No / Mineral waters in Britain show a wide range of 87Sr/86Sr isotope compositions ranging between 87Sr/86Sr = 0.7059 from Carboniferous volcanic rock sources in Dunbartonshire, Scotland to 87Sr/86Sr = 0.7207 in the Dalradian aquifer of Aberdeenshire, Scotland. The 87Sr/86Sr composition of the waters shows a general correlation with the aquifer rocks, resulting in the waters from older rocks having a more radiogenic signature than those from younger rocks. This wide range of values means that the Sr isotope composition of mineral water has applications in a number of types of studies. In the modern commercial context, it provides a way of fingerprinting the various mineral waters and hence provides a method for recognising and reducing fraud. From an environmental perspective, it provides the first spatial distribution of bio-available 87Sr/86Sr in Britain that can be used in modern, historical and archaeological studies

A radioatividade natural das águas é proveniente dos elementos radioativos nela dissolvidos e dos gases de alguns elementos radioativos difundidos das rochas subterrâneas. Quando se considera a geoquímica dos radionuclídeos naturais no ambiente aquático, os elementos de maior interesse do ponto de vista de risco à saúde são os isótopos de rádio (Ra), os de radônio (Rn) e os de urânio (U), por apresentarem maior solubilidade em água. Uma vez que a dieta humana é a principal fonte de absorção da radioatividade natural e de exposição interna do homem, o consumo de águas minerais pode aumentar significativamente a probabilidade de ingestão de altas concentrações de radionuclídeos naturais nelas dissolvidos. O objetivo geral do presente trabalho foi determinar as concentrações de atividade dos radionuclídeos 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po nas águas minerais das fontes dos Parques das Águas de Águas de Contendas e de Lambari, MG, para avaliar as doses efetivas comprometidas devido à ingestão destas águas e realizar a caracterização química inorgânica, determinando os elementos químicos Ag, Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Se, Ti, V e Zn. Os objetivos específicos foram verificar a influência da sazonalidade na concentração de atividade dos radionuclídeos e dos elementos químicos analisados e determinar os parâmetros físicos e físico-químicos como temperatura, vazão, pH, CE, STD. As técnicas analíticas empregadas para determinar as concentrações de atividade foram a de alfa e beta total após separação radioquímica para os radionuclídeos 226Ra, 228Ra e 210Pb com determinação em detector proporcional de fluxo gasoso e baixa radiação de fundo e de espectrometria alfa após separação radioquímica para o radionuclídeo 210Po com determinação em espectrômetro alfa. Os valores de concentrações de atividade obtidos variaram de 7,71 &plusmn; 0,27 mBq L-1 a 250 &plusmn; 3 mBq L-1 para o 226Ra, de &lt; LID (3,7 &plusmn; 0,1 mBq L-1) a 244 &plusmn; 4 mBq L-1 para o 228Ra, de &lt; LID (4,9 &plusmn; 0,4 mBq L-1) a 57,1 &plusmn; 3,0 mBq L-1 para o 210Pb e de &lt; LID (3,3 &plusmn; 0,4 mBq L-1) a 15,7 &plusmn; 1,1 mBq L-1 para o 210Po. O cálculo da dose efetiva comprometida para a ingestão de água mineral contendo 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po foi realizado para o corpo inteiro (He), em crianças de 5 anos, adolescentes de 15 anos e adultos até 70 anos, e para os principais órgãos afetados (Ho), em adultos até 70 anos, após a ingestão da água mineral. Os maiores valores de dose para o corpo inteiro foram de 273 &plusmn; 14 &mu;Sv a-1 para o 226Ra, 945 &plusmn; 15 &mu;Sv a-1 para o 228Ra, 79,2 &plusmn; 4,2 &mu;Sv a-1 para o 210Pb, em adolescentes de 15 anos e, de 40,4 &plusmn; 2,9 &mu;Sv a-1 para o 210Po em crianças de 5 anos. Para a caracterização química inorgânica foi utilizada a espectrometria de fluorescência de raios X por energia dispersiva (EDXRF) que apresentou os elementos Co e Cu abaixo do limite mínimo de quantificação e os elementos Ag e V com maiores concentrações e, a espectrometria de emissão óptica com plasma de argônio (ICP-OES) que apresentou o elemento Cr abaixo do limite mínimo de quantificação e os elementos Ca, Fe e Na com maiores concentrações. Assim, mediante os resultados obtidos e aos testes estatísticos aplicados: análise de Cluster, coeficiente de correlação de Pearson e ANOVA, conclui-se que existe a correlação entre a precipitação pluviométrica e a sazonalidade das concentrações dos radionuclídeos e dos elementos químicos inorgânicos em estudo, que o radionuclídeo que apresentou maior concentração em Águas de Contendas foi o 228Ra para a maioria das fontes e em Lambari foi o 226Ra, também na maioria das fontes e, como consequência, as maiores doses obtidas também foram para os radionuclídeos naturais 226Ra e 228Ra. / The natural radioactivity of the water comes from the radioactive elements dissolved in it and the gases from some radioactive elements diffused from the underground rocks. When considering the geochemistry of natural radionuclides in the aquatic environment, the elements of greatest interest from the point of view of health risk are isotopes of radium (Ra), radon (Rn) and uranium (U), because they have larger solubilities. Since the human diet is the main source of absorption of natural radioactivity and mans internal exposure, the consumption of mineral waters can significantly increase the probability of ingesting high concentrations of natural radionuclides dissolved in them. The general objective of the present work was determine the activity concentrations of radionuclides 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po in the mineral waters of the Parque das Águas de Águas de Contendas and Lambari, MG, to evaluate the effective doses compromised due to the ingestion of these waters and perform the inorganic chemical characterization, determining the chemical elements Ag, Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Se, Ti, V and Zn. The specific objectives were to verify the influence of seasonality on the activity concentration of these radionuclides and characterize physical and physicochemical parameters. The analytical techniques employed to determine activity concentrations were the total alpha and beta after radiochemical separation for radionuclides 226Ra, 228Ra and 210Pb with determination of gaseous flow and low background radiation and alpha spectrometry after radiochemical separation for the radionuclide 210Po with alpha spectrometer determination. The values of activity concentrations obtained ranged from 7,71 &plusmn; 0,27 mBq L-1 to 250 &plusmn; 3 mBq L-1 for 226Ra, from < LID (3,7 &plusmn; 0,1 mBq L-1) to 244 &plusmn; 4 mBq L-1 for 228Ra, from < LID (4,9 &plusmn; 0,4 mBq L-1) to 57,1 &plusmn; 3,0 mBq L-1 for 210Pb and from < LID (3,3 &plusmn; 0,4 mBq L-1) to 15,7 &plusmn; 1,1 mBq L-1 for 210Po. The calculation of the effective dose involved in the ingestion of mineral water containing 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po was determined for the whole body (He), in 5 years old, 15 years old and adults up to 70 years, and for the main affected organs (Ho), in adults up to 70 years, after the ingestion of mineral water. The highest dose values for the whole body were 273 &plusmn; 14 &mu;Sv a-1 for the 226Ra, 945 &plusmn; 15 &mu;Sv a-1 for the 228Ra, 79,2 &plusmn; 4,2 &mu;Sv a-1 for the 210Pb, in a 15 years old and, 40,4 &plusmn; 2,9 &mu;Sv a-1 for the 210Po in children of 5 years old. For the inorganic chemical characterization, X-ray fluorescence spectrometry by dispersive energy (EDXRF) was used, which presented the elements Co and Cu below the minimum limit of quantification and the elements Ag and V with higher concentrations and the inductively coupled plasma optical mission spectrometry (ICP-OES) with argon plasma was also used, which presented the element Cr below the minimum limit of quantification and the elements Ca, Fe and Na with higher concentrations. Thereby, through the results obtained and the statistical tests applied: Cluster analysis, Pearson correlation coefficient and ANOVA, it is concluded that there is a correlation between the pluviometric precipitation and the concentration of the radiocuclides and inorganic chemical elements under study, that the radionuclide that presented the highest concentration in Parque das Águas de Águas de Contendas was 228Ra for most springs and in Lambari it was 226Ra, also in most springs and as a consequence, the highest doses obtained were also for the natural radionuclides 226Ra and 228Ra.

