Nuevas estrategias para la determinación de polisiloxanos en muestras ambientales

Los metilsiloxanos volátiles (VMS) constituyen un nuevo grupo de contaminantes cuya presencia en el medio ambiente ha suscitado en los últimos años una especial atención debido a que presentan una elevada persistencia, capacidad de bioacumulacion y provocan efectos tóxicos y potencialmente canceríge...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Companioni Damas, Eloy Yordad
Other Authors: Galcerán Huguet, M. Teresa
Format: Doctoral Thesis
Language:Spanish
Published: Universitat de Barcelona 2014
Subjects:
Online Access:http://hdl.handle.net/10803/285268
id ndltd-TDX_UB-oai-www.tdx.cat-10803-285268
record_format oai_dc
collection NDLTD
language Spanish
format Doctoral Thesis
sources NDLTD
topic Ciències Experimentals i Matemàtiques
543 - Química analítica
spellingShingle Ciències Experimentals i Matemàtiques
543 - Química analítica
Companioni Damas, Eloy Yordad
Nuevas estrategias para la determinación de polisiloxanos en muestras ambientales
description Los metilsiloxanos volátiles (VMS) constituyen un nuevo grupo de contaminantes cuya presencia en el medio ambiente ha suscitado en los últimos años una especial atención debido a que presentan una elevada persistencia, capacidad de bioacumulacion y provocan efectos tóxicos y potencialmente cancerígenos en los organismos vivos. Hasta el momento, los datos disponibles sobre su presencia y distribución en el medio ambiente son muy limitados y, por tanto, existe un gran interés por conocer el impacto real que provocan estos contaminantes. Además, el análisis de estos compuestos en muestras ambientales conlleva serias dificultades debido a su elevada volatilidad y a la contribución como contaminación de fondo a las muestras. En base a esta problemática, el objetivo de esta tesis es el desarrollo de nuevos métodos de análisis para la determinación de VMS mediante la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS), y estudiar su presencia y distribución en muestras ambientales de diferente naturaleza. Debido a que los VMS son compuestos de elevada volatilidad, en esta tesis se han desarrollado métodos de análisis empleando la técnica HS-SPME para el análisis de VMS en aguas fluviales y mejillones. También se utilizaron discos de extracción en fase sólida (SPE disk) de C18 de pequeño formato (5,5mg/1ml) para el anàlisis de la fase disuelta de aguas residuales. Para el análisis de la fase particulada del agua residual, además de suelos y lodos se utilizó la extracción con n-hexano y purificación del extracto con cartucho de SPE de sílice (100mg/1ml). En esta tesis también se ha abordado el análisis de VMS en aire mediante el uso de cartuchos de isolute ENVI+ para la retención de los analitos. Se aplicó la inyección de grandes volúmenes con la técnica Concurrent solvent recondensation-large volume injection (CSR-LVI), para incrementar sensibilidad de la determinación en todos los métodos establecidos. Los métodos desarrollados fueron aplicados al análisis de diferentes tipos de muestras, como suelos urbanos, lodos de depuradoras, aguas residuales sin tratar y tratadas, aire de exterior e interior y mejillones. En todas las muestras, las concentraciones encontradas de VMS mostraron un elevado predominio de los VMS cíclicos respecto a los lineales, siendo el decametilciclopentasiloxano (D5) el compuesto mayoritario. En general, las matrices más contaminadas con VMS fueron las aguas residuales y lodos de depuradoras, mientras que los niveles más bajos se encontraron en agua fluvial y suelos urbanos. El estudio de VMS en mejillones como bioindicadores de contaminación ha permitido detectar la presencia de estos compuestos en aguas de la costa catalana y determinar las zonas que presentan un mayor grado de contaminación. === Volatile methylsiloxanes (VMS) constitutes a new group of pollutants that has attracted special attention in recent years, because of their high persistence, bioaccumulation capacity, toxicity and potentially carcinogenic effects in living organisms. So far, data available about their presence and distribution in the environment are very scarce and therefore, studying the real impact caused by these contaminants is very interesting. On the other hand, the analysis of these compounds in environmental samples is very difficult due to their high volatility and their presence as background contaminants in the samples. Based on these facts, the aim of this work was the development of new analytical methods for the determination of VMS by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS), and studying their presence and distribution in different types of environmental samples. Due to their high volatility, the analysis of VMS in river waters and mussels was carried out applying the HS-SPME technique. For the analysis of the dissolved phase of wastewaters, C18 solid phase extraction disks cartridges in small format (5.5 mg / 1 ml) were used. For analysis of the particulate phase of the wastewaters, soils and sludge samples, extraction with n-hexane followed by purification of the extract with silica SPE cartridge (100 mg / 1 ml) was used. The analysis of VMS in ambient air was carried out using isolute ENVI + cartridges for the sampling. Concurrent solvent recondensation-large volume injection (CSR-LVI) technique was used to increase sensitivity of the determination. The developed methods were applied to the analysis of different types of samples, such as urban soil, sewage sludge, wastewaters, indoor and outdoor air and mussels. In all the samples, a high prevalence of cyclic VMS were found with decamethylcyclopentasiloxane (D5) as the major component. In general, matrices with the higher pollution levels were wastewaters and sewage sludges, while the lowest levels were found in river waters and urban soils. The use of mussels as bioindicators of pollution allowed the detection of methylsiloxanes in the Catalan coast seawater identifying the areas with higher pollution.
