eficiência de remoção máxima de 98,8% em pH 9,6. Todavia, os ensaios com microplásticos na matriz aquosa 2 apresentaram resultados inferiores aos da primeira etapa da pesquisa, requerendo maiores dosagens de PAC para atingir remoções similares (88%), sob as condições ótimas. Embora a metodologia adotada para a quantificação de partículas tenha apresentado interferência de outras partículas, foi possível verificar uma correlação entre remoção de turbidez e remoção de microplásticos. Assim, o estudo indicou que microplásticos são partículas passíveis de remoção durante o tratamento convencional de água, sendo a turbidez um parâmetro indicador indireto da remoção desses micropoluentes em ETA. A ausência de uma metodologia padronizada para a análise e quantificação de microplásticos impactou a execução da pesquisa, reforçando a necessidade de novos estudos que investiguem o tema mais a fundo Abstract: Microplastics are a group of contaminants of emerging concern mainly due to their occurrence in different environmental matrices, such as water bodies used for public water supply, with potential risks to biota and human health. With no standardized methods for the identification and quantification of microplastics, little is known about the efficiency removal of these pollutants in conventional drinking water treatment processes. Thus, there is an urgent need for further research in investigating the behavior and removal of microplastics in aqueous media. This study evaluated the removal of microplastics in conventional water treatment, on a bench scale, simulating the processes of coagulation, flocculation and sedimentation. Treatment tests were carried out on two artificial suspensions, with distinct characteristics in terms of color (presence or absence of natural organic matter – NOM). The first stage of the tests involved the performance of treatment tests in a Jar-Test equipment, under different conditions of pH and polyaluminum chloride (PAC) coagulant concentration, culminating in two coagulation diagrams formulated in function of remaining turbidity. In the second step, some operation conditions from the coagulation diagrams were selected and replicated, adding polystyrene microspheres (mean diameter of 2 µm and density 1.05 g.cm-3) to an initial concentration of 1 x 105 part.L-1. The microplastics removal efficiencies were obtained in function of the turbidity and of particle counting. The pH ranged from 4.8 to 10.8 and PAC concentrations from 5 mg.L-1 to 167 mg.L-1 (0.5 mg.L-1 to 15.9 mg.L-1 of Al3+). The highest turbidity removal efficiencies were obtained in the pH range 7 to 10, corresponding to 98.5% and 88.5% removal efficiencies in waters #1 and #2, respectively, characterizing the predominance of the sweep coagulation mechanism. The better results obtained in water #1 are related to the absence of NOM, which presence in water #2 has increased the aqueous media stabilization and hindered the floc formation. In the microplastics experiments, water #1 presented, under optimal conditions, similar remaining turbidities to those on the first stage results, with maximum removal efficiency of 98.8% at pH 9.6. However, the results obtained for water #2 were lower than those in the first stage of the work, with higher PAC concentrations requirements for achieving similar removals (88%) under optimal conditions. Although the adopted method for the particles counting have had interferences from other particles, it was possible to link turbidity and microplastics removal. Therefore, the study indicated that microplastics can be removed during conventional water treatment, and turbidity is an indirect parameter indicator of the removal of these micropollutants in DWTPs. Furthermore, the absence of a standardized method for the analysis and quantification of microplastics emphasizes the need for new studies to further investigation of this topic Mestrado Saneamento e Ambiente Mestra em Engenharia Civil CAPES 05-P-04797-2019

Los micro y nanoplásticos son considerados contaminantes de preocupación emergente, los cuales se han convertido en un problema mundial por su ubicuidad en ecosistemas acuáticos, terrestres y aéreos. Sus características tales como hidrofobicidad les posibilita para adsorber en su superficie microorganismos y contaminantes, actuando como vectores de contaminación. Los principales emisores de micro y nanoplásticos a los ecosistemas son las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR), las cuales mediante diferentes procesos y operaciones logran eliminar parte de estos contaminantes, pero cierta fracción escapa al ecosistema fluvial y terrestre causando efectos en dicho ecosistema y a las especies que allí habitan, incluidos los seres humanos. Estos materiales también causan daños en las instalaciones de las estaciones depuradoras, produciendo diferentes alteraciones en los reactores biológicos, por ello, conviene retirarlos del agua mediante diferentes mecanismos. También se contemplan los humedales tanto como tratamiento terciario de las estaciones depuradoras y como tratamiento de las aguas residuales de pequeñas aglomeraciones urbanas y zonas rurales., Micro and nanoplastics are considered pollutants of emerging concern, which have become a global problem due to their ubiquity in aquatic, terrestrial and aerial ecosystems. Their characteristics such as hydrophobicity allow them to adsorb microorganisms and contaminants on their surface, acting as vectors of contamination. The main emitters of micro and nanoplastics to ecosystems are wastewater treatment plants (WWTP), which through different processes and operations manage to eliminate part of these pollutants, but a certain fraction escapes the fluvial and terrestrial ecosystem causing effects on that ecosystem and the species that inhabit there, including humans. These materials also cause damage to the facilities of the treatment plants, producing different alterations in the biological reactors, therefore, it is convenient to remove them from the water through different mechanisms. Wetlands are also considered both as tertiary treatment of treatment plants and as wastewater treatment of small urban agglomerations and rural areas., Máster Universitario en Hidrología y Gestión de Recursos Hídricos (M173)

[ES] Los microplásticos (MPs) son partículas de material plástico menores que 5 mm que están siendo identificadas en el agua, tierra y aire. La presencia de estos contaminantes emergentes en el medio ambiente supone una preocupación global actualmente, ya que no se sabe con exactitud su concentración y composición debido a la falta de protocolos de cuantificación e identificación estandarizados en los diferentes medios donde se encuentran. Igualmente, se desconoce el alcance de los efectos negativos que podrían provocar en el medio ambiente. La presente tesis estudia la presencia de microplásticos en diferentes corrientes de agua residual y natural, así como en fangos de depuración generados en las estaciones depuradoras de aguas residuales. El objetivo principal de la tesis consiste en evaluar diferentes protocolos para la extracción de microplásticos contenidos en muestras con diferentes características, así como su cuantificación e identificación. Para ello, se propusieron metodologías para la extracción de microplásticos en matrices con elevada carga orgánica (licor mezcla, fango digerido anaeróbicamente y fango deshidratado) y también en efluentes residuales, así como en aguas naturales tratadas (potables) y sin tratar. Asimismo, se evaluaron los posibles efectos de la presencia de microplásticos en un proceso de depuración mediante un reactor biológico de fangos activos, así como la distribución de estas micropartículas en el fango y en el efluente depurado. Además, se contempló también la posible fragmentación de microplásticos en nanoplásticos (NPs) en un sistema de depuración de aguas residuales y, por lo tanto, también se evaluaron los posibles efectos de los nanoplásticos en la biomasa de los fangos activos. Se observó que cuanto mayor era la concentración de carga orgánica en una muestra más difícil era el proceso tanto de purificación de la muestra como de identificación de microplásticos. Por lo tanto, para las muestras de fango fue necesario aplicar protocolos más complejos de extracción de microplásticos. La peroxidación, demostró ser un tratamiento eficaz de todas las muestras estudiadas, resultando en la reducción de la materia orgánica y en la mejora de la identificación visual. En los ensayos con el reactor biológico se observó una acumulación significativa de microplásticos en el licor mezcla (fango activo) frente al efluente. Esta acumulación de microplásticos en el fango puede suponer la contaminación de los suelos agrícolas cuando estos son aplicados como fertilizantes. Con el objetivo de mitigar la contaminación de suelos agrícolas por microplasticos presentes en fangos, se propuso el uso de la técnica de ultrasonidos para la extracción de estas micropartículas presentes en el licor de mezcla. Mediante esta técnica, cantidades significativas de microplasticos fueron separadas de la matriz orgánica de los fangos, que es la que se aplica al campo. Finalmente, se estudió la presencia de microfibras en aguas naturales y potables mediante a técnica de tinción con Rojo Nilo con el objetivo de investigar la viabilibilidad y limitaciones de este método. Se observó que la emisión de fluorescencia, por parte de microfibras vírgenes y microfibras separadas de estas muestras de agua, puede manifestar diferentes comportamientos de fluorescencia lo cual podría estar relacionado con el grado de degradación de los materiales de las microfibras., [CA] Els microplàstics (MPs) són partícules de material plàstic menors que 5 mm que estan siguent identificades en l'aigua, terra i aire. Actualment, la presència d'aquests contaminants emergents en el medi ambient suposa una preocupació global, ja que no se sap amb exactitud la seua concentració i composició a causa de la falta de protocols de quantificació i identificació estandarditzats en els diferents medis on es troben. Igualment, es desconeix l'abast dels efectes negatius que podrien provocar en el medi ambient. La present tesi estudia la presència de microplàstics en diferents corrents d'aigua residual i natural, així com en fangs de depuració generats en les estacions depuradores d'aigües residuals. L'objectiu principal de la tesi consisteix a avaluar diferents protocols per a l'extracció de microplàstics continguts en mostres amb diferents característiques, així com la seua quantificació i identificació. Per a això, es van proposar metodologies per a l'extracció de microplàstics en matrius amb elevada càrrega orgànica (licor mescla, fang digerit anaeróbicamente i fang deshidratat) i també en efluents residuals, així com en aigües naturals tractades (potables) i sense tractar. Així mateix, es van avaluar els possibles efectes de la presència de microplàstics en un procés de depuració mitjançant un reactor biològic de fangs actius, així com la distribució d'aquestes micropartícules en el fang i en l'efluent depurat. A més, es va contemplar també la possible fragmentació de microplàstics en nanoplásticos (NPs) en un sistema de depuració d'aigües residuals i, per tant, també es van avaluar els possibles efectes dels nanoplásticos en la biomassa dels fangs actius. Es va observar que com més gran era la concentració de càrrega orgànica en una mostra, més difícil era el procés tant de purificació de la mostra com d'identificació de microplàstics. Per tant, per a les mostres de fang va ser necessari aplicar protocols més complexos d'extracció de microplàstics. La peroxidació, va demostrar ser un tractament eficaç de totes les mostres estudiades, resultant en la reducció de la matèria orgànica i en la millora de la identificació visual. En els assajos amb el reactor biològic es va observar una acumulació significativa de microplàstics en el licor mescla (fang actiu) enfront de l'efluent. Aquesta acumulació de microplàstics en el fang pot suposar la contaminació dels sòls agrícoles quan aquests són aplicats com a fertilitzants. Amb l'objectiu de mitigar la contaminació de sòls agrícoles per microplàstics presents en fangs, es va proposar l'ús de la tècnica d'ultrasons per a l'extracció d'aquestes micropartícules presents en el licor de mescla. Mitjançant aquesta tècnica, quantitats significatives de microplàstics van ser separades de la matriu orgànica dels fangs, que és la que s'aplica al camp. Finalment, es va estudiar la presència de microfibres en aigües naturals i potables mitjançant a tècnica de tinció amb Rojo Nil amb l'objectiu d'investigar la viabilibilitat i limitacions d'aquest mètode. Es va observar que l'emissió de fluorescència, per part de microfibres verges i microfibres separades d'aquestes mostres d'aigua, pot manifestar diferents comportaments de fluorescència la qual cosa podria estar relacionada amb el grau de degradació dels materials de les microfibres., [EN] Microplastics (MPs) are particles of plastic material smaller than 5 mm that are being identified in water, soil, and air. The presence of these emerging contaminants in the environment is currently a global concern since their concentration and composition are unknown exactly due to the lack of standardized quantification and identification protocols in the different media where they are found. Likewise, the extent of the negative effects that they could cause in the environment is unknown. This thesis studies the presence of microplastics in different streams of wastewater and natural water, as well as in sewage sludge generated in wastewater treatment plants. The main objective of the thesis is to evaluate different protocols for the extraction of microplastics contained in samples with different characteristics, as well as their quantification and identification. For this, methodologies were proposed for the extraction of microplastics in matrices with a high organic load (mixed liquor, anaerobically digested sludge, and dehydrated sludge) and also in wastewater, as well as in treated (potable) and untreated natural waters. Likewise, the possible effects of the presence of microplastics in a depuration process using an activated sludge biological reactor were evaluated and the distribution of these microparticles in the sludge and in the final effluent. In addition, the possible fragmentation of microplastics into nanoplastics (NPs) in a wastewater treatment system was also considered and, therefore, the possible effects of nanoplastics on the biomass of activated sludge were also evaluated. It was observed that the higher the concentration of organic load in a sample, the more difficult the process of both sample purification and microplastic identification. Therefore, for the sludge samples, it was necessary to apply more complex microplastic extraction protocols. Peroxidation proved to be an effective treatment for all the samples studied, resulting in the reduction of organic matter and the improvement of visual identification. In the tests with the biological reactor, a significant accumulation of microplastics was observed in the mixed liquor (activated sludge) compared to the effluent. This accumulation of microplastics in the sludge can lead to the contamination of agricultural soils when they are applied as fertilizers. To mitigate the contamination of agricultural soils by microplastics present in sludge, the use of the ultrasound technique was proposed for the extraction of these microparticles present in the mixed liquor. Through this technique, significant amounts of microplastics were separated from the organic matrix of the sludge, which is what is applied to the field. Finally, the presence of microfibers in natural and drinking water was studied using the Nile Red staining technique to investigate the feasibility and limitations of this method. It was observed that the fluorescence emission by virgin microfibers and microfibers separated from these water samples can show different fluorescence behaviors which could be related to the degree of degradation of the microfiber materials., Authors thank the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities for the financial support (Reference of the project: RTI2018-096916-B-I00)

