Desenvolupament de metodologies analítiques per a la determinació de compostos orgànics en matrius complexes. Aplicació a l'estuari del riu Ebre.

Abstract

S'han desenvolupat tècniques monodimensionals i multidimensionals per a la caracterització de lípids i contaminants orgànics en mostres complexes. Pel que fa la caracterització de lípids s'ha utilitzat com a matriu de referència la lanolina (cera complexa excretada per les glàndules sebàcies de l'ovella). Pel que fa els contaminants orgànics, s'han considerat majoritàriament plaguicides polars i compostos emergents de diferents famílies químiques. <br/>Els lípids estan constituïts per barreges de diferents famílies químiques amb diferents propietats fisicoquímiques. Per aquest motiu, ha estat necessari desenvolupar metodologies específiques en funció de les famílies de compostos d'interès. S'han posat a punt tècniques analítiques monodimensionals per a determinar a) àcids grassos volàtils amb micro-extracció en fase sòlida b) èsters alifàtics d'elevada massa molecular amb cromatografia de gasos d'alta temperatura c) èsters esteroidals amb la cromatografia de gasos a pressió sub-ambient degut a que són compostos termolàbils. Per a la detecció d'aquests compostos s'ha utilitzat la espectrometria de masses tant amb ionització per impacte electrònic com per ionització química. <br/>Com a tècnica multidimensional s'ha optimitzat la cromatografia bidimensional integrada acoblada a un espectròmetre de masses de temps de vol. La metodologia desenvolupada, que posa un especial èmfasi en la importància de l'etapa de derivatització prèvia a la determinació, permet caracteritzar diferents famílies lipídiques excloent-ne tan sols els èsters que, degut a la seva elevada massa molecular, presenten un mal comportament cromatogràfic en aquesta tècnica.<br/>Per a la determinació de contaminants orgànics, s'ha desenvolupat una metodologia analítica basada en la cromatografia de detecció dual emprant detectors de captura d'electrons i un específic de nitrogen i fòsfor. A més de determinar contaminants de diferents famílies químiques també s'ha desenvolupat el concepte del quocient de resposta entre els dos detectors que permet confirmar la identificació dels compostos d'interès sense necessitar d'un altre sistema cromatogràfic.<br/>Finalment, s'ha aplicat les metodologies desenvolupades per a estudiar l'estuari del riu Ebre. Una de les principals característiques d'aquest estuari és el fenomen de la falca salina que provoca que, depenent del cabal del riu, es formin perfils verticals molt estratificats amb una capa d'aigua superficial dolça i una capa inferior d'aigua salada. <br/>S'han caracteritzat els lípids de les dues masses d'aigües podent-ne determinar l'origen de la matèria orgànica, caracteritzant-ne els diferents comunitats plànctoniques i realitzant un seguiment dels processos biogeoquímics i dels traçadors moleculars indicadors de contaminació per aigua residual urbana. De la mateixa manera, també s'ha estudiat la distribució geogràfica i temporal de diferents marcadors lipídics en el delta de l'Ebre, observant una forta estacionalitat en els resultats.<br/>Pel que fa els contaminants orgànics, s'ha avaluat el seu comportament en un medi estratificat gràcies a un experiment en un microcosmos correlacionant el seu transport vertical amb la difusió. També, estudiant les vies d'eliminació, s'ha identificat l'evaporació com sent un dels principals processos d'eliminació dels contaminants en el transcurs d'aquest experiment correlacionant-se amb la constant de Henry dels diferents compostos. En el cas del riu Ebre s'ha estudiat la influència de la presència de la falca salina en els perfils verticals obtinguts pels diferents contaminants orgànics observant-se un enriquiment de la capa superficial. De la mateixa manera, s'ha estudiat la distribució temporal i geogràfica dels compostos d'interès observant-se una forta estacionalitat que s'ha atribuït a la pròpia estacionalitat en l'ús d'aquestes substàncies. Finalment, integrant aquesta variació temporal gràcies a un mostratge gairebé anyal (9 campanyes de mostratge) s'ha avaluat la contribució contaminant del riu Ebre al mar Mediterrani.