Waste management is one of the main troubles of the current society. Incineration has many advantages in front of other disposal options since the volume of the wastes is reduced, pathogens are eliminated and involves energy recovery. On the other hand, the potential emissions of hazardous substances such as dioxins and furans (PCDD/Fs) and other persistent organic pollutants such as polychlorinated biphenyls (PCBs) and polychlorinated naphthalenes (PCNs) as well as of heavy metals, generate concern on the population living around of the incinerators (syndrome NIMBY - "Not In My BackYard"). The objective of the thesis is the application of different monitoring and data analysis tools in other to assess the heath risks generated by incineration. The work has been divided into 6 Chapters including six articles where different methodologies are used to assess the environmental impact and the heath risks of different incinerators.Chapter I includes a brief introduction about waste incineration and the potential risks associated to its emissions. In Chapter II, soils and herbage are used as long and short term pollution monitors. Two articles are included. In the first article, the impact of an industrial waste incinerator is studied , while in the second one a municipal solid waste incinerator was assessed. In both studies, the results indicated that neither was a relevant source of heavy metals and PCDD/Fs.In Chapter III, the levels of PCDD/Fs, PCBs, PCNs and heavy metals were measured around a municipal waste incinerator. Two articles were included in this area. In the first article, the use of passive samplers (polyurethane foam) was investigated. In the second article, the levels of PCDD/Fs and heavy metals in ambient air around a municipal waste incinerator are presented. The Principal Component Analysis was also used in order to get information about the relationship between samples, pollutants and possible sources. The results indicated a remarkable difference between ambient (inmission) and the incinerator (emission) profiles. These results indicated that the current PCDD/Fs levels are more related to other sources (for example to traffic emissions).In Chapter IV, the impact of an incinerator is studied using biological monitoring (for plant workers). The results indicated a diminishment in the levels of the PCDD/Fs while the concentrations of the other organic compounds studied were similar to those found in the previous studies (including the control). No differences were found between the different workers according to their tasks in the incinerator (plant, administration or laboratory).In Chapter V the propagation of uncertainty and variability in the heath risks assessment was evaluated. A new tool, Fuzzy Latin Hypercube Sampling (FLHS), was used. The case study of the evaluation of the risks produces by the emissions of PCDD/Fs by an incinerator was used. This tool showed superiority above other convention methodologies such as the Monte Carlo Simulation.Finally, in Chapter V the general conclusions are presented. The results of the different studies of the different waste incinerators of Spain showed the effectiveness of the current restrictive legislations around the emissions of PCDD/Fs and metals by incinerators. The results indicated that current incinerator emissions do not involve additional risks for the population living around them. / La gestió dels residus és un dels problemes amb que s'enfronta la societat actual. La incineració té molts avantatges davant d'altres sistemes de disposició de residus, ja que suposa una reducció del volum, la recuperació d'energia i l'eliminació d'agents patògens. Per altra banda, les potencials emissions de substàncies perilloses associades a la incineració, com les dioxines i furans (PCDD/Fs) i d'altres compostos orgànics persistents com els bifenils policlorats (PCBs) o els naftalens policlorats (PCNs), així com de metalls pesants, desperten preocupació a la gent que viu a les rodalies de les incineradores (síndrome NIMBY - "Not In My BackYard"). L'objectiu d'aquesta tesi és l'aplicació de diferents tècniques de monitorització i d'anàlisi de resultats per avaluar els riscos generats per la incineració de residus. El treball s'ha dividit en sis Capítols que inclouen sis articles en els quals que s'avalua l'impacte ambiental i els riscos per la salut derivats de diferents incineradores. a través de diverses metodologies. El Capítol I inclou una breu introducció sobre la incineració de residus i els potencials riscos associats a les seves emissions. Al Capítol