Este informe se deriva del proyecto de “Investigación y ciencia ciudadana para mejorar la gestión de la presencia de plásticos de las Áreas Marinas Protegidas (SOCIPLAS)” y se usarán para alcanzar el objetivo específico “Evaluar el nivel de contaminación de microplásticos en áreas marinas protegidas (AMPs)” a partir de los datos de la acción 5 donde se han tomado muestras de microplásticos en zonas de estudio no incluidas en el programa de muestreo de microplásticos del MITECO, para que sean muestreos complementarios; de la acción 6 “Identificación y cuantificación de microplásticos derivados de los muestreos correspondientes usando técnicas de RAMAN dependiendo de las características de las muestras”; y de la acción 7 “Análisis de los datos obtenidos de basuras marinas y microplásticos”.

[ES] Los microplásticos es un tema recurrente en nuestra actualidad debido a su gran uso y producción que ocasiona un incremento de residuos perjudiciales para los ecosistemas y para nuestra salud. Además, estos microplásticos pueden interactuar con ciertos contaminantes presentes en el agua como, entre otros, los metales pesados. Los metales pesados pueden provocar grandes efectos tóxicos en la biota marina y dada su retención se acumula a lo largo de la cadena trófica hasta llegar al ser humano. La presencia de microplásticos en el agua puede presentar afinidad con ciertos metales pesados como el cobre. Con la unión a los plásticos, aumenta su área de afección y su impacto en el medio. Así, en este trabajo se ha estudiado la capacidad de adsorción de cobre por parte de diferentes tipos de plásticos (PEAB, PEBD, PP y PVC) presentes en el agua marina. Se ha determinado, la capacidad máxima de adsorción y el coeficiente de reparto najo diferentes condiciones químicas (concentración de cobre, salinidad y pH) tanto en agua de mar como en agua dulce, determinándose tanto el equilibrio de adsorción como el proceso cinético para los distintos tipos de plástico considerados. Además, se ha cuantificado la capacidad de desorción de cobre previamente adsorbido. Se ha observado que la capacidad de retención de cobre aumenta con la concentración inicial de cobre y la salinidad. Por último, se ha modelizado tanto el proceso cinético como el equilibrio de adsorción con diferentes modelos comúnmente utilizados en la literatura, [EN] Microplastics is a recurring issue in our current times due to their large use and production, which causes an increase in waste that is harmful to ecosystems and to our health. In addition, these microplastics can interact with certain pollutants present in water such as, among others, heavy metals. Heavy metals can cause major toxic effects in marine biota and, given their retention, they accumulate along the food chain until they reach humans. The presence of microplastics in water can have an affinity for certain heavy metals such as copper. By binding to plastics, their area of affection and their impact on the environment increases. Thus, in this work the adsorption capacity of copper by different types of plastics (PEAB, LDPE, PP and PVC) present in seawater has been studied. The maximum adsorption capacity and the partition coefficient were determined under different chemical conditions (copper concentration, salinity and pH) in both seawater and freshwater, determining both the adsorption equilibrium and the kinetic process for the different types of plastic considered. In addition, the desorption capacity of previously adsorbed copper has been quantified. It has been observed that the copper retention capacity increases with the initial copper concentration and salinity. Finally, both the kinetic process and the adsorption equilibrium have been modeled with different models commonly used in the literature.

Microplásticos de poliamida são comumente encontrados em ambientes aquáti-cos e podem atuar como vetores de diferentes contaminantes. Nesse sentido é de extrema importância compreender os mecanismos e a influência de fatores ambientais na interação entre contaminantes e microplásticos. Os compostos desreguladores endócrinos (CDE) são uma classe de contaminantes emergen-tes amplamente detectados em corpos hídricos e possuem potencial para inte-ragir com os microplásticos presentes no meio. Em via desses aspectos, o obje-tivo dessa pesquisa foi avaliar o comportamento de sorção de três CDE, 17α-etinilestradiol (EE2), 17β-estradiol (E2) e estriol (E3), em microplásticos de poli-amida em condições ambientais simuladas. Para melhor compreender os meca-nismos e como as condições ambientais influenciam na interação entre micro-plásticos de poliamida e os CDE, foram estudados microplásticos pristinos e fo-todegradados, bem como a presença de matéria orgânica dissolvida e salinidade no meio. Os resultados sugeriram que o processo de sorção do E3 é afetado pela degradação dos microplásticos, o que se deve a introdução de grupos oxi-genados na superfície do polímero. Apesar da mudança de hidrofobicidade dos microplásticos de poliamida, outras características como área superficial e cris-talinidade mantiveram-se inalteradas após a fotodegradação, sugerindo que es-tas características são mais estáveis e devem sofrer modificações apenas com maiores tempos de exposição. Além disso, a presença de matéria orgânica e salinidade também afetaram a sorção dos três CDE, onde foram observados tanto efeitos positivos quanto negativos. A cinética revelou que o processo de sorção ocorre em várias etapas e que a taxa de sorção do transporte de molé-culas de CDE da fase líquida para a sólido dos microplásticos é maior do que o processo de difusão intrapartícula. A capacidade de sorção dos CDE atingiu va-lores máximos de 82% para E2, 90% para EE2 e 56% para E3. Uma relação positiva foi encontrada entre a hidrofobicidade dos microplásticos de poliamida e o Log Kow de CDE, mostrando um papel importante das interações hidrofóbicas no processo de sorção nos microplásticos pristinos. Essas interações também foram importantes na sorção dos microplásticos degradados que tiveram uma maior afinidade com as moléculas de água do meio. Além disso, ligações de hidrogênio e ligação dos contaminantes e matéria orgânica aos microplásticos através de pontes também foram sugeridas. Os resultados mostram que a sali-nidade e matéria orgânica podem ter uma grande influência sobre a sorção e o transporte de CDE no ambiente aquático e representam um risco para os ecos-sistemas aquáticos. Polyamide microplastics are commonly found in aquatic environments and can act as vectors for different contaminants. In this sense, it is extremely important to understand the mechanisms and the influence of environmental factors on the interaction between contaminants and microplastics. Endocrine disrupting com-pounds (EDC) are a class of emerging contaminants widely detected in water bodies and have the potential to interact with microplastics. In view of these as-pects, the aim of this research was to evaluate the sorption behavior of three EDC, 17α-ethinylestradiol (EE2), 17β-estradiol (E2) and estriol (E3), in polyamide microplastics under simulated environmental conditions. To better understand the mechanisms and how environmental conditions influence the interaction be-tween polyamide microplastics and EDC, pristine and photodegraded microplas-tics were studied, as well as the presence of dissolved organic matter and salinity of the medium. The results suggest that the E3 sorption process is affected by the degradation of microplastics, which is due to the introduction of oxygenated groups on the polymer surface. Despite the change in hydrophobicity of polyam-ide microplastics, other characteristics such as surface area and crystallinity re-mained unchanged after photodegradation, suggesting that these characteristics are more stable and should only undergo changes with longer exposure times. In addition, the presence of organic matter and salinity also affected the sorption of the three EDC, where both positive and negative effects were observed. The ki-netics revealed that the sorption process occurs in several steps and that the sorption rate of the transport of EDC molecules from the liquid to the solid phase of microplastics is higher than the intraparticle diffusion process. The sorption capacity of EDC reached maximum values of 82% for E2, 90% for EE2 and 56% for E3. A positive relationship was found between the hydrophobicity of polyam-ide microplastics and the Log Kow of EDC, showing an important role of hydro-phobic interactions in the sorption process in pristine microplastics. These inter-actions were also important in the sorption of degraded microplastics that had a greater affinity to water molecules. In addition, hydrogen bonding and binding of contaminants and organic matter to microplastics through bridges have also been suggested. The results show that salinity and organic matter can have a major influence on the sorption and transport of EDC in the aquatic environment and pose a risk to aquatic ecosystems.