author2 Galcerán Huguet, M. Teresa
author_facet Galcerán Huguet, M. Teresa
Companioni Damas, Eloy Yordad
author Companioni Damas, Eloy Yordad
author_sort Companioni Damas, Eloy Yordad
title Nuevas estrategias para la determinación de polisiloxanos en muestras ambientales
title_short Nuevas estrategias para la determinación de polisiloxanos en muestras ambientales
title_full Nuevas estrategias para la determinación de polisiloxanos en muestras ambientales
title_fullStr Nuevas estrategias para la determinación de polisiloxanos en muestras ambientales
title_full_unstemmed Nuevas estrategias para la determinación de polisiloxanos en muestras ambientales
title_sort nuevas estrategias para la determinación de polisiloxanos en muestras ambientales
publisher Universitat de Barcelona
publishDate 2014
url http://hdl.handle.net/10803/285268
work_keys_str_mv AT companionidamaseloyyordad nuevasestrategiasparaladeterminaciondepolisiloxanosenmuestrasambientales
_version_ 1718130994682265600
spelling ndltd-TDX_UB-oai-www.tdx.cat-10803-2852682015-11-20T04:12:51ZNuevas estrategias para la determinación de polisiloxanos en muestras ambientalesCompanioni Damas, Eloy YordadCiències Experimentals i Matemàtiques543 - Química analíticaLos metilsiloxanos volátiles (VMS) constituyen un nuevo grupo de contaminantes cuya presencia en el medio ambiente ha suscitado en los últimos años una especial atención debido a que presentan una elevada persistencia, capacidad de bioacumulacion y provocan efectos tóxicos y potencialmente cancerígenos en los organismos vivos. Hasta el momento, los datos disponibles sobre su presencia y distribución en el medio ambiente son muy limitados y, por tanto, existe un gran interés por conocer el impacto real que provocan estos contaminantes. Además, el análisis de estos compuestos en muestras ambientales conlleva serias dificultades debido a su elevada volatilidad y a la contribución como contaminación de fondo a las muestras. En base a esta problemática, el objetivo de esta tesis es el desarrollo de nuevos métodos de análisis para la determinación de VMS mediante la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS), y estudiar su presencia y distribución en muestras ambientales de diferente naturaleza. Debido a que los VMS son compuestos de elevada volatilidad, en esta tesis se han desarrollado métodos de análisis empleando la técnica HS-SPME para el análisis de VMS en aguas fluviales y mejillones. También se utilizaron discos de extracción en fase sólida (SPE disk) de C18 de pequeño formato (5,5mg/1ml) para el anàlisis de la fase disuelta de aguas residuales. Para el análisis de la fase particulada del agua residual, además de suelos y lodos se utilizó la extracción con n-hexano y purificación del extracto con cartucho de SPE de sílice (100mg/1ml). En esta tesis también se ha abordado el análisis de VMS en aire mediante el uso de cartuchos de isolute ENVI+ para la retención de los analitos. Se aplicó la inyección de grandes volúmenes con la técnica Concurrent solvent recondensation-large volume injection (CSR-LVI), para incrementar sensibilidad de la determinación en todos los métodos establecidos. Los métodos desarrollados fueron aplicados al análisis de diferentes tipos de muestras, como suelos urbanos, lodos de depuradoras, aguas residuales sin tratar y tratadas, aire de exterior e interior y mejillones. En todas las muestras, las concentraciones encontradas de VMS mostraron un elevado predominio de los VMS cíclicos respecto a los lineales, siendo el decametilciclopentasiloxano (D5) el compuesto mayoritario. En general, las matrices más contaminadas con VMS fueron las aguas residuales y lodos de depuradoras, mientras que los niveles más bajos se encontraron en agua fluvial y suelos urbanos. El estudio de VMS en mejillones como bioindicadores de contaminación ha permitido detectar la presencia de estos compuestos en aguas de la costa catalana y determinar las zonas que presentan un mayor grado de contaminación.Volatile methylsiloxanes (VMS) constitutes a new group of pollutants that has attracted special attention in recent years, because of their high persistence, bioaccumulation capacity, toxicity and potentially carcinogenic effects in living organisms. So far, data available about their presence and distribution in the environment are very scarce and therefore, studying the real impact caused by these contaminants is very interesting. On the other hand, the analysis of these compounds in environmental samples is very difficult due to their high volatility and their presence as background contaminants in the samples. Based on these facts, the aim of this work was the development of new analytical methods for the determination of VMS by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS), and studying their presence and distribution in different types of environmental samples. Due to their high volatility, the analysis of VMS in river waters and mussels was carried out applying the HS-SPME technique. For the analysis of the dissolved phase of wastewaters, C18 solid phase extraction disks cartridges in small format (5.5 mg / 1 ml) were used. For analysis of the particulate phase of the wastewaters, soils and sludge samples, extraction with n-hexane followed by purification of the extract with silica SPE cartridge (100 mg / 1 ml) was used. The analysis of VMS in ambient air was carried out using isolute ENVI + cartridges for the sampling. Concurrent solvent recondensation-large volume injection (CSR-LVI) technique was used to increase sensitivity of the determination. The developed methods were applied to the analysis of different types of samples, such as urban soil, sewage sludge, wastewaters, indoor and outdoor air and mussels. In all the samples, a high prevalence of cyclic VMS were found with decamethylcyclopentasiloxane (D5) as the major component. In general, matrices with the higher pollution levels were wastewaters and sewage sludges, while the lowest levels were found in river waters and urban soils. The use of mussels as bioindicators of pollution allowed the detection of methylsiloxanes in the Catalan coast seawater identifying the areas with higher pollution.Universitat de BarcelonaGalcerán Huguet, M. TeresaSantos Vicente, Francisco JavierUniversitat de Barcelona. Departament de Química Analítica2014-11-19info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion214 p.application/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/285268TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)spaADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccess