Los fármacos, compuestos químicos con actividad biológica, y sus productos de transformación, metabolitos y otros derivados en las plantas de tratamiento y en el medio ambiente, con actividad farmacológica remanente, son contaminantes antropogénicos que, en muchos casos, están llegando al medioambiente a través de las aguas residuales, y son las aguas superficiales el primer y principal compartimento ambiental destino. Este es un hecho que, en la actualidad, es ya ampliamente reconocido por la comunidad científica, tras el desarrollo de métodos de análisis capaces de la determinación de estos microcontaminantes en el medio ambiente, y su posterior aplicación en estudios de presencia en diferentes matrices ambientales. Los científicos, por lo tanto, están demandando medidas de control de los mismos por parte de las autoridades. Aunque tímidos, se están dando pasos adelante en materia legislativa en la lucha contra este tipo de contaminación, lo que muestra la toma de conciencia de la importancia en el control de las fuentes de entrada de estos contaminantes emergentes, así como de su eliminación del medioambiente. Esto conlleva un aumento importante en el número de estudios y, por lo tanto, en las muestras a procesar por parte de los laboratorios medioambientales. De ahí nace la necesidad de optimizar la eficiencia y competitividad de los métodos analíticos actuales, de manera que progresen en fiabilidad y sensibilidad, aumentando al mismo tiempo su versatilidad, así como su capacidad y rendimiento. El desarrollo tecnológico en el sector es muy rápido, y en general, es la comunidad científica la que evalúa en primer término la viabilidad y bonanza de las diferentes propuestas tecnológicas. Con la presente tesis se ha pretendido dar respuesta a estas necesidades. Así se ha llevado a cabo: - El desarrollo y validación de métodos analíticos para la determinación de fármacos y sus derivados en aguas medioambientales y residuales, mostrando las ventajas y puntos débiles de cada uno de ellos. En concreto, se han usado dos fuentes de fiabilidad, que no son excluyentes y pueden ser utilizadas simultáneamente. La primera ha consistido en la introducción de la automatización en el tratamiento de muestra, llevando al mínimo la manipulación de las muestras por parte del analista. La segunda ha consistido en la introducción de surrogados y patrones internos adecuados que han puesto de manifiesto las incidencias producidas durante el proceso analítico, para que hayan podido ser corregidas. Por otro lado, se han conseguido métodos que presentan una elevada sensibilidad para la determinación de los microcontaminantes objeto de estudio presentes a bajas concentraciones en matrices complejas. Para ello se ha utilizado espectrómetros de masas de triple cuadrupolo de última generación, que trabajando en modo SRM (Selected Reaction Monitoring), han proporcionado una muy buena sensibilidad, además de una elevada selectividad, que ha allananado el camino de la fiabilidad comentada anteriormente. Además, se apostó también, por el desarrollo de métodos con la suficiente versatilidad como para que hayan podido ser aplicados sobre cualquier tipo de agua ambiental dulce continental, tanto superficial como subterránea, así como a agua residual y potable, con el fin de propiciar la intercalación de muestras de diferente naturaleza analizadas consecutivamente en una misma tanda. Finalmente, se propusieron métodos dotados de una elevada capacidad, de manera que un solo método haya sido capaz de analizar el mayor número de residuos de interés posibles, incluyendo fármacos y sus derivados, metabolitos y otros productos de transformación. Pero a la vez, se ha conseguido un aumento en el rendimiento analítico de estos métodos, es decir, se ha logrado una disminución del tiempo de análisis por muestra y un aumento del número de muestras por día. Para esto se apostó claramente por la automatización, eliminando algunas etapas en el proceso analítico, lo que, además de redundar en fiabilidad como se ha comentado anteriormente, ha proporcionado métodos analíticos más cortos y autónomos y, por lo tanto, capaces de trabajar en ausencia del analista. Otra enfoque en esta dirección fue la utilización de cromatografía rápida. - Otra parte importante de la presente tesis, ha sido la aplicación posterior de los métodos desarrollados, en estudios medioambientales de elevado interés científico por su innovación. En concreto en los siguientes: A) Estudio del impacto medioambiental a escala real, en un escenario de reutilización de agua residual para el mantenimiento del caudal ecológico de un río mediterráneo. Además, se valoró el riesgo ecotoxicológico y de estrogenicidad en las muestras del río. B) Estudio de presencia de fármacos y sus productos de transformación en las aguas superficiales de la cuenca del río Ebro. C) Estudio de la distribución tridimensional y origen de residuos farmacéuticos (fármacos y sus productos de transformación) en las aguas subterráneas bajo la ciudad de Barcelona (España). D) Determinación enantiomérica de 13 residuos farmacéuticos quirales en las aguas superficiales de la cuenca del río Guadalquivir, así como en las aguas de entrada y salida a las principales EDARs asociadas a la cuenca. Además, se discutieron las implicaciones en la toxicidad de las relaciones racémicas y no racémicas. / Pharmaceuticals are compounds with biological activity and their transformation products with remaining activity are arriving the environment through sewage waters, and superficial waters are the main receiving compartment. Some steps towards the fight this kind of contamination. This is creating an increase in the number of studies, and therefore, in the number of samples to be processed by the environmental laboratories. For this reason, the need to optimize the efficiency of current analytical methods, by improving the reliability, sensitivity, versatility, capacity and throughput, is a must. Technologic development is very fast in the sector, and the scientific community is generally the one that first assesses it. This thesis has tried to give answer to these requests. Thus, four multi-residue analytical methods for the analysis of pharmaceuticals and their transformation products in environmental and sewage waters, have been developed making use of cutting edge technology. The advantages and disadvantages of each of them have been discussed. Different online and offline pre-treatment technologies, fast and conventional liquid chromatographies and several kinds of triple quadrupoles for mass spectrometry, have been tested. Other important part of this thesis has been the application of the developed methods with high scientific studies, as follows: - Impact of the discharge of reclaimed sewage water in a Mediterranean river, and assessment of the eco-toxicological consequences. - Presence of pharmaceuticals and their transformation products in Ebro River basin, one of the main ones in the Iberian Peninsula. - Three-dimensional distribution of pharmaceuticals and their transformation products in the ground waters underlying Barcelona city (Spain). - Enantimeric determination of 13 chiral pharmaceutical residues in Guadalquivir River basin, one of the main ones in the Iberian Peninsula, and the assessment of the eco-toxicity issues related.