En este trabajo se evaluó la presencia de microplástico de cuatro marcas de agua embotellada que son distribuidas en la Regional 6. Los análisis establecidos se realizaron según la técnica de Lusher, los resultados obtenidos en los análisis de las muestras determinaron que si existe la presencia de microplástico que fue confirmado por espectroscopia FTIR. In this work, the presence of microplastics in four brands of bottled water distributed in Regional 6 was evaluated. The established analyses were carried out according to the Lusher technique, and the results obtained in the analysis of the samples determined the presence of microplastics, which was confirmed by FTIR spectroscopy.

[SPA] En la década de 1960, la “revolución verde” agrícola trajo nuevas tecnologías y una gran mecanización en los campos. Estas tecnologías aportaron respuestas rápidas para aumentar los rendimientos de los cultivos y mejorar la seguridad alimentaria. En estas tecnologías encontramos aplicaciones de pesticidas y de acolchado plástico. Desde entonces, la comunidad científica y el público en general se preocuparon por las consecuencias de estas soluciones a corto plazo. De hecho, el acolchado plástico y los pesticidas dejan residuos que se acumulan en el suelo y son potencialmente peligrosos para algunos organismos. Con esta tesis doctoral tratamos de describir el riesgo de la acumulación de residuos de plástico y de pesticidas en agricultura. Este trabajo está organizado en siete capítulos que se describen a continuación. En la introducción, presentamos los varios beneficios del uso de pesticidas y plásticos en agricultura. Los muchos servicios que ofrecen explican por qué se usan abundantemente en todo el mundo. Sin embargo, tanto el plástico como los pesticidas tienen el potencial de acumularse en el suelo. Con respecto a el plástico, hicimos la diferencia entre fuentes directas (p. ej., acolchado plástico, fertilizantes recubiertos con plástico) e indirectas (p. ej., lodos de depuradora, compost). Explicamos los procesos de degradación de los residuos plásticos en microplásticos y, al final, en agua y CO2. Diferenciamos entre microplásticos primarios (~prístinos) y secundarios (~degradados). Nos focalizamos en el uso de acolchado plástico, ya que se usa abundantemente en todo el mundo y que se reconozca como una fuente importante de desechos plásticos. Presentamos tres tipos de plástico diferentes: Polietileno de baja densidad (LDPE), acolchados que contienen aditivos prooxidantes (PAC) y biodegradables (BIO). Finalmente, presentamos las amenazas que representan los residuos de plástico y pesticidas y la necesidad de más investigación. Elaboramos seis preguntas principales que se abordan en los siguientes cinco capítulos de investigación. El objetivo de esta evaluación de campo fue medir los residuos de plásticos y pesticidas en los suelos agrícolas y sus efectos en el microbioma del suelo. Para eso, tomamos muestras de suelo (0-10 cm y 10-20 cm) de 18 parcelas de 6 huertas del sureste de España. Las fincas estaban bajo manejo orgánico o convencional, donde se había usado acolchado plástico por más de 25 años. Medimos el contenido de desechos plásticos de densidad micro y macro, los niveles de residuos de pesticidas y una variedad de propiedades fisicoquímicas. También llevamos a cabo la secuenciación del ADN de las comunidades fúngicas y bacterianas del suelo. Se encontraron residuos plásticos en todas las muestras y se encontraron de 4 a 10 residuos de pesticidas diferentes en todos los suelos en manejo convencional. En general, el contenido de pesticidas fue ~100 veces menor en manejo orgánico, mientras que no se observaron diferencias significativas en el contenido de plástico entre manejos. Las comunidades fúngicas y bacterianas eran específicas de cada finca y estaban relacionadas con diferentes parámetros fisicoquímicos y contenido de contaminantes en el suelo. En cuanto a los contaminantes, las comunidades bacterianas respondieron al total de residuos de pesticidas, al fungicida Azoxystrobin y al insecticida Clorantraniliprol, así como al total del área de plástico. El fungicida Boscalid fue el único contaminante que influyó en la comunidad fúngica. Demostramos que los residuos de plástico y pesticidas estaban presentes juntos en el suelo, por lo que nos preguntamos hasta qué punto podría haber absorción de pesticidas en los residuos plásticos. El objetivo de esta investigación fue de medir la sorción de las sustancias activas de los pesticidas en acolchados de LDPE, PAC y BIO plástico y comparar la descomposición de las sustancias activas en presencia y ausencia de desechos plásticos. Para eso, se incubaron 38 sustancias activas de 17 insecticidas, 15 fungicidas y seis herbicidas comúnmente aplicados con acolchado plástico en el sureste de España con una pieza de acolchado plástico de 3 × 3 cm2 (LDPE, PAC y Bio). La incubación se realizó en una solución de 10% acetonitrilo y 90% agua destilada a 35 °C durante 15 días en oscuridad. La sorción dependió tanto del pesticida como del tipo de acolchado plástico. En promedio, el porcentaje de sorción fue de ~23 % en LDPE y PAC y ~50 % en BIO. La descomposición de las sustancias activas en presencia de plástico fue ~30 % menor que la descomposición de las sustancias activas en solución sola. Investigamos si los residuos plásticos encontrados en el suelo en el capítulo 2 podrían modificar las propiedades fisicoquímicas del suelo. Probamos el impacto de residuos plásticos de tamaño macro (~5 mm) y micro (< 1 mm) de LDPE y un tipo de acolchado BIO sobre las propiedades fisicoquímicas e hidrológicas del suelo. La densidad aparente, la porosidad, la conductividad hidráulica saturada, la capacidad de campo y la repelencia al agua se alteraron significativamente en presencia de los cuatro tipos de residuos plásticos, mientras el pH, la conductividad eléctrica y la estabilidad de los agregados no se vieron afectados sustancialmente. El tipo, tamaño y contenido de los residuos plásticos, así como las interacciones entre estos tres factores, resultaron en efectos complejos sobre las variaciones de los parámetros del suelo. Ampliamos el enfoque de nuestro trabajo desde el suelo hasta los seres vivos que caminan con la pregunta: ¿Las ovejas ingieren los desechos plásticos cuando pastan en campos contaminados? Para dar una respuesta, recolectamos heces de ovejas de 5 rebaños diferentes y analizamos el contenido de microplásticos bajo densidad. Encontramos ~103 partículas∙kg-1 en las heces. Los datos mostraron que el ganado ingirió plástico, en forma de microplásticos y/o macroplásticos. Estudios adicionales deberían centrarse en: evaluar la cantidad de plástico en las heces que venga directamente del acolchado plástico, estimar la degradación del plástico en las entrañas de las ovejas y comprender los efectos potenciales de estos residuos plásticos en la salud del ganado. En un experimento final, replicamos las condiciones de campo en un mesocosmo para probar si el acolchado plástico y los residuos de pesticidas podrían afectar la producción de la planta. Probamos tres acolchados plásticos y tres pesticidas comúnmente utilizados por los agricultores. Se colocaron acolchados de polietileno de baja densidad (LDPE), que contienen aditivos prooxidantes (PAC) y biodegradables (BIO) en un campo durante cuatro meses, se fragmentaron en micro y macroplásticos y se agregaron al suelo con pesticidas. Plástico y pesticidas incubaron en el mesocosmo durante un año en condiciones de campo antes de plantar plántulas de lechuga, Lactuca sativa. Después de un período de crecimiento de 14 semanas, medimos el diámetro basal, el número de hojas, el área foliar, la biomasa de brotes frescos, la biomasa de brotes secos y el contenido de agua de los brotes. Observamos una disminución del área foliar, la biomasa de brotes frescos y la biomasa de brotes secos en plantas que crecían en suelo donde había plástico BIO en comparación con el control. Estos resultados se suman a estudios previos en un llamado a realizar pruebas más detalladas antes de la aprobación de acolchados BIO para agricultura en el mercado. Los principales resultados de la tesis se resumieron en el último capítulo. Comparamos nuestros resultados con la literatura existente y discutimos los vínculos entre los capítulos. Exploramos las limitaciones de la detección actual de residuos de plásticos y pesticidas. Más específicamente, la detección de pequeños residuos plásticos, microplásticos y nanoplásticos en el suelo sigue siendo un desafío. Se están desarrollando una diversidad de métodos. Sugerimos que la diversidad de métodos se requiere para describir la diversidad de tipos, tamaños y formas de plástico y que los métodos deben ser adaptados al objetivo específico del estudio. También discutimos los niveles actuales de residuos de plástico y pesticidas en el suelo y qué concentraciones deberían usarse para evaluar sus impactos potenciales. Finalmente, exploramos diferentes opciones para controlar los impactos de los residuos de plásticos y pesticidas en la agricultura. No se puede sugerir una solución única, ya que los sistemas agrícolas son muy diversos y enfrentan muchos desafíos. No obstante, se