A radioatividade natural das águas é proveniente dos elementos radioativos nela dissolvidos e dos gases de alguns elementos radioativos difundidos das rochas subterrâneas. Quando se considera a geoquímica dos radionuclídeos naturais no ambiente aquático, os elementos de maior interesse do ponto de vista de risco à saúde são os isótopos de rádio (Ra), os de radônio (Rn) e os de urânio (U), por apresentarem maior solubilidade em água. Uma vez que a dieta humana é a principal fonte de absorção da radioatividade natural e de exposição interna do homem, o consumo de águas minerais pode aumentar significativamente a probabilidade de ingestão de altas concentrações de radionuclídeos naturais nelas dissolvidos. O objetivo geral do presente trabalho foi determinar as concentrações de atividade dos radionuclídeos 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po nas águas minerais das fontes dos Parques das Águas de Águas de Contendas e de Lambari, MG, para avaliar as doses efetivas comprometidas devido à ingestão destas águas e realizar a caracterização química inorgânica, determinando os elementos químicos Ag, Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Se, Ti, V e Zn. Os objetivos específicos foram verificar a influência da sazonalidade na concentração de atividade dos radionuclídeos e dos elementos químicos analisados e determinar os parâmetros físicos e físico-químicos como temperatura, vazão, pH, CE, STD. As técnicas analíticas empregadas para determinar as concentrações de atividade foram a de alfa e beta total após separação radioquímica para os radionuclídeos 226Ra, 228Ra e 210Pb com determinação em detector proporcional de fluxo gasoso e baixa radiação de fundo e de espectrometria alfa após separação radioquímica para o radionuclídeo 210Po com determinação em espectrômetro alfa. Os valores de concentrações de atividade obtidos variaram de 7,71 &plusmn; 0,27 mBq L-1 a 250 &plusmn; 3 mBq L-1 para o 226Ra, de &lt; LID (3,7 &plusmn; 0,1 mBq L-1) a 244 &plusmn; 4 mBq L-1 para o 228Ra, de &lt; LID (4,9 &plusmn; 0,4 mBq L-1) a 57,1 &plusmn; 3,0 mBq L-1 para o 210Pb e de &lt; LID (3,3 &plusmn; 0,4 mBq L-1) a 15,7 &plusmn; 1,1 mBq L-1 para o 210Po. O cálculo da dose efetiva comprometida para a ingestão de água mineral contendo 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po foi realizado para o corpo inteiro (He), em crianças de 5 anos, adolescentes de 15 anos e adultos até 70 anos, e para os principais órgãos afetados (Ho), em adultos até 70 anos, após a ingestão da água mineral. Os maiores valores de dose para o corpo inteiro foram de 273 &plusmn; 14 &mu;Sv a-1 para o 226Ra, 945 &plusmn; 15 &mu;Sv a-1 para o 228Ra, 79,2 &plusmn; 4,2 &mu;Sv a-1 para o 210Pb, em adolescentes de 15 anos e, de 40,4 &plusmn; 2,9 &mu;Sv a-1 para o 210Po em crianças de 5 anos. Para a caracterização química inorgânica foi utilizada a espectrometria de fluorescência de raios X por energia dispersiva (EDXRF) que apresentou os elementos Co e Cu abaixo do limite mínimo de quantificação e os elementos Ag e V com maiores concentrações e, a espectrometria de emissão óptica com plasma de argônio (ICP-OES) que apresentou o elemento Cr abaixo do limite mínimo de quantificação e os elementos Ca, Fe e Na com maiores concentrações. Assim, mediante os resultados obtidos e aos testes estatísticos aplicados: análise de Cluster, coeficiente de correlação de Pearson e ANOVA, conclui-se que existe a correlação entre a precipitação pluviométrica e a sazonalidade das concentrações dos radionuclídeos e dos elementos químicos inorgânicos em estudo, que o radionuclídeo que apresentou maior concentração em Águas de Contendas foi o 228Ra para a maioria das fontes e em Lambari foi o 226Ra, também na maioria das fontes e, como consequência, as maiores doses obtidas também foram para os radionuclídeos naturais 226Ra e 228Ra. / The natural radioactivity of the water comes from the radioactive elements dissolved in it and the gases from some radioactive elements diffused from the underground