Tesi realitzada a Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua-CSIC Superior de Investigaciones Científicas (IDAEA-CSIC) / The presence of priority and emerging flame retardants (FR) in the environment deserve attention since many of these substances are toxic and persistent. The aim of this thesis was to evaluate the occurrence and impact of priority and emerging flame retardants in the aquatic environment. To accomplish this main objective, the present thesis involved the development of multiresidue methods for the analysis of different FR families in water, sediment, dust and sewage sludge and the application of developed methods for FR monitoring in rivers (UK and Spain) and wastewater treatment plants (WWTPs). Firstly, a multiresidue method based on gas chromatography (GC) coupled to quadrupole mass spectrometry (MS) was developed to determine organophosphorus flame retardants (OPFRs), polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), new brominated flame retardants (NBFRs), bromophenols, bromoanilines, bromoanisoles and bromotoluenes. A comparison of two ionization techniques (electron ionization - EI, and electron capture negative ionization - ECNI) and two acquisition modes (selected ion monitoring – SIM, and selected reaction monitoring - SRM) revealed that GC-ECNI-MS/SIM presented the highest sensitivity at expenses of identification capacity, while GC-EI-MS/MS was the most selective technique, permitting the identification of target compounds at the pg levels. This last method was proposed for the determination of FRs in environmental samples. An extraction method for 8 PBDEs, 9 NBFRs and 10 OPFRs in river water and wastewater was developed based on solid phase extraction using Oasis HLB cartridges. In addition, a passive sampling method for monitoring of OPFRs and NBFRs in surface water was developed using the ceramic dosimeter device with HLB as receiving phase. The passive sampler was efficient for the monitoring of target compounds in river water for a deployment time of about 3 weeks, as evidenced by comparison of results obtained by passive and grab sampling. Furthermore, the extraction of target compounds in sediment, sewage sludge and dust was developed using ultrasound-assisted extraction with ethyl acetate/cyclohexane (5:2, v/v), clean-up with florisil cartridges and analysis by GC-EI-MS/MS. The method proved to be efficient and robust for analysis of target compounds in the studied matrices, as evidenced by the results obtained using spiked samples, a certificated reference material and by participating in an interlaboratory study. Monitoring studies were performed at the River Aire (Yorkshire, UK) and at three Spanish rivers (Nalón, Arga and Besòs). In all cases, samples were collected in several points alongthe rivers, fromthe sourceto the mouth, and afterWWTP outputs, in order to identify themost important sourcesof FRs. In addition, influents, effluentsand sludge samples from five Spanish WWTPs were analyzed forevaluatingthe impact of WWTPs as a source ofFRto receiving waters. Among all FR studied, OPFRswerethe most ubiquitouscontaminants in surface waters, andWWTPeffluents wereindicated as the main source ofthese compounds.BDE-209 was themost abundantPBDEcongenerand was detected in water inthe River Aire (UK),in sediments fromthe River Besòs (Catalonia)and in sewage sludge.Low frequency of detection wasobserved for NBFRs in the studied riversand WWTPs.The minor presence of NBFR in the aquaticenvironment pointsto the impression thateither thesecompounds havenotbeen used in Spain or the UK or eitherthatthey have not been used long enough or atsufficient amounts to pose an environmental problem.A toxicity testperformed with Daphniamagnarevealed that OPFRs toxicity (EC50) waswell correlated with their lipophilicity (log Kow), that these compoundspresent similar mode of actionand thattheir joint effects are additive.This mean that joint toxicity of OPFRs at lowconcentrations can produce toxic effects in theaquatic organisms,andsomixturesof these contaminantsmust be considered in risk assessmentstudies. Finally, theriskassessment performed for the studied rivers indicated no risk associated to observedOPFR levels in waters. However, apotential risk foraquatic organismswas estimatedfor the River Aire (UK) associated tothehigh concentrationsof BDE-209 in water. / El objetivo de la presente tesis consistió en el desarrollo de métodos para el análisis multiresiduo de distintas familias de retardantes de llama en matrices ambientales, y su aplicación en estudios de vigilancia ambiental. Entre los diferentes métodos instrumentales desarrollados, el método basado en la cromatografía de gases acoplada a la espectrometría de masas en modo tándem (GC-EI-MS/MS) fue el más adecuado para el análisis de ocho éteres de polibromodifenilo (PBDEs), nueve nuevos retardantes de llama bromados (NBFRs) y diez retardantes de llama organofosforados (OPFRs) en las matrices ambientales propuestas en este estudio. Para el análisis de agua, se desarrolló un método basado en la extracción en fase sólida utilizando cartuchos HLB. Además, se desarrolló un método de muestreo pasivo para la determinación de cuatro OPFRs y dos NBFRs en agua de río utilizando un muestreador “ceramic dosimeter” y HLB como fase receptora. Para el análisis de sedimentos, lodos de depuradora y polvo, se desarrolló y validó un método utilizando la extracción líquido-sólido en un baño de ultrasonidos con acetato de etilo/ciclohexano (5:2, v/v), y purificación de los extractos con cartuchos florisil. El estudio de vigilancia ambiental incluyó la determinación de los compuestos objeto de estudio en 4 ríos de Inglaterra y España y cinco depuradoras en Catalunya. Se analizaron aguas y sedimentos de los ríos e influentes, efluentes y lodos de las depuradoras. Se observó que los OPFRs son los compuestos más ubicuos y más abundantes en todas las muestra ambientales, mientras el BDE-209 se detectó en los ríos y en los lodos de las depuradoras. Los demás PBDEs, y el DBDPE, HBB, PBEB, PBT, EHTBB, BTBPE y BEHTBP se detectaron con una menor frecuencia. Los estudios de toxicidad con Daphnia magna indicaron que mezclas de OPFRs poseen toxicidad aditiva. Se llevó a cabo la evaluación del riesgo para los distintos ríos estudiados y se observó que no hay un riesgo asociado con los niveles de los OPFRs presente en las aguas, pero se observó un riesgo asociado a la presencia del BDE-209 en las aguas del río Aire en Inglaterra.