recomienda usar mejores prácticas para limitar la acumulación de residuos en el medio ambiente: utilizar acolchados plásticos más fuertes para una eliminación y reciclaje más eficientes o utilizar plásticos biodegradables probados en condiciones de campo; tener en cuenta las condiciones climáticas al aplicar pesticidas y tener en cuenta el tiempo de residencia de los residuos en el suelo. Concluimos que el uso de plásticos y pesticidas son insumos artificiales que afectan procesos naturales, mientras muchos procesos naturales son beneficiosos para la producción de cultivos. Necesitamos más investigación e iniciativas para adaptar la gestión agrícola a sus condiciones y desafíos específicos. [ENG] In the 1960s, the agricultural “Green revolution” brough new technologies and heavy mechanisation to the fields. These technologies brought rapid answers to increase the crop yields and improve food security. Among these technologies we found pesticide and plastic mulch applications. Since then the scientific community and the general public became worried of the long term consequences of these short term solutions. Indeed plastic mulch and pesticides leave debris which accumulate in the soil and are potentially harmful to divers organisms. With this PhD thesis we try to encompass the threat posed by plastic mulch and pesticide residues in agriculture. The research was organised in seven different chapters described below. In introduction we presented the diverse benefices of pesticide and plastic use in agriculture. The many services they provide explained why they are use abundantly worldwide. However both plastic and pesticides have the potential to accumulate in the soil. For plastic we made the difference between direct (e.g. plastic mulch, plastic coated fertilizers) and indirect sources (e.g. sewage sludge, compost). We explained the degradation processes of plastic debris into microplastics and ultimately into water and CO2. We differentiated primary (~pristine) and secondary (~degraded) microplastics. We narrowed down the focus to plastic mulch as it is used abundantly worldwide and is recognize as an important source of plastic debris. We presented three different plastic types: Low density Polyethylene (LDPE), Pro-oxidant Additive Containing (PAC) and biodegradable (BIO) mulches. Finally, we presented the threats posed by plastic and pesticides residues and the need for more research. We elaborated six main questions that are addressed in the following five research chapters. The objective of this field assessment was to measure plastic and pesticide residues in agricultural soils and their effects on the soil microbiome. For this, we sampled soil (0-10 cm and 10-20 cm) from 18 parcels from 6 vegetable farms in Southeast Spain. The farms were under either organic or conventional management, where plastic mulch had been used for > 25 years. We measured the macro and micro light density plastic debris content, the pesticide residue levels, and a range of physiochemical properties. We also carried out DNA sequencing on the soil fungal and bacterial communities. Plastic debris was found in all samples and 4-10 different pesticide residues were also found in all conventional soils. Overall, pesticide content was ~100 times lower in organic farms, whereas no significant difference in plastic content was observed between organic and conventional farms. The fungal and bacterial communities were farm-specific and related to different soil physicochemical parameters and contaminants. Regarding contaminants, bacterial communities responded to the total pesticide residues, the fungicide Azoxystrobin and the insecticide Chlorantraniliprole as well as the total plastic area. The fungicide Boscalid was the only contaminant to influence the fungal community. We proved that plastic and pesticide residues were present together in the soil so we wondered to which extend there could be sorption of pesticides on plastic debris. The aim of this research was to measure the sorption pattern of active substances from pesticides on LDPE, PAC and Bio plastic mulches and to compare the decay of the active substances in the presence and absence of plastic debris. For this purpose, 38 active substances from 17 insecticides, 15 fungicides and six herbicides commonly applied with plastic mulching in South-east Spain were incubated with a 3 × 3 cm2 piece of plastic mulch (LDPE, PAC and Bio). The incubation was done in a solution of 10% acetonitrile and 90% distilled water at 35 °C for 15 days in the dark. The sorption behaviour depended on both the pesticide and the plastic mulch type. On average, the sorption percentage was ~23% on LDPE and PAC and ~50% on Bio. The decay of active substances in the presence of plastic was ~30% lesser than the decay of active substances in solution alone. We investigated whether the plastic debris found in the soil in chapter 2 could modify the soil physicochemical properties. We tested the impact of macro (around 5 mm) and micro (< 1 mm) sized plastic debris from LDPE and one type of starch-based Bio mulch film on soil physicochemical and hydrological properties. The bulk density, porosity, saturated hydraulic conductivity, field capacity and soil water repellency were altered significantly in the presence of the four kinds of plastic debris, while pH, electrical conductivity and aggregate stability were not substantially affected. The type, size and content of plastic debris as well as the interactions between these three factors played complex roles in the variations of the measured soil parameters. We expanded the focus of our work from the soil to living being walking on it by investigating the question: Do sheep ingest the plastic debris when they are grazing in contaminated fields? To give an answer, we collected sheep faeces from 5 different herds and analysed the light density microplastic content. We found ~103 particles∙kg-1 in the faeces. The data showed that livestock ingested plastic, in the form of microplastics and/or macroplastics. Further studies should focus on: assessing how much of the plastic found in faeces is coming directly from plastic mulching, estimating the plastic degradation in the guts of sheep and understanding the potential effects of these plastic residues on the health of livestock. In a final mesocosm experiment, we replicated field conditions to test if plastic mulch and pesticide residues could affect the plant production. We tested three plastic mulches and three pesticides commonly used by farmers. Low density polyethylene (LDPE), Pro-oxidant Additive Containing (PAC) and biodegradable (BIO) mulches were laid in a field for four months, shredded into micro- and macro- plastics and added to the soil with pesticides. Plastic and pesticides were left in the mesocosm to incubate for a year in field condition before lettuces seedlings, Lactuca sativa, were planted. After 14 weeks growing periode, we measured the basal diameter, number of leaves, leaf area, fresh shoot biomass, dry shoot biomass and shoot water content. We observed a decreased leaf area, fresh shoot biomass and dry shoot biomass in plants growing in soil where BIO plastic was present compared to the control. These results add up to previous studies in a call for more detailed test before approval of BIO mulches for agriculture on the market. The main findings of the thesis were summarized in the last chapter. We compared our results with existing literature and discussed the links between the chapters. We explored the limitations of current plastic and pesticide residues detection. More specifically, the detection of small plastic debris, microplastics and nanoplastics, in soil remains a challenge and a diversity of methods are being developed. We suggested that the diversity of methods is required to describe the diversity of plastic types, sizes and shapes and the methods need to be adapted to the specific objective of the study. We also discussed the current levels of plastic and pesticides residues in soil and which concentrations should be used to assess their potential impacts. Finally we explored different options to control the impacts of plastic and pesticides residues in agriculture. No ‘one-fits-all’ approach can be suggested as agricultural systems are very diverse and face many challenges. Nevertheless best practices are recommended to limit the accumulation of residues in the environment: use stronger plastic mulch for a more efficient removal and recycling or use biodegradable plastic tested in field conditions; be mindful of the climate conditions when applying pesticides and take into account their specific residence time in soil. We conclude that plastic and pesticides use are artificial inputs which affect natural processes in some detrimental manner while many natural processes are beneficial to crop production. We need more investigation and initiatives to tailor agricultural management to their specific conditions and challenges. Escuela Internacional de Doctorado de la Universidad Politécnica de Cartagena Universidad Politécnica de Cartagena Programa de doctorado en Tecnología y Modelización en Ingeniería Civil, Minera y Ambiental