II s'utilitzen els sòls i les herbes com a monitors de contaminació ambiental a llarg i curt termini. Aquesta part consta de dos articles. En el primer, es va estudiar l'impacte d'una incineradora de residus industrials, mentre que en el segon es va avaluar una incineradora de residus sòlids urbans. En ambdós casos, els resultats van indicar que les incineradores estudiades no eren una font rellevant de PCDD/Fs i metalls.Al Capítol III es presenten els nivells de PCDD/Fs, PCBs, PCNs i metalls pesants en aire als voltants d'una incineradora de residus sòlids urbans. Es van publicar dos articles en aquesta àrea. En el primer article, es va investigar la utilització captadors passius, en forma de discs de poliuretà (discs PUF), per la mesura dels compostors orgànics persistents COPs. En el segon article, es van presentar els resultats dels nivells en aire de PCDD/Fs i metalls pesants als voltants de la incineradora. També s'utilitzà l'Anàlisi de Components Principals (ACP) com a eina per obtenir informació sobre la relació entre les mostres, els contaminats i les possibles fonts. Els resultats van mostrar una diferència notable entre els perfils de les mostres ambientals i els de la incineradora, indicant que els nivells actuals de PCDD/Fs de la zona estarien més relacionats amb d'altres tipus de fonts (p.ex., el trànsit).Al Capítol IV, s'estudia l'impacte d'una incineradora a partir d'un control biològic dels seus treballadors. Els resultats van indicar una disminució en els nivells de dioxines mentre que per la resta de compostos les concentracions van ser molt similars a l'estudi control. No es van trobar diferències entre les concentracions de compostos orgànics d'acord amb els diferents llocs de treball (planta, laboratori o administració). Els resultats van indicar que els treballadors de la incineradora no estan exposats a PCDD/Fs o altres substàncies orgàniques.Al Capítol V, s'analitza la propagació de la incertesa i la variabilitat associades als diferents paràmetres implicats en l'avaluació de riscos. Per l'anàlisi es va utilitzar una nova aproximació, la Fuzzy Latin Hypercube Sampling (FLHS). Aquest mètode es va aplicar al cas d'estudi del risc produït per les emissions de dioxines i furans (PCDD/Fs) d'una incineradora. El model FHLS va mostrar superioritat davant d'altres mètodes convencionals d'anàlisi de la incertesa com és l'Anàlisi de Monte Carlo. Finalment, al Capítol VI es presenten les conclusions generals. Els estudis realitzats en diverses incineradores espanyoles han demostrat l'efectivitat de la legislació vigent, molt estricta en quant a les emissions de dioxines i furans i de metalls pesants. En cap dels casos, els resultats han indicat que les incineradores estudiades fossin una font rellevant d'aquests contaminats i, per tant un risc addicional per la gent que viu a les rodalies.

Dado que la presencia de sustancias químicas en alimentos adquiere de día en día una mayor relevancia, ciertos contaminantes podrían, en hipótesis, estar presentes en la dieta de la población catalana a niveles que podrían llegar a suponer un riesgo para la salud.El presente trabajo tiene como objetivos principales la determinación de la concentración de ciertos contaminantes orgánicos persistentes en alimentos (dibenzo-p-dioxinas policloradas y dibenzofuranos policlorados (PCDD/PCDFs), bifenilos policlorados (PCBs), difenil éteres polibromados (PBDEs) y difenil éteres policlorados (PCDEs)) y la estimación de la ingesta diaria de estos contaminantes químicos por la población catalana, así como la evaluación del riesgo que esta ingesta puede suponer para la salud.Durante el año 2000, se recogieron muestras de diferentes alimentos representativos de la dieta de la población en varias localidades catalanas. Se determinaron las concentraciones de PCDD/PCDFs, PCBs, PBDEs y PCDEs en estos alimentos. De esta manera se podía observar cuales de estos alimentos presentaban los niveles más altos de las sustancias evaluadas. Posteriormente, se realizó una estimación de la ingesta diaria de estos contaminantes por la población catalana, mediante datos de consumo obtenidos de un estudio de encuestas nutricionales realizado en la misma zona.En general, las concentraciones más elevadas de los contaminantes evaluados se observaron en el grupo de pescado y marisco, a excepción de los PBDEs, que presentaron los niveles más altos para los aceites y grasas. También es el grupo de pescado y marisco el que representa una mayor aportación dietética de todas las sustancias evaluadas.La ingesta diaria de dioxinas, furanos y PCBs "dioxin-like" se encuentra por debajo de los niveles de Ingesta Diaria Tolerable (TDI) propuestos por la OMS, a excepción de algunos grupos de población que presentan niveles de ingesta superiores a estos límites. De acuerdo con la normativa establecida, no es posible establecer actualmente, un riesgo global para la salud de la población debido a la exposición conjunta a todos los contaminantes evaluados en el presente trabajo. No obstante, los resultados obtenidos sugieren que, ciertos grupos de la población catalana, como los niños menores de 10 años, o los grandes consumidores de pescado, podrían estar especialmente expuestos a estas sustancias y llegar a superar la TDI en algunos casos.A pesar del descenso en los niveles de dioxinas y furanos observado en los últimos años, tanto a nivel medioambiental, como en la ingesta dietética, es aún necesario establecer estrategias que incluyan medidas medioambientales y de control alimentario que garanticen una exposición a dioxinas y otros compuestos orgánicos persistentes por debajo de los límites actuales propuestos por los diferentes organismos oficiales.De los resultados obtenidos en el presente estudio, se han realizado las siguientes publicaciones:Llobet JM, Domingo JL, Bocio A, Casas C, Teixido A, Muller L (2003). Human exposure to dioxins through the diet in Catalonia, Spain: carcinogenic and non-carcinogenic risk. Chemosphere 50: 1193-1200.Llobet JM, Bocio A, Domingo JL, Casas C, Teixido A, Muller L (2003). Levels of Polychlorinated Biphenyls in Foods from Catalonia, Spain: Estimated Dietary Intake. J Food Protec 66: 479-484.Bocio A, Llobet JM, Domingo JL, Corbella J, Teixido A, Casas C (2003). Polybrominated Diphenyl Ethers (PBDEs) in Foodstuffs: Human Exposure through the Diet. J Agric Food Chem 51: 3191-3195.Bocio A, Llobet JM, Domingo JL. (2004). Human Exposure to Polychlorinated Diphenyl Ethers through the Diet in Catalonia, Spain J Agric Food Chem. J Agric Food Chem 52: 1769-1772. / The main objectives of the present survey were to determine the concentration of some persistent organic pollutants in foodstuff: polychlorinated dibenzo-p-dioxins and polychlorinated dibenzofurans (PCDD/PCDFs), polychlorinated biphenyls (PCBs), Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and Polychlorinated diphenyl ethers (PCDEs) and to estimate the dietary intake of these pollutants by the population of Catalonia, Spain.During 2000, food samples were randomly acquired in various locations of Catalonia, and levels of PCDD/PCDFs, PCBs, PBDEs and PCDEs were determined. An estimation of the daily dietary intake of these compounds by the population was done, and results were compared to those observed in other international and similar surveys and to the toxicological reference values, to make an evaluation of the potential risk to the health of the population.In general terms, the highest concentrations of the evaluated compounds were found in fish and seafood, except for PBDEs, that presented the biggest levels in oils and fats. Fish and seafood was also the kind of food that represented the highest contribution to the dietary intake of all the analyzed pollutants.The dietary intake of PCDD/PCDFs and PCBs "dioxin-like" was under the Tolerable Daily Intake (TDI) proposed by the WHO in 1998, with the exception of some groups of population with specific dietetic habits which could present levels over this TDI in some cases.Although environmental levels of dioxins and furans have been decreasing in the latest years in different countries, it is necessary to establish more control in emissions of these kind of pollutants to the environment in order to guarantee a human exposition to them under the limits proposed by different legislations and preserve human and environmental health. Results of the present survey have been published:Llobet JM, Domingo JL, Bocio A, Casas C, Teixido A, Muller L (2003). Human exposure to dioxins through the diet in Catalonia, Spain: carcinogenic and non-carcinogenic risk. Chemosphere 50: 1193-1200.Llobet JM, Bocio A, Domingo JL, Casas C, Teixido A, Muller L (2003). Levels of Polychlorinated Biphenyls in Foods from Catalonia, Spain: Estimated Dietary Intake. J Food Protec 66: 479-484.Bocio A, Llobet JM, Domingo JL, Corbella J, Teixido A, Casas C (2003). Polybrominated Diphenyl Ethers (PBDEs) in Foodstuffs: Human Exposure through the Diet. J Agric Food Chem 51: 3191-3195.Bocio A, Llobet JM, Domingo JL. (2004). Human Exposure to Polychlorinated Diphenyl Ethers through the Diet in Catalonia, Spain J Agric Food Chem. J Agric Food Chem 52: 1769-1772.

Els compostos orgànics persistents (COPs) són tòxics, persistents, bioacumulables, tenen una gran estabilitat química i capacitat per distribuir-se per tot el planeta. La contaminació per aquests compostos en diversos trams del riu Ebre és molt elevada en comparació als nivells descrits a la Península Ibèrica i en sistemes d'aigües continentals del món, principalment a causa de l'activitat de les plantes clor-àlcali de Flix (província de Tarragona) i Montsó (província d'Osca). Aquesta tesi estudia l'impacte que les plantes clor-àlcali de Flix i Montsó han tingut en el tram baix de la conca del riu Ebre. Primerament avalua la dispersió atmosfèrica dels contaminants emesos a Flix. En segon lloc estudia la mobilitat dels sediments contaminants dipositats a l'embassament de Flix aigües avall del riu i l'impacte en l'activitat agrícola d'aquest tram de riu. Finalment caracteritza els residus de DDT del tram baix de la conca del riu Ebre i determina l'origen d'aquest pesticida, actualment prohibit a l'Estat espanyol.Dispersió atmosfèrica de contaminants emesos per la planta de Flix (Capítol 2)S'ha avaluat la dispersió atmosfèrica de COPs mitjançant l'anàlisi d'aquests contaminants en vegetació. S'ha observat que l'activitat industrial que es desenvolupa a Flix actua com a font de contaminació atmosfèrica de COPs. S'ha obtingut un model de distribució per a cada contaminant que ha permès determinar un radi d'influència per a cadascun d'ells. La dispersió de cada contaminant va estretament lligada a les seves propietats físico-químiques. Impacte de la planta de Flix en l'activitat agrícola del tram baix de la conca del riu Ebre (Capítol 3)S'ha estudiat el contingut de COPs en 85 finques agrícoles regades amb aigua del riu Ebre des de Flix fins a la desembocadura i s'ha avaluat la transferència de COPs d'aquests sòls a la part comestible dels productes agrícoles que s'hi cultiven. S'han observat nivells de COPs en els sòls agrícoles molt variables però en general les concentracions són baixes. Els sòls amb nivells més alts són aquells que estan situats a prop del llit de riu o bé aquells que es reguen amb quantitats molt elevades d'aigua. La presència de COPs a la part comestible dels productes agrícoles no està directament lligada a la presència de COPs en el sòl a on s'han cultivat. Els nivells de COPs dels productes agrícoles provenen de la incorporació directa de la part aèria de la planta.Mobilització dels contaminants de l'embassament de Flix aigües avall del riu Ebre (Capítol 4)S'han analitzat mostres de sediments fluvials del mateix embassament de Flix i d'aigües avall fins al Delta de l'Ebre. S'han observat concentracions molt altes de tots els COPs estudiats excepte els HCHs als sediments de l'entorn de Flix i en cap cas s'observa una disminució de les concentracions respecte les campanyes anteriors. Existeix mobilització i transport dels sediments contaminats de Flix aigües avall d'aquest punt i s'han mantingut constants durant aquest període de temps. Origen dels residus de DDT de la conca del riu Ebre (Capítol 5)El DDT és un producte sintètic amb propietats insecticides. El seu ús i producció està restringit des de la dècada dels 70, encara que la prohibició total a l'Estat espanyol no va tenir lloc fins l'any 1994. Tanmateix, actualment encara es detecten quantitats importants de DDT i els seus productes de degradació, DDE i DDD, en sòls, aire, aigua, etc. S'han analitzat els nivells dels isòmers de DDT en mostres de sòls i sediments del tram baix de la conca del riu Ebre per tal de fer una caracterització d'aquests residus. A més s'ha determinat la composició enantiomèrica de l' o,p'-DDT d'aquests sòls per conèixer el seu estat de degradació. S'han identificat almenys dues fonts de contaminació per DDTs relacionades amb l'activitat industrial de Flix i Montsó. A més a més s'han identificat àrees amb aportacions recents de DDT, algunes d'elles relacionades amb l'ús de l'acaricida dicofol. / Persistent Organic Pollutants (POPs) are compounds which have shown to be toxic, persistent, bioaccumulable in animals and humans and with capacity of worldwide atmospheric transport, reaching remote areas where they have never been produced or used. In some specific areas such as the Ebre river basin, contamination by POPs is very high, mainly due to the industrial activity from two chlorine-alkali plants situated in Flix (Tarragona Province, Catalonia) and Monzón (Huesca Province, Aragón). The present PhD thesis is devoted to assess the impact that this chlorine-alkali plants has had in the lower course of the Ebre river basin. Firstly it evaluates the atmospheric emissions to the environment from the chlorine-alkali factory in Flix. Secondly it studies the mobilization downstream of the polluted sediments placed in Flix water reservoir and the impact of these industrial discharges in the agricultural soils irrigated with water collected downstream. It must be remembered that agriculture encompasses one of the main uses of river water in the Ebre river basin. Finally, the thesis is addressed to characterize the DDT residues in sediments and soils of the lower course of the Ebre river basin and to determine the origin of this pesticide that is currently banned in Spain.