La determinació de biomarcadors peptídics en fluids biològics resulta de gran interès pel diagnòstic, la monitorització i el pronòstic de nombrosos desordres. En aquesta tesi doctoral s’han explorat diverses metodologies d’extracció en fase sòlida acoblada en línia amb l’electroforesi capil•lar amb detecció per espectrometria de masses (SPE-CE-MS) per a l’anàlisi de biomarcadors peptídics, que es troben a baixa concentració en matrius complexes. S’han estudiat principalment pèptids opiacis que estan relacionats amb desordres neurològics i síndromes de dolor crònic. S’han avaluat diverses fases estacionàries comercials per a l’anàlisi de pèptids opiacis per SPE-CE emprant preconcentradors amb frits i la fase estacionària C18 és la que ha proporcionat millors resultats per a l’anàlisi de mostres de plasma humà. La saturació del preconcentrador s’ha previngut mitjançant un tractament de mostra previ que consta de dues etapes, una precipitació amb acetonitril seguida d’una filtració per centrifugació. Com que l’etapa de filtració és crítica per tal d’obtenir les màximes recuperacions dels anàlits i eliminar la matriu de la mostra, s’han provat filtres de diversos talls moleculars i diverses condicions de filtració. L’acoblament de la SPE-CE a un espectròmetre de masses amb analitzador de temps de vol (TOF-MS) mitjançant una interfase amb líquid auxiliar convencional ha permès disminuir els LOD per a la majoria dels pèptids opiacis en mostres de plasma humà. Per tal de poder detectar concentracions inferiors, s’ha demostrat que la combinació de la SPE-CE amb la tècnica de separació electroforètica isotacoforesi transitòria (tITP) és una bona alternativa. També, s’ha comparat el comportament de preconcentradors amb i sense frits per a l’anàlisi de pèptids opiacis per C18-SPE-CE-UV i C18-SPE-CE-TOF-MS. S’ha avaluat un prototip recentment desenvolupat d’una interfase nanoelectroesprai (nanoESI) sense líquid auxiliar basada en una punta porosa per a l’anàlisi de pèptids opiacis per CE-MS i també, s’ha establert una metodologia de C18-SPE-CE-TOF-MS emprant un innovador preconcentrador sense frits compatible amb les dimensions específiques del capil•lar de separació requerit per a la interfase nanoESI sense líquid auxiliar. Una altra possibilitat per a millorar la detecció de pèptids és utilitzar fases estacionàries amb una selectivitat més elevada que el C18, com les fases estacionàries d’immunoafinitat. S’han explorat dos procediments de preparació d’aquest tipus de fases estacionàries: la immobilització d’anticossos intactes oxidats (immunoglobulina G, IgG) a través dels carbohidrats a partícules de sílice activades amb grups hidrazida i la immobilització de fragments d’IgG (fragment d’unió a l’antigen, Fab’) a partícules de sílice activades amb grups succinimidil. Seguint els procediments establerts, s’ha preparat una fase estacionària amb IgG i una altra amb Fab’ contra les endomorfines 1 i 2 (End1 i End2). S’han optimitzat i avaluat metodologies d’IA-SPE-CE-TOF-MS per a l’anàlisi de mescles de patrons d’End1 i d’End2 i s’han analitzat mostres de plasma humà. També, s’ha explorat l’aplicabilitat d’una fase estacionària d’immunoafinitat amb IgG per a l’anàlisi de biomolècules d’elevat pes molecular per IA-SPE-CE-TOF-MS emprant la glicoproteïna transferrina com a model. / The determination of peptide biomarkers in biological fluids has become crucial for the diagnosis, monitoring and prognosis of numerous disorders. This doctoral thesis explores several on-line solid-phase extraction capillary electrophoresis mass spectrometry (SPE-CE-MS) methodologies for the analysis of peptide biomarkers that are found at low concentration in complex matrices, such as opioid peptides. Several commercial sorbents have been compared for the analysis of opioid peptides by SPE-CE using microcartridges with frits and the C18 sorbent has provided the best results for the analysis of human plasma samples. The saturation of the on-line SPE microcartridge has been prevented by a double-step sample clean-up pretreatment that consists of precipitation with acetonitrile and centrifugal filtration. The coupling of SPE-CE with a time-of-flight mass spectrometer (TOF-MS) by a conventional sheathflow interface has provided better LODs. In order to detect lower concentrations, the combination of SPE-CE with the electrophoretic preconcentration technique transient isotachophoresis (tITP) has demonstrated to be a good alternative. The performances of frit and fritless microcartridges have been compared for the analysis of opioid peptides by C18-SPE-CE-UV and C18-SPE-CE-TOF-MS. A recently developed sheathless nanoelectroespray (nanoESI) interface based on a porous tip has also been evaluated for the analysis of opioid peptides by CE-TOF-MS and a C18-SPE-CE-TOF-MS using a novel fritless microcartridge. Finally, two different procedures for the preparation of immunoaffinity sorbents (IA) have been explored: the immobilization of intact antibodies (immunoglobulin G, IgG) or IgG fragments (antigen binding fragment, Fab’) to silica particles. Two IA sorbents against Endomorphins 1 and 2 have been prepared following the established procedures. IA-SPE-CE-TOF-MS methodologies have been optimized and evaluated for the analysis of standards solutions of End1 and End2 and human plasma samples. The suitability of an immunoaffinity sorbent with IgG has also been explored for the analysis of large biomolecules by IA-SPE-CE-TOF-MS using the glycoprotein transferrin as a model.

L’objectiu general de la present Tesi Doctoral és la separació i la detecció de molècules d’interès biològic que contenen grups tiols i dels seus complexos metàl•lics en mostres sintètiques i naturals utilitzant la cromatografia de líquids en fase inversa amb detecció electroquímica. La fitoremediació és una tecnologia basada en l’ús de plantes per eliminar contaminants del medi ambient o reduir-ne la seva toxicitat fins a fer-los innocus. Les fitoquelatines són pèptids rics en cisteïna que sintetitzen les plantes, les algues i alguns fongs i que s’enllacen als metalls pesants mitjançant el grup tiol. Les fitoquelatines estan involucrades en la desintoxicació i l’homeòstasi dels metalls pesants, i és per això que l’estudi de la complexació d’aquestes molècules amb els metalls pesants és d’especial interès. Per tal d’assolir l’objectiu general, es divideix la Tesi en dos parts ben diferenciades: la primera dirigida al desenvolupament de la metodologia de separació i detecció de les fitoquelatines sintètiques i dels seus complexos amb Hg(II); i la segona dedicada a l’aplicació d’aquesta metodologia a sistemes naturals. Per a aquesta segona part, es seleccionen plantes cultivades en presència de diversos metalls pesants, ja sigui de forma artificial com natural. Aquesta Tesi es presenta com l’inici d’una nova línia de recerca del grup d’Electroanàlisi dedicada a l’estudi de la complexació de metalls pesants tòxics per les fitoquelatines utilitzant la cromatografia de líquids d’alta resolució (HPLC) en fase inversa acoblada a la detecció electroquímica. Aquesta metodologia es presenta com un mètode selectiu, sensible, senzill i econòmic desenvolupat paral•lelament a les tècniques voltamperomètriques estàtiques, àmpliament utilitzades al grup de recerca, i com una alternativa més econòmica a la detecció per espectrometria de masses globalment utilitzada en estudis de fitoremediació. La idea principal d’aquesta Tesi Doctoral és la separació i la detecció de fitoquelatines i altres molècules relacionades, així com dels seus complexos amb mercuri. Per tant, la primera part de la memòria (I. Introducció) que consta de tres capítols, està dedicada a la presentació del tema per situar-nos dins de context. A la segona part (II. Metodologia aplicada) s’explica amb detall els fonaments de les tècniques instrumentals i quimiomètriques utilitzades en la present Tesi Doctoral. A la tercera part (III. Experimental) es repassa la instrumentació, els reactius i els procediments de treball utilitzats. Aquesta memòria de Tesi Doctoral es presenta com a compendi de publicacions; els treballs publicats i la discussió dels resultats obtinguts es disposa a la quarta part de la memòria (IV. Resultats i discussió). Finalment, a la cinquena part de la memòria (V. Conclusions) es presenten les conclusions generals d’aquesta Tesi i a la sisena i última part (VI. Bibliografia) les referències bibliogràfiques consultades. / El objetivo general de esta tesis doctoral es la separación y detección de moléculas de interés biológico que contienen grupos tiol y de sus complejos metálicos en muestras sintéticas y naturales, usando la cromatografía de líquidos en fase reversa con detección electroquímica. La fitoremediación es una tecnología basada en el uso de plantas para eliminar contaminantes del medio ambiente o reducir su toxicidad hasta hacerlos innocuos. Las fitoquelatinas son péptidos ricos en cisteína que sintetizan las plantas, las algas y algunos hongos y que se enlazan a los metales pesados mediante el grupo tiol. Las fitoquelatinas están involucradas en la desintoxicación y la homeostasis de los metales pesados mediante la quelación de estos iones en el citosol y el almacenaje posterior de estos complejos en las vacuolas. Éste es el motivo por el cual el estudio de la complejación de estas moléculas con los metales pesados es de especial interés. Para lograr este objetivo general, la tesis se divide en dos partes bien diferenciadas: una primera parte dirigida al desarrollo de la metodología de separación y detección de las fitoquelatinas sintéticas y de sus complejos con Hg(II); y la segunda parte dedicada a la aplicación de esta metodología a sistemas naturales. Para esta segunda parte, se seleccionan plantas cultivadas en presencia de distintos metales pesados, ya sea de forma artificial como natural. Se han desarrollado diversas metodologías para el análisis de fitoquelatinas y compuestos relacionados, entre las cuales la espectrometría de masas es la técnica más usada. El objetivo de esta tesis es desarrollar una metodología analítica sensible y barata que combine la cromatografía de líquidos de alta resolución con la detección electroquímica utilizando un electrodo de carbono vitrificado. Con esta metodología no sólo se separan i detectan las fitoquelatinas i sus compuestos relacionados sino también sus complejos con el Hg. Entre todos los metales pesados, se escoge el Hg(II) para los estudios de complejación de fitoquelatinas debido a su elevada estabilidad de los complejos formados, aparte de ser un metal altamente toxico con graves efectos perjudiciales para la salud y para el medio ambiente. En la segunda parte de la tesis, esta metodología se aplica al estudio de plantas cultivadas en presencia de distintos metales pesados. Primeramente se consideran plantas de la especie Hordeum vulgare cultivadas en presencia de Hg(II) y en presencia simultánea de Hg(II) y Cd(II), y se evalúa la síntesis de fitoquelatinas provocada por estos metales tóxicos. De forma similar se evalúa la capacidad inductora de fitoquelatinas de distintos metales pesados, como son el Hg(II), el Cd(II), el Pb(II) y el As(III) y se compara la capacidad para inducir fitoquelatinas de cada uno de ellos. Finalmente se estudian plantas contaminadas con Hg de forma natural, procedentes de la zona de Almadén. Esta zona es mundialmente conocida por las minas de Hg más grandes que se han descubierta hasta la actualidad. Por este motivo, este estudio es de especial interés ya que permite profundizar en los mecanismos naturales que han desarrollado las plantas para combatir la toxicidad del mercurio. Debido a que esta tesis opta a la Mención Internacional de Doctorado, en un último capítulo se presentan los resultados obtenidos en la estancia pre-doctoral realizada a la Facultad de Farmacia de la Université Libre de Bruxelles (Bélgica) bajo la supervisión del Professor Jean-Michel Kauffmann. La temática de la estancia efectuada en este centro europeo se enmarca perfectamente dentro del proyecto de tesis, ya que amplía los sistemas de detección de compuestos tiólicos con la utilización de electrodos de plata.

El blat és un dels cereals més cultivats i d’elevada significança a nivell mundial. Amb l’augment de la població i el voler mantenir un elevat rendiment en la producció d’aquest cereal, des de els anys 50 el sistema de control de plagues, males herbes i malalties s’ha dut a terme amb l’ús de productes químics sintètics, els plaguicides. Derivat de l’ús continuat d’aquests productes, a mida que augmenta la demanada per una gestió agrícola més econòmica, creix la preocupació per l'impacte ambiental i la salut humana derivat de l’ús abusiu dels plaguicides, la resistència desenvolupada envers a aquests per les males herbes, i els creixents costos en producció i protecció dels cultius. Tots aquests fets, han portat als productors agrícoles i als científics de molts països a buscar alternatives menys agressives al medi ambient i a la població en general. L’al•lelopatia es pot definir a grans trets com la influència directa d'una substància química, alliberada per una planta, sobre el desenvolupament i creixement d'una altre. Des de que es coneix que els compostos al•leloquímics (provinents del metabolisme secundari) i els seus productes de descomposició juguen un paper important en la resistència d’una planta envers a la lluita contra plagues i males herbes, ha augmentat l’ interès científic per potenciar el seu ús. Per a poder facilitar la comprensió del mecanisme de l’al•lelopatia, és important identificar quins d’ells són presents en la planta. Dins la gran diversitat de molècules procedents del metabolisme secundari de les plantes, els principals compostos amb propietats al•leloquímiques en cereals (Triticum aestivum, Zea mays, Secale cereale) pertanyen a la família de les benzoxazinones. Els àcids hidroxàmics s’acumulen a la planta en forma de glucòsids (biològicament inactius) però enzimàticament transformats a les actives aglucones per l’acció de la beta-glucosidasa quan el teixit vegetal es veu danyat i les aglucones són espontàniament degradades a les corresponents benzoxazolinones. Un cop alliberades al sòl, són transformades a traves de factors tan biòtics com abiòtics a altres compostos químics els quals poden tenir una activitat fitotòxica molt més destacada. Tots els òrgans vegetals contenen quantitats variables de substàncies al•lelopàtiques que poden ésser alliberades al medi ambient per mitjà de l’exsudació de les arrels, lixiviació, volatilització i descomposició dels residus de les plantes en el sòl. Amb el principal objectiu de determinar el contingut de compostos al•lelopàtics en plantes de blat i els seus productes de degradació en el sòl agrícola, en diferents varietats de blat cultivades sota diferents sistemes de cultiu, durant el transcurs d’aquesta tesi s’han desenvolupat diverses metodologies per al seu anàlisi, resultant ser més sensibles i selectives que les descrites en bibliografia. Dites metodologies es basen en una extracció per líquids pressuritzats (PLE), seguit d’una purificació de l’extracte i el posterior anàlisi a través de la cromatografia de líquids acoblada a l’espectrometria de masses (LC-MS). / Wheat is one of the most grains grown and of high significance worldwide. With the increase in population and in order to maintain a high performance in the production of this grain, since the 1950s the system of controlling pests, weeds and diseases, it has been carried out with the use of synthetic chemicals, the pesticides. With increasing the demand for a more economic agricultural management, the concern grows for the impact on the environment and health and the increase of cases of resistance to weeds. All these facts have led farmers and scientists in many countries to find alternatives less aggressive with the environment and the population in general. One of these alternatives is to exploit the allelopathy. The Allelopathy can be defined broadly as the direct influence of a chemical, released by a plant, in the development and growth of another. Since it is known that the allelochemicals compounds (from the secondary metabolism) and its decomposition products play an important role in plant resistance to combat pests and weeds, the scientific interest has increased to promote its use. The thesis discusses applying various techniques of LC-MS and LC-MS/MS to study the presence of allelochemicals compounds, in different parts of wheat (leaves, roots, and seeds) as their degradation products in agricultural soils.