Orientador: Celio Pasquini Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: Imageamento hiperespectral na região do infravermelho próximo (HSI-NIR) e modelos de classificação foram empregados para a detecção de impurezas ou contaminantes em nível micro e milimétrico com mínimo preparo de amostra, como alternativa aos métodos mais trabalhosos e subjetivos comumente usados em dois tópicos de relevância social e técnico-científica. O primeiro tópico está relacionado à preocupação global da poluição por microplásticos (MP), demandando o desenvolvimento de método analíticos. Modelos quimiométricos foram desenvolvidos por Modelagem Independente por Analogia de Classe (SIMCA) para identificar MP das classes polietileno (PE), polipropileno (PP), poliamida-6 (PA), tereftalato de polietileno (PET) e poliestireno (PS) em areia de praia com mínimo preparo de amostra. Um conjunto de dados espectrais abrangentes, incluindo aqueles de polímeros prístinos, formulados e degradados, foi usado para construir os modelos. A sensibilidade e especificidade dos modelos foram superiores a 99% para todas as classes. Foram validados com centenas de MP primários e secundários coletados no ambiente. O efeito do tamanho da partícula, cor e degradação na previsão dos modelos são discutidos. O método foi aplicado a amostras ambientais, identificando milhares de partículas sem prévia inspeção visual, o que é uma contribuição para melhorar a produtividade na detecção e confirmação de MP. No segundo tópico é descrita uma proposta de um método rápido para a determinação do máximo permitido de 1% m/m de impurezas em café torrado e moído, realizando análises diretas por HSI-NIR. Foram desenvolvidos quatro modelos de classificação por Análise Discriminante por Mínimos Quadrados Parciais (PLS-DA) para as classes de café e impurezas, obtendo-se de 97 a 99 % de especificidade e sensibilidade para todos os modelos, apesar da similaridade espectral entre as espécies e região espectral ruidosa e nos limites instrumentais da técnica. Os resultados de previsão da classificação foram utilizados para quantificação pela razão entre os pixels da imagem classificados como impurezas e o total de pixels da imagem (Porcentagem de Pixels de Impureza, PPI). Demonstrou-se o efeito de bordas nas interfaces entre espécies de diferentes classes na previsão e contagem de pixels. Embora as impurezas tenham sido identificadas nos mapas químicos, os valores de PPI não se mostraram repetitivos para diferentes amostras com o mesmo teor em massa de impureza e a granulometria do café foi a principal causa. Demonstrou-se limitações em relação ao uso de imagens em análise direta quantitativa de sólidos segregados Abstract: Near-infrared hyperspectral imaging (HSI NIR) and chemometric classification models were applied for the detection of impurities or contaminants at the micro and millimeter level with minimal sample preparation, as an alternative to the more laborious and subjective methods commonly used, in two topics of societal and technical-scientific relevance. The first topic is related to the global concern of microplastic (MP) pollution, and there is the demand for the development of analytical methods to detect them. The use of HSI-NIR combined with Soft Independent Modelling of Class Analogy (SIMCA) is described to automatically identify MP of the classes polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyamide 6 (PA), polyethylene terephthalate (PET) and polystyrene (PS) in beach sand with minimum sample preparation. An in-house comprehensive spectral dataset, including from pure to weathered MP, was used to build the classification models. SIMCA sensitivity and specificity were over 99 % for all classes. Models were validated with hundreds of primary and secondary MP collected in the environment. The effect of particle size, color and weathering are discussed. The method was applied to environmental samples, identifying thousands of particles without prior visual sorting, which is a time-efficiency method contribution. The second topic describes the proposal for a fast method for the determination of the maximum allowed 1% w/w of impurities in roasted and ground coffee, through sample direct analysis by HSI-NIR. Four classification models using Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA) were developed for coffee and impurities classes, obtaining from 97 to 99% specificity and sensitivity for all models, despite the spectral similarity between species, noisy spectral region and within the technique instrumental limits. The classification prediction results were used for quantification by the ratio between the image pixels classified as impurities and the total image pixels (Percentage of Impurity Pixels, PPI). The effect of edges at the interfaces between species in predicting and counting pixels of different classes was demonstrated. Although impurities have been identified at the chemical maps, the PPI values were not repetitive for different samples with the same impurity mass content, and coffee granulometry was the main cause. Limitations regarding the use of images in direct quantitative analysis of segregated solids were demonstrated Doutorado Química Analítica Doutora em Ciências CNPQ 465768/2014-8 CAPES 001 FAPESP 2014/50951-4

Akumulacija mikroplastike (MP) u okolišu i kontaminacija prehrambenih proizvoda ovim zagađivačem postala je globalna prijetnja i okolišu i zdravlju ljudi. Trenutačno, zabrinutost vezana uz prisustvo MP u okolišu uključuje ulogu MP kao izvora i finalnog depoa za otrovne kemikalije i patogene mikroorganizme uz bioakumulaciju i potencijalni ulazak u prehrambeni lanac. Najveći dio potrošnje plastike odnosi se na proizvodnju ambalažnih materijala, uključujući i one koji se primjenjuju u prehrambenoj industriji, a ljudi često pohranjuju, prenose, pripremaju i konzumiraju hranu u plastičnim posudama. Ovaj rad daje pregled spoznaja o pojavnosti MP u prehrambenom lancu i naglašava njenu ulogu kao vektora raznih onečiščujućih tvari i mikroorganizama. Nadalje jedan od ciljeva rada je ukazati na mogući utjecaj oslobađanja MP iz plastičnih ambalažnih materijala u hranu i piće te na potencijalne negativne posljedice po ljudsko zdravlje. Temeljem pregleda recentnih znanstvenih studija proizlazi kako se istraživanja utjecaja MP na prehrambeni lanac, a posebno utjecaja na zdravlje ljudi, trebaju još više intenzivirati i produbiti. Smjernice za ublažavanje njenih potencijalnih negativnih utjecaja uključuju analizu rizika i uvođenje prehrambenih preporuka za visokorizične namirnice s većim udjelom ovog značajnog zagađivača hrane te primjenu alternativnih ambalažnih materijala u pakiranju hrane i pića., The accumulation of microplastics (MP) in the environment and its contamination of food products has become a global threat to living organisms, environment and human health. Currently, the main concerns related to MP in the environment include its role as a source and final depot for toxic chemicals and pathogenic microorganisms in addition to bioaccumulation and potential entry into the food chain. Most of the plastics is used for the production of packaging materials, including those used in the food industry, and people most often store, transport, prepare and consume food in plastic containers. This paper provides an overview of the knowledge about the occurrence of MP in the human food chain and emphasizes its role as a vector of various contaminants and microorganisms. Furthermore, one of the objectives of the paper is to point out the possible effects of the release of MP from plastic packaging materials in food and beverages and the potential consequences for human health. The results presented suggest that the effect of MP on the food chain, and especially its impact on human health, need to be addressed much more intensively. A good tool to mitigate the potential negative impacts of MP in food would be risk analysis and the subsequent introduction of nutritional recommendations for highrisk food with its higher content and the use of alternative packaging materials in food and beverage packaging., Die Anhäufung von Mikroplastik (MP) in der Umwelt und die Verunreinigung von Lebensmitteln ist zu einer globalen Bedrohung für lebende Organismen, die Umwelt und die menschliche Gesundheit geworden. Zu den Hauptproblemen im Zusammenhang mit Mikroplastik in der Umwelt gehören derzeit seine Rolle als Quelle und Depot für toxische Chemikalien und pathogene Mikroorganismen sowie seine Bioakkumulation und sein potenzieller Eintritt in die Nahrungskette. Der größte Teil der Kunststoffe wird für die Herstellung von Verpackungsmaterialien verwendet, auch in der Lebensmittelindustrie, und die meisten Menschen lagern, transportieren, bereiten und verzehren Lebensmittel in Kunststoffbehältern. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Erkenntnisse in Bezug auf das Vorkommen von Mikroplastik in der menschlichen Nahrungskette und hebt seine Rolle als Vektor für verschiedene Schadstoffe und Mikroorganismen hervor. Darüber hinaus besteht eines der Ziele des Artikels darin, die möglichen Auswirkungen der Freisetzung von Mikroplastik aus Kunststoffverpackungsmaterialien in Lebensmitteln und Getränken und die potenziellen Folgen für die menschliche Gesundheit aufzuzeigen. Die vorgestellten Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Auswirkungen von Mikroplastik auf die Nahrungskette und insbesondere die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit viel intensiver untersucht werden müssen. Ein gutes Instrument zur Abschwächung der potenziellen negativen Auswirkungen von Mikroplastik in Lebensmitteln wäre eine Risikoanalyse und die anschließende Einführung von Ernährungsempfehlungen für Lebensmittel mit hohem Risiko, die einen höheren Gehalt aufweisen, sowie die Verwendung alternativer Verpackungsmaterialien bei der Verpackung von Lebensmitteln und Getränken., La acumulación de microplásticos (MP) en el medio ambiente y la contaminación de productos alimenticios con este contaminante se ha convertido en una amenaza global tanto para el medio ambiente como para la salud humana. Actualmente, las preocupaciones sobre la presencia del MP en el medio ambiente incluyen el papel del MP como el fuente y el depósito final de sustancias químicas tóxicas y de los microorganismos patógenos, con bioacumulación e intrusión potencial en la cadena alimentaria. La mayor parte del consumo de plásticos está relacionado con la producción de materiales de embalaje, incluidos los utilizados en la industria alimentaria y la mayoría de las personas almacenan, transportan, preparan y consumen alimentos en recipientes de plástico. Este trabajo proporciona una descripción general de los hallazgos sobre la ocurrencia del MP en la cadena alimentaria y destaca su papel como vector de diversos contaminantes y microorganismos. Además, uno de los objetivos del artículo es señalar posibles efectos de la liberación de los MP de los materiales plásticos de embalaje en alimentos y bebidas y las posibles consecuencias negativas para la salud humana. Los resultados presentados sugieren que las investigaciones sobre los efectos de los MP en la cadena alimentaria, y especialmente su impacto en la salud humana, deben intensificarse y profundizar aún más. Las pautas para mitigar sus posibles impactos negativos incluyen el análisis de riesgos y la introducción de recomendaciones dietéticas para alimentos de alto riesgo con una mayor proporción de este importante contaminante alimentario, y el uso de materiales de envasado alternativos en los envases de alimentos y bebidas., L’accumulo della microplastica (MP) nell’ambiente e la contaminazione dei prodotti alimentari con quest’agente inquinante sono diventati un pericolo globale sia per l’ambiente, sia per la salute. Attualmente, la preoccupazione legata alla presenza della MP nell’ambiente comprende anche il ruolo della MP come fonte e deposito finale degli agenti chimici tossici e dei microrganismi patogeni, oltre al bioaccumulo e al potenziale ingresso nella catena alimentare. La maggior parte del consumo di plastica attiene alla produzione di materiali d’imballaggio, compresi quelli che si utilizzano nell’industria alimentare, mentre la gente ha l’abitudine di conservare, trasportare, preparare e consumare il cibo in recipienti di plastica. Questo studio dà un quadro dell’incidenza della MP nella catena alimentare e sottolinea il suo ruolo come vettore di varie sostanze e microrganismi inquinanti. Uno degli obiettivi dello studio consiste anche nel denunciare il possibile impatto della liberazione di MP proveniente dagli imballaggi in plastica nel cibo e nelle bevande e le potenziali conseguenze negative per la salute umana. Da una panoramica degli studi scientifici recentemente condotti discende la necessità che le ricerche sull’impatto della MP sulla catena alimentare e, in particolare, sulla salute umana vadano intensificate e approfondite. Le indicazioni per mitigare il suo potenziale impatto negativo comprendono l’analisi del rischio e l’introduzione di raccomandazioni alimentari per gli alimenti ad alto rischio con maggior percentuale di questo pericoloso agente inquinante alimentare e l’applicazione di materiali d’imballaggio alternativi nel confezionamento del cibo e delle bevande.

[ES] Los microplásticos (MPs) son pequeños fragmentos de plástico menores de 5 mm. Se suelen clasificar en primarios, aquéllos que son originalmente producidos a ese tamaño como por ejemplo los utilizados en cosméticos, y secundarios, que son aquéllos que se forman por degradación o fragmentación de plásticos de mayor tamaño. En los últimos años, su presencia en las diversas matrices ambientales (aguas superficiales, suelos, mares y océanos, aire...) ha crecido de tal manera que actualmente son considerados un problema de contaminación de máxima gravedad. Han sido encontrados en lugares tan remotos como el ártico, donde impactan muy negativamente reduciendo el albedo de la superficie, contribuyendo así a acelerar el derretimiento del hielo. También en la miel producida por las abejas, las cuales actúan como transportadoras de MPs presentes en el aire, ya que éstos se adhieren a sus cuerpos. Una de las principales fuentes de emisión de MPs son las aguas residuales, debido a su presencia en distintos productos de cuidado personal (cosméticos, exfoliantes, dentífricos, etc) y al desgaste de numerosos artículos hechos de plástico, comúnmente empleados es los hogares (utensilios de cocina, ropa, etc), así como de las propias tuberías de desagüe. Hasta el momento, se han realizado numerosos estudios sobre el comportamiento de los MPs en Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDARs), en general centrados en EDARs de grandes poblaciones. Se ha observado que la eficiencia de depuración es generalmente alta, alcanzándose valores en torno al 90% o superior. Una parte importante de los MPs quedan retenidos en el pretratamiento y en el tratamiento primario, y posteriormente también quedan adheridos a los fangos del reactor biológico. Ello implica que posteriormente, cuando los fangos son tratados y finalmente aplicados en suelos agrícolas, los MPs inicialmente retirados del agua residual, terminan pasando al suelo y de éste, potencialmente a las aguas superficiales. Los estudios centrados en evaluar el potencial de los humedales artificiales para retirar MPs de las aguas residuales son más escasos. Una diferencia que caracteriza a los humedales artificiales, respecto a otros sistemas más convencionales, es el largo tiempo de residencia de las partículas sólidas que son retenidas en su interior, entre ellas los MPs. Es por ello, que en los humedales artificiales existe una mayor probabilidad de que los MPs puedan ser degradados biológicamente en mayor medida que en otros sistemas, suponiendo así una eliminación real de éstos. Se propone hacer una evaluación de la capacidad depuradora de micropláticos de los humedales artificiales que conforman las EDAR de Carrícola y Urbanización Los Monasterios (Puçol), dos localizaciones en la Comunidad Valenciana, donde se tomarán muestras de agua residual y de sustrato de ambas EDARs. Se utilizarán métodos comúnmente citados en la literatura científica para la extracción, identificación y cuantificación de los microplásticos. La metodología a seguir será, en primer lugar, la toma de muestras in situ, en distintos puntos de cada planta de tratamientos para poder evaluar el efecto y la eficiencia de los humedales. Una vez en el laboratorio, se realizará una digestión para reducir la cantidad de materia orgánica en las muestras, con el fin de facilitar la observación y contabilización de microplásticos posteriormente, y una separación por densidad que consta de dos fases, una con cloruro de calcio (densidad aproximada de 1,4 g/cm3) y una segunda con yoduro potásico (densidad aproximada de 1,8 g/cm3). Finalmente se filtran las muestras procesadas y se estudia bajo el microscopio cada filtro donde quedarían atrapados los microplásticos provenientes de cada muestra. Además, se realizarán comparaciones entre las partículas encontradas en el influente y las encontradas en el efluente o en el sustrato mediante observación al microscopio, con el fin de identificar posibles síntomas de degradación de las partículas, que sean indicadores de un proceso de degradación., [EN] Microplastics (MPs) are small pieces of plastic smaller than 5 mm. They are usually classified into primary, those that are originally produced at that size, such as those used in cosmetics, and secondary, which are those that are formed by degradation or fragmentation of larger plastics. In recent years, their presence in various environmental matrices (surface water, soil, seas and oceans, air...) has grown to such an extent that they are currently considered a highly serious pollution problem. They have been found in places as remote as the arctic, where they have a very negative impact by reducing the albedo of the surface, thus helping to accelerate the melting of the ice. Also in the honey produced by bees, which act as transporters of MPs present in the air, since they adhere to their bodies. One of the main sources of MPs emissions are wastewater, due to its presence in different personal care products (cosmetics, scrubs, toothpastes, etc.) and the wear and tear of numerous articles made of plastic, commonly used in homes (utensils kitchen, clothes, etc), as well as the drainage pipes themselves. To date, numerous studies have been carried out on the behavior of MPs in Wastewater Treatment Plants (WWTPs), generally focused on WWTPs with large populations. It has been observed that the purification efficiency is generally high, reaching values ¿¿around 90% or higher. An important part of the MPs are retained in the pretreatment and in the primary treatment, and later they are also adhered to the biological reactor sludge. This implies that later, when the sludge is treated and finally applied to agricultural soils, the MPs initially removed from the wastewater end up passing into the soil and from it, potentially into surface water. Studies focused on evaluating the potential of artificial wetlands to remove MPs from wastewater are scarcer. One difference that characterizes artificial wetlands, compared to other more conventional systems, is the long residence time of the solid particles that are retained inside, including PMs. For this reason, in artificial wetlands there is a greater probability that MPs can be biologically degraded to a greater extent than in other systems, thus assuming a real elimination of these. It is proposed to make an evaluation of the MPs purification capacity of the artificial wetlands that make up the WWTP of Carrícola and Los Monasterios Urbanization (Puçol), two locations in the Valencian Community, where samples of residual water and substrate will be taken from both WWTPs. Methods commonly cited in the scientific literature will be used for the extraction, identification and quantification of MPs. The methodology to be followed will be, in the first place, taking samples in situ, at different points of each treatment plant in order to be able to evaluate the effect and efficiency of the wetlands. Once in the laboratory, a digestion will be carried out to reduce the amount of organic matter in the samples, in order to facilitate the observation and counting of microplastics later, and a density separation consisting of two phases, one with calcium chloride (approximate density of 1.4 g/cm3) and a second with potassium iodide (approximate density of 1.8 g/cm3). Finally, the processed samples are filtered and each filter is studied under the microscope where the microplastics from each sample would be trapped. In addition, comparisons will be made between the particles found in the influent and those found in the effluent or in the substrate by microscopic observation, in order to identify possible symptoms of particle degradation, which are indicators of a degradation process.

Microplastics (MP) have become a new pollutant of global concern. In the summer of 2020, the amounts of MPs were measured on three sandy beaches along the central coast of Lima, Peru: Chancay, Carpayo and Asia. The method of flotation by density was used, and large (between 1 and 5 mm) and small (< 1 mm) MPs were identified. Their type, shape, color and source were determined. The highest concentration of MPs was found on Carpayo beach, one of the most domestic wastewater-polluted beaches in Latin America. Asia beach, which is much frequented by tourists, had the lowest concentration. The identification of MPs by zone (supralittoral and infralittoral) and by sort (large and small) showed that Carpayo beach’s supralittoral zone had the highest concentration of small MPs. On all three beaches, the highest quantity of large MPs was found in the supralittoral zone. Fiber-type MPs predominated in Chancay and Carpayo, whereas fragment-type MPs prevailed in Asia. Most small MPs were blue and yellow in color and elongated and irregular in shape and mostly came from synthetic clothing, carpets and tubing. Most large MPs were blue, red and white, and elongated, ovoid and rounded, and came from synthetic clothing, carpets, tubing and resins. These results prove that measures need to be taken to improve the environmental health of the sea beaches along Peru’s central coast. Los microplásticos (MP) se han convertido en un nuevo contaminante de preocupación mundial. En el verano del 2020 se evaluaron MP en tres playas arenosas de la costa central de Lima en Perú, Chancay, Carpayo y Asia. Se empleó el método de flotación por densidad y se identificaron MP grandes (entre 1 y 5 mm) y pequeños (< 1 mm). Se determinó tipo, forma, color y fuente de MP. La mayor concentración de MP se encontró en la playa Carpayo, una de las playas más contaminadas por aguas residuales domésticas a nivel Latinoamérica. En la playa Asia, altamente concurrida por turistas, se encontró la menor concentración de MP. En la identificación de MP por zona (supralitoral e infralitoral) y por clasificación (grandes y pequeños) se ha evidenciado que la zona supralitoral de la playa Carpayo presentó mayor cantidad de MP pequeños. En las tres playas se encontró mayor cantidad de MP grandes en la zona supralitoral. En Chancay y Carpayo predominaron los MP tipo fibra y en playa Asia predominaron los MP tipo fragmento. La mayor cantidad de MP pequeños son de color azul y amarillo, forma alargada e irregular, proveniente principalmente de ropa sintética, alfombras y tubos. La mayor cantidad de MP grande son de color azul, rojo y blanco, de forma alargada, ovoide y redondeada, proveniente de ropas sintéticas, alfombras, tubos y resinas. Los resultados evidencian que se requiere tomar medidas para mejorar la salud ambiental de las playas marinas de la costa central del Perú. Os microplásticos (MP) tornaram-se um novo poluente de preocupação global. No verão de 2020, avaliaram-se os MP em três praias arenosas da costa central de Lima no Peru, Chancay, Carpayo e Asia. Foi utilizado o método de flotação por densidade e identificaram-se MP grandes (entre 1 e 5 mm) e pequeno (

Foram analisadas amostras de sedimento de 4 praias e amostras de água recolhidas na camada superior da coluna de água do mar, em 2018 e 2019, na costa centro de Portugal. Este trabalho apresenta a caracterização do microlixo detetado nas amostras, mais propriamente microplásticos (≤ 5 mm de comprimento), e pretende avaliar a variação dos itens na área de estudo e, se possível, inferir sobre o impacto potencial na fauna marinha. A pesquisa baseou-se na recolha e posterior tratamento em laboratório, com vista à identificação dos tipos, formas, cores e tamanhos do lixo marinho antropogénico, ao microscópio ótico. Em relação às amostras de água do mar, verificou-se que a média da abundância de microplásticos em 2018 foi 158519 itens Km⁻² e em 2019 foi 95642 itens Km⁻². Nas quatro praias, os valores de abundância variaram entre os 1 055,05 itens m⁻² e os 1 154,50 itens m⁻². A partir destes resultados, e tendo em conta a grande variedade descrita neste estudo, é imperativo tomar medidas que contribuam para a diminuição da abundância de microplásticos e que promovam a conservação do oceano e das espécies que dele dependem. The present study focused on the analises of sediment samples from 4 beaches and samples from the superficial layer of the sea water column collected in the central coast of Portugal between 2018 and 2019. The results describe the collected microlitter itens, more specifically microplastics (≤ 5 mm in length), and intends to evaluate their variation in the study area and, if possible, infer about their potential impact on marine fauna. The research was based on the collection and subsequent treatment in the laboratory, with a view to identifying the type, shape, color and size of anthropogenic marine litter itens, under an optical microscope. With respect to the superficial sea water samples, the mean abundance of microplastics in 2018 was 158519 itens Km⁻² and 95642 itens Km⁻² in 2019. Considering the four sampled beaches, average abundances ranged between 1 055,05 itens m⁻² and 1 154,50 itens m⁻². Based on these results and taking into account the wide variety described in this study, measures are urgently needed to decrease microplastic abundance, in order to promote the conservation of marine ecosystems. Mestrado em Biologia Aplicada

A poluição causada por plástico no ambiente marinho afeta todo o ecossistema, tanto a nível ambiental como na própria sobrevivência de diversas espécies. A principal fonte, mas não exclusiva, é o plástico de “utilização única” em que após o seu pouco tempo de utilização é descartado. Ainda que os resíduos de plástico sejam por vezes reciclados (32,5% dos resíduos) ou incinerados (42,6%), estes processos não são suficientes para eliminar todos os resíduos produzidos. Efetivamente, os restantes 24,9% acabam em aterros ou em cursos de água que os podem transportar para os oceanos. Milhares de plásticos e microplásticos estão presentes no meio marinho e são necessárias alternativas não só para eliminar o que já existe, mas também para práticas sustentáveis que diminuam a quantidade de plásticos produzida todos os anos, podendo estas passar por substituir cada vez mais o plástico por soluções “amigas do ambiente” e reutilizáveis. A biodegradação poderá então surgir como uma solução para este problema. Neste trabalho foram realizadas 3 experiências diferentes, das quais, duas de biodegradação de microplásticos e uma de otimização do meio de cultura. Foi testada a capacidade do fungo Penicillium brevicompactum, para a degradação de dois tipos de plásticos, polietileno (PE) e poliestireno (PS). Uma vez que o fungo já tinha mostrado potencial na degradação de pellets de PE, foi testada a sua capacidade em amostras reais numa experiência de 28 dias. No caso do PS/EPS a experiência teve uma duração de 15 dias de forma a perceber se o fungo utilizava o microplástico como fonte de carbono. Para a experiência com o PE com diferentes densidades, HDPE e LDPE, foram alcançadas percentagens de remoção de microplástico na ordem dos 8 ± 8 % e 13 ± 4 %, respetivamente, ao fim de 28 dias. No caso do PS e EPS, ambos apresentaram percentagem de remoção de microplásticos, ao fim de 15 dias, de aproximadamente 15 %. Para o PS/EPS também foi realizada uma otimização do meio de cultura. A biodegradação mostra-se como uma possível solução para a poluição de microplásticos, mas é necessário continuar a evitar práticas insustentáveis que levem ao aumento deste grande problema. The pollution caused by plastic in the marine environment is a crisis that worries the entire ecosystem, both in environmental terms and in the survival of several species. The main source, but not the only, is the “single use” plastic, which after a few times of use is often discarded. Although plastic waste is sometimes recycled (32,5% of waste) or incinerated (42,6%), these processes are not sufficient to eliminate all the waste produced. The remaining 24,9% go to landfills or end up in water courses that transport them to the oceans. A great number of plastics and microplastics are present in the marine environment and alternatives are needed not only to eliminate what already exists, but also for sustainable practices that reduce the amount of plastics produced every year, which may increasingly replace plastic with “environmentally friendly” solutions and reusable. Biodegradation could then emerge as a solution to this problem. In this work, 3 different experiments were carried out, two were biodegradation and one was the optimization of the culture medium. The capacity of the fungi Penicillium brevicompactum, was tested for the degradation of two types of plastics, polyethylene (PE) and polystyrene (PS). Since the fungus had already shown the potential to degrada PE pellets, its capacity was tested in real samples in a 28 days experiment. In the case of PS/EPS the expirement lasted 15 days in order to understand if the fungus used microplastics as a carbon source. For the experiment with PE with different densities, HDPE and LDPE, the percentages of microplastic removal were about 8 ± 8 % e 13 ± 4 %, respectively, after 28 days. In the case of PS and EPS, both showed a percentage of microplastics removal of approximately 15%, after 15 days. An optimization of the culture medium for PS/EPS was also carried out. Biodegradation appears as a possible solution for the microplastics pollution, but it is necessary to continue to avoid unsustainable practices that lead to an increase of this problem. Mestrado em Biotecnologia

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2022-04-06T23:38:51Z No. of bitstreams: 1 Isabel_Monteiro_2021.pdf: 1836953 bytes, checksum: 7688d6988c380082a038f82c64826466 (MD5) Made available in DSpace on 2022-04-06T23:38:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Isabel_Monteiro_2021.pdf: 1836953 bytes, checksum: 7688d6988c380082a038f82c64826466 (MD5) Previous issue date: 2021-12-01 Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Studies on the spatial patterns of seston in estuarine environments are of great importance to understand how the available resources are used, as well as how anthropic action can negatively interfere with them. In the present study, estuarine seston is represented by zooplankton, ichthyoplankton (fish eggs and larvae) and floating plastic fragments, which undergo constant changes due to the estuarine environmental gradient, influenced by gradual changes in local abiotic variables. Studies on zooplankton and ichthyoplankton communities and plastic fragments are necessary for the Santo Antônio dos Anjos lagoon (Laguna/SC), an environment of great ecological and socioeconomic importance in the region, which has suffered great environmental impacts. In this region, no study has been done to collect data about these communities and their pollutant sources. Therefore, the objective of this study was to characterize the composition and spatial distribution of seston along the estuarine ecocline of the Santo Antônio dos Anjos lagoon. In the months of September and November 2016, sampling was carried out in 5 different areas of the Santo Antônio dos Anjos lagoon (3 replicates per area): A1 (Coastal waters), A2 (Bar channel), A3 (Lower Tubarão River), A4 (Central area of the lagoon) and A5 (Internal area of the lagoon). This study emerges as an initiative to describe the distribution and interaction of these three components of the local estuarine environment, generating important information for future environmental management processes. Estudos sobre os padrões espaciais do séston em ambientes estuarinos são de grande importância para entender como se dá a utilização dos recursos disponíveis e como a ação antrópica pode interferir negativamente no mesmo. No presente estudo, o séston estuarino é representado pelo zooplâncton, ictioplâncton (ovos e larvas de peixes) e fragmentos plásticos flutuantes, que sofrem constantes mudanças devido ao gradiente ambiental estuarino, influenciado por graduais alterações das variáveis abióticas locais. Estudos sobre as comunidades zooplanctônica e ictioplanctônica e os fragmentos plásticos se fazem necessários para a lagoa de Santo Antônio dos Anjos (Laguna/SC), ambiente de grande importância ecológica e socioeconômica na região, que vêm sofrendo grandes impactos ambientais. Nessa região, nenhum estudo foi realizado para levantamento de dados a respeito dessas comunidades e também sobre suas fontes poluidoras. Visto isso, o objetivo desse estudo foi realizar a caracterização da composição e distribuição espacial do séston ao longo da ecoclina estuarina da lagoa Santo Antônio dos Anjos. Nos meses de setembro e novembro de 2016, foram realizadas amostragens em 5 diferentes áreas da lagoa de Santo Antônio dos Anjos (3 réplicas por área): A1 (Águas costeiras), A2 (Canal da barra), A3 (Baixo rio Tubarão), A4 (Área central da lagoa) e A5 (Área interna da lagoa). Este estudo surge como uma iniciativa para descrever a distribuição e a interação desses três componentes do ambiente estuarino local, gerando informações importantes para futuros processos de manejo e gestão ambiental.

Los polímeros sintéticos, conocidos como plásticos, se han convertido a lo largo de pocas décadas en materiales ubicuos dentro de la sociedad moderna. Versátiles y económicos, su producción alcanzó las 390 millones de toneladas en el año 2019 pero consecuencia de un uso efímero sumado a su abundancia, persistencia prolongada y mala disposición representan actualmente un problema global de contaminación sobre todos los sistemas ambientales. Expuestos al ambiente los plásticos pueden degradarse en partículas de menor tamaño por efecto de procesos físicos, químicos y biológicos, se denomina microplásticos (MPs) a aquellas de tamaño menor a 5mm, a aquellos provenientes de la degradación de macro plásticos se los conoce como MPs secundarios, mientras que los de origen industrial o provenientes de las fibras textiles son los MPs primarios. Los MPs son nuevos contaminantes identificados por Naciones Unidas como un serio problema a resolver, debido a su capacidad para absorber contaminantes orgánicos y la posibilidad de bioacumulación en alimentos y tejidos, generan un riesgo para organismos presentes en el ambiente e incluso a la salud de la población humana, también se ha demostrado que pueden afectar los microbiomas del suelo e incluso afectar procesos ecológicos. Los ecosistemas marinos actúan como sumideros de MPs, se estima que el 80% del plástico producido finalizará en los océanos, siendo los ríos una las principales vías de ingreso. La información sobre las fuentes de origen, los sumideros, la dinámica y como las variables ambientales afectan el transporte de los MPs desde los depósitos continentales a los sistemas marinos es todavía limitada. Los monitoreos de MPs presentan un problema técnico y económico, la mayor parte del conocimiento sobre la distribución de plástico en los océanos proviene de la utilización de modelos numéricos con el objetivo de comprender por qué, dónde, y cómo, el plástico entra a los sistemas acuáticos. El objetivo de la tesis radicó en implementar un modelo numérico que permita simular las trayectorias de los MPs en la región del estuario del Río de la Plata (RdP) a fin de obtener un estudio preliminar de la dinámica del transporte dadas las características hidrodinámica del estuario, así como también comprender el impacto de los principales forzantes del río (descarga continental, marea, viento y olas), evaluar los cambios en el transporte de los MPs debido a sus propiedades morfológicas trabajando con morfologías esféricas y de fibras, con radios de 10 y 150 μm de tamaño, y analizar los cambios en el transporte de los MPs debido a condiciones extremas de descarga de agua trabajando con el doble y mitad del caudal medio del RdP. Los resultados obtenidos a través de las simulaciones realizadas mostraron una alta correlación entre la hidrodinámica del RdP y la trayectoria de los MPs con flotabilidad positiva, donde el viento resultó un forzante relevante en la dinámica del movimiento de los MPs simulados. Por otro lado, se determinó la dependencia del régimen de flujo para periodos de descarga intensos sobre el transporte de MPs. A si mismo los resultados mostraron que las trayectorias se ven más influenciadas por las modificaciones en el tamaño de los MPs que por su morfología. A modo de conclusión final, cabe marcar que este trabajo representa uno de los primeros en estudiar la dinámica de MPs a través de simulaciones numéricas en la región del RdP, los resultados conseguidos pueden ser una línea inicial para comprender la dinámica de estos nuevos contaminantes sobre una de las cuencas más importantes de Sudamérica. Synthetic polymers, known as plastics, have become ubiquitous materials in modern society over the course of a few decades. Versatile and inexpensive, their production reached 390 million tons in 2019, but as a result of their ephemeral use coupled with their abundance, prolonged persistence and poor disposal, they now represent a global pollution problem for all environmental systems. Exposed to the environment, plastics can degrade into smaller particles due to physical, chemical and biological processes. Microplastics (MPs) are those smaller than 5 mm in size, those coming from the degradation of macroplastics are known as secondary MPs, while those of industrial origin or coming from textile fibres are primary MPs. PMs are new pollutants identified by the United Nations as a serious problem to be solved, due to their capacity to absorb organic pollutants and the possibility of bioaccumulation in food and tissues, they generate a risk for organisms present in the environment and even for the health of the human population; it has also been shown that they can affect soil microbiomes and even affect ecological processes. Marine ecosystems act as sinks for PM; it is estimated that 80% of the plastic produced will end up in the oceans, with rivers being one of the main routes of entry. Information on the sources, sinks, dynamics and how environmental variables affect the transport of PM from continental deposits to marine systems is still limited. The monitoring of PMs presents a technical and economic problem; most of the knowledge about the distribution of plastic in the oceans comes from the use of numerical models to understand why, where, and how plastic enters aquatic systems. The objective of the thesis was to implement a numerical model to simulate the trajectories of PMs in the estuarine region of the Rio de la Plata (ROW) to obtain a preliminary study of the transport dynamics given the hydrodynamic characteristics of the estuary, as well as to understand the impact of the main river forcings (continental discharge, tide, wind and waves), tide, wind and waves), evaluate changes in PM transport due to their morphological properties working with spherical and fibre morphologies, with radii of 10 and 150 μm in size, and analyze changes in PM transport due to extreme water discharge conditions working with double and half the mean flow of the RdP. The results obtained through the simulations performed showed a high correlation between the hydrodynamics of the RdP and the trajectory of positively buoyant MPs, where the wind was a relevant forcing agent in the dynamics of the movement of the simulated MPs. On the other hand, the dependence of the flow regime for periods of intense discharge on the transport of PMs was determined. At the same time, the results showed that the trajectories are more influenced by the modifications in the size of the PMs than by their morphology. As a conclusion, it should be noted that this work represents one of the first to study the dynamics of PMs through numerical simulations in the ROW region, the results obtained may be an initial line to understand the dynamics of these new pollutants in one of the most important basins in South America. Fil: Elisei Schicchi, Alejandra. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

This research was funded by the Government of the Region de Murcia (Spain) by the Fundacion Seneca (project 20950/PI/18). The Fundacion Seneca had no role in the design of the study and collection, analysis, and interpretation of data and in writing the manuscript., Background: Metformin hydrochloride is a biguanide derivative that has been widely used to treat type 2 diabetes in humans. In veterinary medicine, metformin has shown increasing potential for diabetes treatment in different species, such as equids, dogs, cats and rabbits. It is highly hydrophilic, with incomplete gastrointestinal absorption and very large variability in absolute bioavailability between species, ranging from 4% in equids to 60% in humans. Metformin also shows a short half-life of approximately 2 h in dogs, cats, horses and humans. The objectives of this study were to evaluate a poly (lactic acid) (PLA) metformin microparticle formulation to test in rabbits and conduct a pharmacokinetics study of intravenous ( SIV) and oral solution ( SPO) metformin administration and oral PLA microparticle ( SPLA) administration to rabbits to evaluate the improvement in the metformin pharmacokinetics profile. Results: Metformin-loaded PLA microparticles were characterized by a spherical shape and high encapsulation efficiency. The results from Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy suggested the presence of interactions between metformin and PLA. X-Ray diffraction (XRD) analysis corroborated the results from the differential scanning calorimetry (DSC) studies, showing that metformin is present in an amorphous state within the microparticles. Physicochemical characterization suggested that PLA and metformin hydrochloride interacted within the microparticles via hydrogen bonding interactions. The pharmacokinetic study in rabbits showed sustained-release characteristics from the prepared microparticles with a delay in the time needed to reach the maximum concentration ( Tmax), decreased Cmax and bioavailability, and increased mean residence time (MRT) and half-life compared to the pure drug solution. Conclusions: Metformin-loaded PLA microparticles showed optimal and beneficial properties in terms of their physicochemical characteristics, making them suitable for use in an in vivo pharmacokinetic study. The pharmacokinetic parameters of the metformin microparticles from the in vivo study showed a shorter Tmax, longer MRT and half-life, decreased Cmax and the prolonged/sustained release expected for metformin. However, the unexpected decrease in bioavailability of metformin from the microparticles with respect to the oral solution should be evaluated for microparticle and dose design in future works, especially before being tested in other animal species in veterinary medicine., Government of the Region de Murcia (Spain) by the Fundacion Seneca 20950/PI/18

The increase in production, consumption and inadequate disposition of plastics has generated an accumulation of these elements in marine ecosystems, which have become important microplastics sinks (< 5 mm). The objective of this research was to determine the temporal and spatial differences in the density, distribution, and type of microplastics in the sediments of Buenaventura Bay. For this purpose, sediment samples were collected in the internal estuary (close to the rivers) and in the external estuary (with a greater marine influence). Samples were obtained in the dry, transition, and rainy season for the years 2015 and 2019. Microplastics were extracted by density separation method, each particle was classified and measured by optical microscopy. Density ranged from 11 to 1,354 particles/kg, with averages of 194.9 ± 51.3 and 359.6 ± 88.0 particles/kg for the years 2015 and 2019, respectively, reporting an increase of 84.4 %. The internal estuary presented a higher density in both years and the fibers constituted the most common form of microplastic particles, with 63.7 % for 2015 and 56.03 % for 2019. The presence and increasing accumulation of microplastics generates risks and adverse effects for the marine communities; additionally it coul compromise the food safety for coastal human populations. RESUMEN El aumento de la producción, consumo y la inadecuada disposición de plásticos, han generado una acumulación de estos en los ecosistemas marinos, los cuales se han convertido en importantes sumideros de microplásticos (< 5 mm). El objetivo de esta investigación fue determinar diferencias espaciales y temporales en distribución, densidad, y tipo de microplásticos en los sedimentos de la Bahía de Buenaventura. Para esto, se tomaron muestras de sedimento en el estuario interno, cercano a los ríos, y externo, con mayor influencia marina. Las muestras se tomaron en las épocas seca, de transición y de lluvia para los años 2015 y 2019. Los microplásticos fueron extraídos mediante el método de separación por densidad; cada partícula fue clasificada y medida por microscopía óptica. La densidad fluctuó entre 11 y 1 354 partículas/kg, con promedios de 194,9 ± 51,3 y 359,6 ± 88,0 partículas/kg para los años 2015 y 2019, respectivamente, mostrando un incremento de 84,4 %. El estuario interno presentó mayor densidad en ambos años y las fibras constituyeron la forma más común de partículas: 63,7 % en 2015 y 56,03 % en 2019. La presencia y creciente acumulación de microplásticos genera riesgos y efectos adversos para las comunidades marinas; adicionalmente podría comprometer la seguridad alimentaria de las poblaciones humanas costeras.