Vigilància ambiental de metil "tert"-butil èter (mtbe), un additiu de la gasolina, en aigües i sòls

dc.contributor
Universitat de Barcelona. Departament de Química Analítica
dc.contributor.author
Rosell Linares, Mònica
dc.date.accessioned
2011-04-12T14:01:24Z
dc.date.available
2007-09-20
dc.date.issued
2006-09-15
dc.date.submitted
2007-09-20
dc.identifier.isbn
9788469085707
dc.identifier.uri
http://www.tdx.cat/TDX-0920107-090149
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/10803/2732
dc.description.abstract
En els últims anys, s'ha observat una preocupació creixent pels efectes que les emissions de gasos procedents de la gasolina poden provocar tant a nivell ambiental com en la salut de les persones i això s'ha vist reflectit en canvis substancials en la seva composició. La prohibició dels additius plomats, així com la limitació contínua dels compostos aromàtics (sobretot del benzè) han donat lloc a una expansió espectacular arreu del món de l'ús dels additius oxigenats a la gasolina. D'entre aquests additius (principalment èters i alcohols) el més emprat ha estat el metil terciari (<i>tert</i>-) butil èter (MTBE). Però degut a les seves propietats físico-químiques, aquest compost orgànic volàtil (VOC) ha esdevingut un important contaminant de les aigües subterrànies d'arreu del món.<br/><br/>La present tesi doctoral ofereix una visió general i actualitzada de la problemàtica ambiental lligada a la utilització del MTBE com additiu de la gasolina, alhora que desenvolupa tècniques analítiques mitjançant un sistema totalment automatitzat de Purga i Trampa (també anomenat Purga i Captura) unit a un Cromatògraf de Gasos acoblat a un Espectròmetre de Masses (P&T-GC/MS) que permeten conèixer quantitativament i amb precisió la presència a nivells traça del MTBE, els seus principals compostos de degradació, altres additius convencionals com són els hidrocarburs aromàtics (benzè, toluè, etilbenzè i xilens, BTEX), així com els seus possibles substituts (etil <i>tert</i>-butil èter, ETBE; <i>tert</i>-amil metil èter, TAME; i diisopropil èter, DIPE) i altres VOCs d'interès (diciclopentadiè, DCPD i tricloretilè, TCE) als diferents compartiments ambientals (diferents matrius aquoses i sòls), posant un especial èmfasi en l'anàlisi de les aigües subterrànies, més susceptibles d'una elevada contaminació i la qualitat de les quals és de vital importància ja que actuen com a magatzems d'aigua dolça pel consum humà.<br/><br/>A més, en tant que l'avaluació de la biodegradació <i>in situ</i> del MTBE en llocs contaminats requereix de molt més que simples balanços de massa i la mera presència del TBA no és suficient com per provar-ne la relació causa-efecte. S'han realitzat estudis de degradació del MTBE i ETBE mitjançant la utilització de diferents soques bacterianes amb capacitat per alimentar-se d'aquests additius de la gasolina en condicions aeròbiques (microcosmos) per tal d'analitzar-ne els isòtops estables tant del carboni com l'hidrogen (CSIA) obtenint diferents factors de fraccionament isotòpic. Els resultats obtinguts posen en dubte l'existència d'un únic mecanisme de degradació metabòlica en condicions d'aerobiosis (com es creia fins ara) i dificulten la seva aplicació com a indicadors quantitatius dels processos de biodegradació que tenen llocs als llocs contaminats si no es realitzen altre tipus de mesures addicionals.
cat
dc.description.abstract
In the latest years, the combustion emissions from the vehicles have aroused concern about their potential adverse effects on the environment and the human health. This fact has resulted in a substantial change of the gasoline composition. The ban of the lead additives, as well as the increasing limitation for the use of aromatic hydrocarbons (especially benzene) contributed to a great expansion of the fuel oxygenates worldwide. Among these additives (mainly ethers and alcohols), methyl tertiary (-tert) butyl ether (MTBE) is by far the most commonly used octane enhancer. However, as a result of its physico-chemical properties, MTBE has become one of the most frequently detected volatile organic compounds (VOCs) in groundwater around the world.<br/>The purpose of the present thesis is to provide an updated overview of the MTBE environmental problem, meanwhile an analytical technique, a fully automated purge and trap coupled to gas chromatography - mass spectrometry (P&T-GC/MS) method has been developed and permitted the simultaneous quantitative determination of MTBE, its degradation products, other fuel additives such as the aromatic hydrocarbons or MTBE potential substitutes in different environmental compartments (liquid or solid matrices) at trace levels (sub-ppb). The thesis has been focused mainly in the analysis of drinking water reservoirs such as contaminated groundwater tables around Europe.<br/>However, an inconclusive MTBE mass balance or the mere presence of its intermediate tert-butyl alcohol (TBA) has been found inappropriate for providing evidence for natural attenuation of MTBE in contaminated sites. So, as compound-specific stable isotope analysis (CSIA) has become a promising tool for evaluating in situ degradation, the carbon and hydrogen isotope enrichment factors (&#949;C, &#949;H) of MTBE and ethyl tert-butyl ether (ETBE) upon aerobic degradation were studied with different bacterial isolates. This work demonstrated that highly variable isotope fractionation factors are found under aerobic conditions, which may indicate the use of different mechanisms for degrading fuel oxygenates by different strains. This makes the selection of appropriate isotope enrichment factors for quantitative work difficult and can lead to strong variable fractionation in mixed cultures depending on the dominance of organism actually growing best in the field site.
eng
dc.format.mimetype
application/pdf
dc.language.iso
cat
dc.publisher
Universitat de Barcelona
dc.rights.license
ADVERTIMENT. 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.
dc.source
TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
dc.subject
MTBE
dc.subject
Compostos orgànics volàtils (VOC)
dc.subject
Additius oxigenats
dc.subject
Compostos aromàtics
dc.subject
Additius plomats
dc.subject
Combustibles fòssils
dc.subject
Contaminació
dc.subject.other
Ciències Experimentals i Matemàtiques
dc.title
Vigilància ambiental de metil "tert"-butil èter (mtbe), un additiu de la gasolina, en aigües i sòls
dc.type
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.subject.udc
504
cat
dc.subject.udc
543
cat
dc.contributor.authoremail
monica.rosell@ufz.de
dc.contributor.director
Barceló i Cullerés, Damià
dc.contributor.director
Lacorte i Bruguera, Sílvia
dc.contributor.tutor
Santos Vicente, Francisco Javier
dc.rights.accessLevel
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.identifier.dl
B.53661-2007


Documents

00.MRL_PREVI.pdf

822.7Kb PDF

01.MRL_INTRODUCCIO.pdf

1.249Mb PDF

02.MRL_CAP2.pdf

11.17Mb PDF

03.MRL_CAP3.pdf

976.7Kb PDF

04.MRL_CAP4.pdf

1.268Mb PDF

05.MRL_CAP5_CONCLUSIONS.pdf

598.3Kb PDF

06.MRL_ANNEXES.pdf

622.0Kb PDF

07.MRL_BIBLIOGRAFIA.pdf

743.0Kb PDF

This item appears in the following Collection(s)