El objetivo principal de esta Tesis es el desarrollo de una nueva estrategia quimiométrica para el tratamiento de datos voltamperométricos no lineales, especialmente los obtenidos en estudios de complejación. Diversas metodologías quimiométricas de soft modelling, como la resolución de curvas multivariante mediante mínimos cuadrados alternados (MCR-ALS) son ampliamente utilizadas para el análisis de medidas voltamperométricas, aunque su aplicación requiere de la linealidad de los datos. Esta premisa no siempre se cumple cuando se estudian sistemas complexométricos metal-ligando. Muchas veces, las señales voltamperométricas en forma de pico se ensanchan o estrechan progresivamente (debido a cambios en la reversibilidad electroquímica) y se mueven a lo largo del eje de potencial (por ejemplo, debido a equilibrios rápidos), todo esto causa una dramática pérdida de linealidad. Con el fin de alcanzar los objetivos generales, la Tesis se ha dividido en dos partes: En la primera parte, se propone una nueva estrategia quimiométrica basada en la ajuste paramétrico de señales para la resolución de curvas multivariante de datos voltamperométricos no lineales. El método se basa en el ajuste por mínimos cuadrados de dos funciones gaussianas (Gaussian Peak Adjustment, GPA), una a cada lado de cada señal mediante el uso de parámetros ajustables directamente relacionados con la altura, la posición y la simetría del pico. Posteriormente, se implementaron restricciones transversales para mejorar la consistencia de la resolución a lo largo de las diferentes señales del conjunto de datos voltamperométricos. Las restricciones se aplican a la evolución de los potenciales de pico frente al pH y con la implementación de las constantes de equilibrio químico. La segunda parte consiste en la aplicación del método GPA a sistemas de complejación de interés biológico y ambiental. El objetivo es probar la capacidad y versatilidad de esta metodología en el tratamiento de datos voltamperométricos tanto lineales como no lineales. Los resultados obtenidos han sido corroborados y complementados con diferentes técnicas analíticas. La información obtenida es muy útil para la interpretación del comportamiento electroquímico de estos sistemas, así como para la determinación de las estequiometrías y de las estabilidades de los complejos. En el último capítulo de esta Tesis se presenta el trabajo realizado en la Universidad de Linköping (Linköping, Suecia) durante mi estancia predoctoral, bajo la supervisión del profesor Anthony Turner y el profesor Fredrik Winquist. El trabajo realizado consistió en el desarrollo de un nuevo sensor voltamperométrico con un dispositivo de autopulido incorporado con el objetivo de eliminar la deriva de las medidas producida por el ensuciamiento del electrodo. El sensor se aplicó y evaluó en tres sistemas diferentes. / The main objective of this Thesis is the development of a new chemometric strategy for the treatment of non-linear voltammetric data, especially these obtained in complexation studies. Several chemometric methodologies of soft modelling, as multivariate curve resolution by alternating least squares (MCR-ALS), are widely used for the analysis of voltammetric measurements but their application requires linear data. This premise cannot always be fulfilled when metal-ligand complexation systems are studied. Many times, peak-shaped voltammetric signals progressively get broader or narrower and move along the potential axis, causing a dramatic loss of linearity. The Thesis is divided in two parts: In the first part, a new chemometric strategy based on the fitting of signals to parametric functions (PSF) is proposed for the multivariate curve resolution (MCR) analysis of non-linear voltammetric data. The method is based on the least squares fitting of gaussian functions (Gaussian Peak Adjustment, GPA) at both sides of the peaks by using adjustable parameters for the peak height, position and symmetry. Then, transversal constraints are implemented to increase the consistency of the resolution along the different signals of a voltammetric dataset. The constraints deal with the evolution of peak potentials versus pH and with the implementation of chemical equilibrium constants. The second part consists on the application of the GPA method to complexation systems of biological and environmental interest. The aim is testing the capacity and versatility of the proposed data treatment for linear and non-linear voltammetric data. The obtained results have been corroborated and complemented with measurements by different analytical techniques. The obtained information is very useful for the interpretation of the electrochemical behavior of these systems as wells as for determining both the stoichiometries and the stabilities of the complexes. The last chapter of the Thesis presents the work carried out at the Linköping University (Linköping, Sweden) during a period of 4 months under the supervision of Professor Anthony Turner and Professor Fredrik Winquist. The work done consists on the development of a new self-polishing voltammetric sensor to eliminate sensor drift produced by electrode fouling. The sensor was applied to three different complex systems.

Veterinary drugs and growth promoters are a part of many chemical hazards that can be found in the modern food chain, and they pose risks to human health such as antimicrobial resistance. The presence of these drug residues increased with intensive farming practices and is an issue of global concern. Food safety authorities around the world establish control programs by scientifically assessing the risk for each drug and set maximum levels for each drug in various matrices. The testing laboratories and analytical methods to test samples from food and feed chain form the core of such programs and provide evidence for regulatory authorities to take decisions. In the drug residue testing, there is a need for improved methods of testing that can provide high selectivity, high throughput, robustness and affordability. In that sense, one main goal of this thesis was to develop analytical methodologies for various families of veterinary drugs and growth promoters in feed, food and biological samples from food producing animals. First three chapters form the introduction of this thesis. Chapter 1 provides an overview on food safety hazards, food safety authorities, legislations for control of veterinary drugs and growth promoters and the role of analytical laboratories in the control program. Chapter 2 covers sample preparation techniques and the typically used chromatographic (LC) and detection (MS) techniques for drug residue testing. Chapter 3 reviews various applications in literature and focus on trends in developing analytical methodologies for food safety testing which move in the direction of comprehensive analysis of samples owing to very high number of contaminants and increasing number of unknown contaminants. Chapter 4 presents a method developed and validated for analyzing eight sulphonamides in six types of feed based on liquid chromatography (LC) and ultraviolet detection. Chapter 5 presents the results from a systematic study of various hydrophilic interaction chromatography (HILIC) stationary phases for analysis of aminoglycosides and also reports two analytical methods based on HILIC- tandem mass spectrometry (MS/MS) for analysis of ten aminoglycosides in honey and animal kidney samples. This work was carried out in collaboration with laboratory of Agencia Salut Publica de Barcelona (ASPB) and the methods were validated according to Decision 2002/657/EC and implemented for routine analysis of samples in accordance with the requirements of ISO 17025: 2005. The laboratory of ASPB acquired an LC- high resolution mass spectrometry (HRMS) instrument and in order to incorporate the instrument for routine targeted analysis, an exploration of various parameters of the equipment was necessary. In that sense, a systematic study to explore various modes of acquisition has been conducted and a method to analyze nine hormones in urine has been transferred to HRMS and is reported in Chapter 6. Gaining understanding about the functioning of the instrument, an improved method to analyze aminoglycosides based on HRMS was developed and reported in Chapter 5.4. Moreover, the LC- HRMS instrument with quadrupole-orbitrap hybrid analyzer has been incorporated in the laboratory for resolving ambiguous test results. A case study of resolving a false positive result from the analysis of ronidazole in meat was presented in Chapter 7. This case study highlights the pitfalls with low resolution mass spectrometry and existing confirmation criteria for identification with mass spectrometric detection. The HRMS in food safety testing for comprehensive analysis of samples, a non targeted screening workflow using various HRMS data mining and analysis tools have been developed and presented in Chapter 8. At the end of this thesis, conclusions and outlook are presented followed by a list of bibliographic literature. / Los medicamentos veterinarios y promotores del crecimiento forman parte de los muchos peligros químicos que se pueden encontrar en la cadena alimentaria moderna. Estos pueden representar un riesgo para la salud humana puesto que están relacionados con la aparición de la resistencia a los antimicrobianos. La presencia de estos residuos de medicamentos ha aumentado debido a las prácticas de agricultura intensiva y es un tema de preocupación global. Las autoridades de seguridad alimentaria establecen programas de control mediante la evaluación científica del riesgo de cada medicamento, y también establecen los niveles máximos de cada medicamento en diversas matrices. Los laboratorios de ensayo y métodos analíticos para analizar muestras de alimentos y piensos forman el núcleo de este tipo de programas y proporcionan evidencias a las autoridades reguladoras en su toma de decisiones. En el campo de análisis de residuos, existe una necesidad de mejorar los métodos de análisis para que puedan proporcionar una alta selectividad, alto rendimiento, elevada robustez y razonable asequibilidad. En ese sentido, el objetivo principal de esta tesis fue el desarrollo de metodologías analíticas para varias familias de fármacos de uso veterinario y promotores del crecimiento en piensos, alimentos y muestras biológicas de los animales que producen alimentos. Los primeros tres capítulos son la introducción de esta tesis. El Capítulo 4 presenta un método desarrollado y validado para el análisis de ocho sulfonamidas en seis tipos de piensos mediante cromatografía de líquidos (LC) y detección ultravioleta. El Capítulo 5 presenta los resultados de un estudio sistemático de diferentes fases estacionarias de cromatografía de interacción hidrófila (HILIC) para el análisis de aminoglucósidos y también reporta dos métodos analíticos basados en espectrometría de masas en tándem acoplada a HILIC para el análisis de diez aminoglucósidos en muestras de riñón de animales y miel. Un estudio sistemático para explorar distintos modos de adquisición en un instrumento de espectrometría de masas de alta resolución (HRMS, Q-Orbitrap) acoplada a cromatografía líquida y un método para analizar nueve hormonas en orina se detalla en el capítulo 6. Un método mejorado para analizar los aminoglucósidos basado en HRMS fue desarrollado y se presenta en el Capítulo 5.4. Un estudio de un caso práctico sobre la resolución de un resultado falso positivo en análisis de ronidazol en carne se presenta en el Capítulo 7. Se ha desarrollado un workflow de análisis non targeted utilizando diversas herramientas de minería de datos y de análisis, que se ha aplicado a una muestra de sedimento y presentado en el capítulo 8.

Tesi realitzada a l'Institut de Diagnosi Ambiental i Estudis de l'Aigua del Consell Superior d'Investigacions Científiques i al Laboratori Dr. Oliver-Rodés, S.A. / The thesis with title "Identification of plastic material constituents in water and development of migration assays" has as the main objective the identification of the plastic components in the water for human consumption and evaluate the risk according to their migration ability, toxicity and daily intake. To achieve this goal, it was developed analytical methods based on solid phase extraction (SPE) followed by gas chromatography couplet to mass spectrometry (GC-MS) and based on stir bar sorptive extraction (SBSE) followed by gas chromatography coupled to tandem mass spectrometry (GC-MS/MS) for the determination of the plastic components and other environmental contaminants in water springs and bottled waters. Once developed, the presence of plasticizers and herbicides was determined in the springs and fountains of Spain for most of the bottled waters. The same bottled waters were analysed after packaging and after one year stored. Determination of plastic material components and other contaminants was also done in several bottled water sampled in countries around the world that were packaged in plastic containers made of polyethylene terephthalate (PET). In order to determine the migration of plastic components in water, migration assays were performed for the most common plastics used in bottle packaging. Among the analysed plastics, there were polycarbonate (PC) and its possible substitute, TritanTM. Both plastics were evaluated with in vitro and in vivo toxicology tests to determine the endocrine disrupting activity of the compounds identified in the migration assays, as for example bisphenol A (BPA) that was identified in PC samples. Finally, migration tests were performed for domestic water treatment devices to assess the possible changes in the composition of the water according to the migration of contaminants. / La tesi doctoral amb títol "Identification of plastic material constituents in water and development of migration assays" té com objectiu principal identificar la presència de components del plàstic a l’aigua destinada al consum humà i avaluar el seu risc segons la seva capacitat de migració, toxicitat i ingesta diària. Actualment existeix una preocupació creixent pel progressiu augment en la quantitat d’espècies químiques que s’alliberen al medi ambient o són incorporades a la dieta com additius alimentaris o fàrmacs. A nivell mundial es sintetitzen de forma rutinària més de 60.000 espècies químiques i cada any s’afegeixen entre 200 i 1000 espècies noves a la llista. També cal afegir la creixent llista de fàrmacs i cosmètics, en molts casos dissenyats per assemblar-se o contrarestar hormones naturals, anomenats disruptors endocrins. Els disruptors endocrins han generat una alarma global durant les últimes dècades. Es tracta de compostos que afecten al metabolisme hormonal dels éssers vius i es caracteritzen per tenir un efecte biològic a concentracions molt baixes. Els disruptors endocrins es troben al medi ambient, aliments i aigües. I degut a què les aigües minerals estan exposades a aquests compostos ja sigui per contaminació mediambiental o pels mètodes d’envasatge i emmagatzematge, ha augmentat la preocupació socioeconòmica i política per la presència en les aigües de consum. Per aconseguir l'objectiu mencionat anteriorment es van desenvolupar metodologies analítiques basades en l’extracció en fase sòlida (SPE) seguida de cromatografia de gasos acoblada a espectrometria de masses (GC-MS) i extracció per adsorció en barretes agitadores (SBSE) seguida de cromatografia de gasos acoblada a espectrometria de masses en tàndem (GC-MS/MS) per a la determinació de components del plàstic i altres contaminants ambientals en aigües de deus i aigües envasades. Un cop desenvolupades, es va determinar la presència de plastificants i herbicides en els punts d’emergència o captació de deus i brolladors espanyols, en la corresponent aigua envasada i en l’aigua emmagatzemada durant un any per avaluar la migració de contaminants durant el procés d’envasat i emmagatzematge. Pel què fa a l'anàlisi d'aigües envasades també es va determinar la presència de contaminants ambientals i els components del plàstic procedents de la migració dels envasos de polietilè tereftalat (PET) en aigües de vint-i-set països d’arreu del món. Per a poder determinar la migració de components del plàstic a l'aigua es van realitzar estudis de migració forçada en els principals tipus d’envasos comercials d’aigua per a avaluar el tipus i quantitat de compostos que es desprenen dels diferents materials polimèrics. Entre els plàstics que es van analitzar hi havia el policarbonat (PC) i el seu possible substitut, el TritanTM. En ambos plàstics es va avaluar l’activitat de disrupció endocrina del bisfenol A (BPA) i altres components del plàstic presents en els extractes de PC i el compostos migrats del plàstic TritanTM mitjançant assajos de toxicitat in vitro i in vivo. Finalment, també es van realitzar assaigs de migració en aparells domèstics de tractament d’aigua per a avaluar els possibles canvis en la composició de l’aigua en referència als contaminants que puguin migrar.

Las zonas costeras son las regiones más vulnerables de todo el medio marino, especialmente por su colindancia con las zonas de desarrollo humano tierra adentro. La escasez de estudios relacionados con la presencia, distribución e impacto de los contaminantes orgánicos en estas zonas marinas ha sido el detonante para la elección del tema de este trabajo. Para realizar una adecuada vigilancia ambiental del medio marino de compuestos orgánicos emergentes y prioritarios, se desarrollaron 3 metodologías multiresiduales utilizando como técnica de análisis, identificación y cuantificación a la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas y diferentes técnicas de preconcentración/aislamiento como la extracción en fase sólida (SPE), extracción por adosorción en barras agitadoras (SBSE) y extracción asistida por ultrasonidos (UAE). Las metodologías multiresiduales mostraron un excelente rendimiento (entre 69 y 120%) y una buena sensibilidad (límites de detección entre 0.01 a 38 ng L-1 para aguas de mar) lo cual las hace óptimas para ser utilizadas como herramientas en la vigilancia ambiental de contaminantes orgánicos prioritarios y emergentes. Estas permitieron el análisis de 51 contaminantes orgánicos semivolátiles de las familias de los hidrocarburos policíclicos aromáticos, alquilfenoles, policlorobifenilos, polibromodifenil éteres, pesticidas organoclorados, ftalatos y bisfenol A en aguas de mar, aguas residuales, aguas de río, sedimentos y mejillones. Las técnicas fueron aplicadas para el análisis de muestras recolectadas en la zona del litoral Catalán y costas y estuarios de las provincias de Asturias-Cantabria-País Vasco en España. Adicionalmente, se evaluó la presencia de compuestos perfluorados en la región del litoral Catalán. Los estudios de vigilancia ambiental permitieron identificar 47 contaminantes orgánicos en aguas costeras de las dos regiones de España, siendo las concentraciones detectadas mayores en estuarios y puertos que en costas y bocas de ríos. Las concentraciones detectadas se encontraron por debajo de los Niveles de Calidad Ambiental establecidos por la Directiva 105/2008/CE, excepto en algunos sitios con un mayor impacto industrial, urbano y portuario. Las descargas de efluentes y el transporte de los ríos fueron identificados como las principales fuentes de contaminación de las aguas costeras. Es evidente que existen otras fuentes más, como las actividades marítimas y escorrentías agrícolas, urbanas e industriales. La contaminación descargada a través de los emisarios submarinos de las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) se diluye tanto de manera horizontal como vertical y esparcen los contaminantes por las aguas costeras. Además de distribuirse en la columna de agua, los contaminantes orgánicos prioritarios y emergentes estudiados se acumularon en sedimentos, pudiendo ser por tanto disponibles para organismos bentónicos como los mejillones. Se demostró la bioacumulación de contaminantes carcinogénicos y disruptores endocrinos en zonas con elevado impacto antropogénico a través de mejillones trasplantados y expuestos durante 21 días. Esta bioacumulación podría representar un riesgo para otras especies de organismos expuestos a los elevados niveles de contaminantes. Se realizó un análisis de riesgo por medio de cocientes de riesgo o RQs y del denominado procedimiento COMMPS o sistema combinado de fijación de prioridades basado en mediciones y modelos. Se demostró que las zonas potencialmente más afectadas por los contaminantes orgánicos son los puertos y sitios cercanos a las descargas de EDAR y ríos. Gráficamente se apreció la distribución geográfica del riesgo, lo cual permitirá tomar medidas pertinentes para alcanzar una calidad adecuada de las aguas costeras. De esta manera, se identifican las zonas de riesgo y en futuros trabajos será posible ampliar el número de muestras en estas regiones, con la finalidad de determinar si el riesgo se mantiene a través del tiempo. Este trabajo contribuyó a ampliar el conocimiento del comportamiento y efecto de contaminantes orgánicos prioritarios y emergentes en las frágiles zonas costeras. / "Assessment, distribution and impact of priority and emerging organic pollutants in coastal waters" Presented by Juan Ignacio Sánchez Avila Coastal areas are vulnerable marine zones, due to its border with inland human development areas. The scarcity of studies related to the presence, distribution and impact of organic contaminants in these marine areas has been the trigger for choosing the topic of this paper. Three multiresidual methodologies were developed for monitoring 51 emerging and priority pollutants (polycyclic aromatic hydrocarbons, alkylphenols, polychlorinated biphenyls, polybrominated diphenyl ethers, organochlorine pesticides, phthalates and bisphenol A) in sea water, wastewater, river water, sediments and mussels. Gas chromatography coupled to mass spectrometry was used for the analysis of the pollutants and solid phase extraction (SPE) extraction or stir bar sorptive extraction (SBSE) or ultrasonic assisted extraction (UAE) for their preconcentration/ isolation. Methodologies showed excellent performance (between 69 and 120%) and good sensitivity (detection limits 0.01 to 38 ng L-1 for sea water). The techniques were applied to the analysis of samples collected in the Catalan coast and from estuaries and coasts from the Cantabric in Spain. Additionally, the presence of perfluorinated compounds in the Catalan coastal region was assessed. 47 organic pollutants were detected in coastal waters, with major concentrations in estuaries and ports. The concentrations detected were below Environmental Quality Standards established by the Directive 105/2008/CE, except in sampling points with higher industrial, port and urban impact. Effluent discharges and river transport were identified as major sources of pollution of coastal waters. Wastewater treatment plant (WWTP) discharges were diluted both horizontally and vertically and pollutants were spread in coastal waters. Organic pollutants were accumulated in sediments. In transplanted mussels was demonstrated the bioaccumulation of carcinogenic pollutants and endocrine disruptors. Risk analysis was evaluated via “Risk Quotients” and by the COMMPS procedure. The distribution of the risk was also graphically indicated. This work helped to increment the knowledge about the behaviour and effects of priority and emerging organic pollutants in the fragile coastal areas.

Tesi realitzada a l'Institut de Diagnòstic Ambiental i Estudis de l'Aigua (IDAEA-CSIC) / Els compostos orgànics persistents (COPs) són un conjunt de contaminants que comparteixen una sèrie de característiques comuns. Com el seu nom indica, poden romandre en el medi ambient durant llargs períodes de temps, són molt estables i no es degraden amb facilitat. D'altra banda són tòxics i a causa de les seves propietats fisico-químiques es distribueixen per tot el planeta transportant-se a llocs remots allunyats dels focus emissors. A més, en ser lipofílics, tenen una gran capacitat de bioacumulació en els organismes i per tant es biomagnifiquen al llarg de les xarxes tròfiques. La producció de compostos organoclorats durant el darrer segle per part de l'empresa cloro¬àlcali situada a Flix (al sud oest de Catalunya), ha donat lloc a l'acumulació de fangs contaminats a l'embassament d'aquesta població. Tradicionalment, en relació a les concentracions de contaminants orgànics, els organismes han estat tractats de forma parcial en tot aquest tram final del riu Ebre. Es per aquesta raó que en aquesta tesi s'ha realitzat un estudi més complet de la seva distribució i impacte sobre tots els nivells de les xarxes tròfiques fluvials tot començant pels nivells tròfics inferiors i incloent els principals depredadors. Això ha representat l'anàlisi de diversos compostos organoclorats en diferents matrius biòtiques i abiòtiques: els clorobenzens (PeCB i HCB), els policlorobifenils (PCBs), els hexaclorociclohexans (HCHs), el diclorodifeniltricloroetà (DDT) i els seus metabòlits, així com també els policloroestirens (PCEs). Per complementar la recerca s'ha volgut estudiar la presència d'aquests compostos a llocs allunyats de les principals fonts d'emissió. Per fer això, s'han analitzat mostres al llarg de tot el tram baix del riu Ebre, per comprovar si hi havia diferències de concentracions respecte a l'embassament de Flix, diferències en els patrons de distribució de COPs, o en els fenòmens de biomagnificació d'aquests compostos. Així mateix aquesta tesi estudia l'impacte que ha tingut la fàbrica clor-àlcali situada a l'embassament de Flix sobre les xarxes tròfiques del darrer tram del riu Ebre, i com aquest focus de contaminació puntual, ha afectat els llocs situats a distàncies llargues de les emissions i abocaments. Primer s'estudien les concentracions de COPs i les relacions entre els nivells tròfics inferiors de l'embassament de Flix. En segon lloc s'avaluen els nivells de contaminants que tenen els peixos tant a l'embassament com aigües avall. En tercer lloc es determina l'efecte que tenen els compostos organoclorats en els estadis superiors de les xarxes tròfiques fluvials: els ocells. Per finalitzar, es condensa tota la informació relacionada amb la biomagnificació dels contaminants al llarg de la xarxa tròfica dins de l'embassament de Flix. / Persistent organic pollutants (POPs) are a well-known group of contaminants that have in common some characteristics. As its name indicates, they can remain in the environment for long periods of time, they are stable and do not degrade easily. Furthermore, they are toxic and because of their physical and chemical properties they can be distributed throughout the planet reaching remote places far away from pollution sources. In addition, they are lipophilic and with great capacity to bioaccumulate inside the organisms so they are biomagnified along food webs. The production of organochlorine compounds during the last century by the chlor-alkali plant located at Flix (South West Catalonia) has generated an accumulation of polluted muds inside the water reservoir from this locality. Concerning the concentrations of organic pollutants, so far the organisms living in the last stretch of the Ebro River have only been considered partially. This thesis includes a complete study of the distribution and accumulation of these compounds in fluvial food webs starting from the lower trophic levels and including main predators. Different organochlorine compounds have been analyzed in a wide range of biotic and non-biotic matrices: chlorobenzenes (PeCB and HCB), polychlorobiphenyls (PCBs), hexachlorocyclohexanes (HCHs), dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and its metabolites, as well as the polychlorostyrenes (PCSs). To complement this research, the presence of these compounds has been assessed in sites located far away from main pollution sources. To achieve this, samples from the last stretch of the Ebro River have been analysed in order to assess if there were differences in concentrations in comparison to samples from the Flix water reservoir, differences in distribution patterns of POPs, or differences at the biomagnification processes of these compounds. Firstly it studies concentrations of POPs and the relationships between lower trophic levels from the Flix water reservoir. Secondly it evaluates levels of contaminants from fish inside the Flix water reservoir and downstream. Third, it determines the effect that POPs have at higher trophic levels from fluvial food webs: birds. Finally, it integrates all the information related to the biomagnification of pollutants along the food web within the Flix water reservoir.