Target analysis and suspect screening of wastewater derived contaminants in receiving riverine and coastal areas and assessment of environmental risks

Author

Čelić, Mira

Director

Petrovic, M. (Mira)

Codirector

Gros Calvo, Meritxell

Tutor

Hidalgo Muñoz, Manuela

Date of defense

2020-12-15

Pages

300 p.



Department/Institute

Universitat de Girona. Departament de Química

Institut Català de Recerca de l'Aigua

Doctorate programs

Programa de Doctorat en Ciència i Tecnologia de l'Aigua

Abstract

The main objective of this thesis is to evaluate the impact of wastewater discharges on receiving riverine and coastal ecosystems by studying the occurrence and fate of emerging contaminants (ECs). Since there is a myriad of ECs present in the environment, this thesis mostly focused on two main groups of compounds: (i) endocrine disrupting compounds (EDCs), including natural and synthetic hormones, alkylphenols (APs), such as nonylphenol (NP) and octylphenol (OP), and the plasticizer bisphenol A (BPA), and (ii) pharmaceutically active compounds (PhACs). These compounds were selected because they are one of the ECs of major input into the environment, thus being considered as “pseudo-persistent” pollutants, and for their potential deleterious effects to non-target organisms. Besides these target ECs, this thesis also evaluated the occurrence of other groups of contaminants by using high resolution mass spectrometry (HRMS). Finally, an assessment of the environmental risks posed by the identified ECs has been done in order to select the compounds of major ecological concern and those that could be used as relevant markers of wastewater contamination in freshwater and marine ecosystems. To accomplish the thesis objectives, two different analytical approaches have been used: (i) quantitative target analytical methods to determine the two groups of selected ECs (13 target EDCs and 81 PhACs that belong to nineteen different therapeutic groups) using reference analytical standards, and (ii) suspect screening using HRMS and exact mass compound databases (360 ECs)


La finalitat principal d'aquesta tesi és l’avaluació de l'impacte de les aigües residuals en els ecosistemes d'aigua dolça i costaners, mitjançant l'estudi de la presència i destí de contaminants emergents (CEs). Atès que hi ha una gran quantitat de CEs presents en el medi ambient, aquesta tesi s'ha centrat principalment en dos grups de contaminants: (i) compostos disruptors endocrins (EDC), que inclouen les hormones naturals i sintètiques, alquilfenols (AP), com el nonilfenol (NP) i el octilfenol (OP), i el plastificant bisfenol A (BPA); ii) fàrmacs (PhACs). Aquests compostos es van seleccionar perquè pertanyen als CEs amb major entrada al medi ambient, de manera que es consideren com a contaminants "pseudo persistents", a banda dels seus possibles efectes adversos per als organismes aquàtics. Apart d'aquests CEs, en aquesta tesi també s’ha estudiat la presència d'altres grups de contaminants mitjançant l'ús d'espectrometria de masses d'alta resolució (HRMS). Finalment, s'ha realitzat una avaluació dels riscos plantejats per la presència dels CEs identificats, amb l'objectiu de seleccionar els compostos de major rellevància ecològica i que es podrien utilitzar com a marcadors de contaminació d'aigües residuals en els ecosistemes d'aigua dolça i marins. Per aconseguir aquests objectius, s'han utilitzat dos enfocaments analítics diferents: (i) l’ús de mètodes analítics target per determinar els dos grups de CEs seleccionats (13 EDCs i 81 PhACs que pertanyen a dinou grups terapèutics diferents), utilitzant estàndards analítics de referència; (ii) suspect screening mitjançant l’ús de HRMS i bases de dades de massa exactes (360 ECs)

Keywords

Anàlisi d'objectius; Análisis de objetivos; Target analysis; Suspect screening; Aigües residuals; Aguas residuales; Wastewater; Contaminants emergents; Contaminantes emergentes; Emerging contaminants; Contaminació de l'aigua; Contaminación del agua; Water pollution; Zones fluvials; Zonas fluviales; Riverine areas; Zones costaneres; Zonas costeras; Coastal areas; Avaluació del risc ambiental; Evaluación del riesgo ambiental; Environmental risk assessment

Subjects

504 - Threats to the environment; 543 - Analytical chemistry; 628 - Public health engineering. Water. Sanitation. Illuminating engineering

Documents

tmc_20201215.pdf

9.788Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. 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.

This item appears in the following Collection(s)