rocks. When considering the geochemistry of natural radionuclides in the aquatic environment, the elements of greatest interest from the point of view of health risk are isotopes of radium (Ra), radon (Rn) and uranium (U), because they have larger solubilities. Since the human diet is the main source of absorption of natural radioactivity and mans internal exposure, the consumption of mineral waters can significantly increase the probability of ingesting high concentrations of natural radionuclides dissolved in them. The general objective of the present work was determine the activity concentrations of radionuclides 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po in the mineral waters of the Parque das Águas de Águas de Contendas and Lambari, MG, to evaluate the effective doses compromised due to the ingestion of these waters and perform the inorganic chemical characterization, determining the chemical elements Ag, Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Se, Ti, V and Zn. The specific objectives were to verify the influence of seasonality on the activity concentration of these radionuclides and characterize physical and physicochemical parameters. The analytical techniques employed to determine activity concentrations were the total alpha and beta after radiochemical separation for radionuclides 226Ra, 228Ra and 210Pb with determination of gaseous flow and low background radiation and alpha spectrometry after radiochemical separation for the radionuclide 210Po with alpha spectrometer determination. The values of activity concentrations obtained ranged from 7,71 &plusmn; 0,27 mBq L-1 to 250 &plusmn; 3 mBq L-1 for 226Ra, from < LID (3,7 &plusmn; 0,1 mBq L-1) to 244 &plusmn; 4 mBq L-1 for 228Ra, from < LID (4,9 &plusmn; 0,4 mBq L-1) to 57,1 &plusmn; 3,0 mBq L-1 for 210Pb and from < LID (3,3 &plusmn; 0,4 mBq L-1) to 15,7 &plusmn; 1,1 mBq L-1 for 210Po. The calculation of the effective dose involved in the ingestion of mineral water containing 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po was determined for the whole body (He), in 5 years old, 15 years old and adults up to 70 years, and for the main affected organs (Ho), in adults up to 70 years, after the ingestion of mineral water. The highest dose values for the whole body were 273 &plusmn; 14 &mu;Sv a-1 for the 226Ra, 945 &plusmn; 15 &mu;Sv a-1 for the 228Ra, 79,2 &plusmn; 4,2 &mu;Sv a-1 for the 210Pb, in a 15 years old and, 40,4 &plusmn; 2,9 &mu;Sv a-1 for the 210Po in children of 5 years old. For the inorganic chemical characterization, X-ray fluorescence spectrometry by dispersive energy (EDXRF) was used, which presented the elements Co and Cu below the minimum limit of quantification and the elements Ag and V with higher concentrations and the inductively coupled plasma optical mission spectrometry (ICP-OES) with argon plasma was also used, which presented the element Cr below the minimum limit of quantification and the elements Ca, Fe and Na with higher concentrations. Thereby, through the results obtained and the statistical tests applied: Cluster analysis, Pearson correlation coefficient and ANOVA, it is concluded that there is a correlation between the pluviometric precipitation and the concentration of the radiocuclides and inorganic chemical elements under study, that the radionuclide that presented the highest concentration in Parque das Águas de Águas de Contendas was 228Ra for most springs and in Lambari it was 226Ra, also in most springs and as a consequence, the highest doses obtained were also for the natural radionuclides 226Ra and 228Ra.

La microbiologia de l’aigua és un camp científic que ha ajudat enormement a millorar la seguretat sanitària de les aigües destinades als usos humans. De fet, augmentar el coneixement sobre les poblacions microbianes presents a l’aigua tant pel que fa a les poblacions autòctones com a les al•lòctones, pot ser de gran ajuda de cara a garantir els estàndards de qualitat, que cada vegada són més exigents. Tanmateix, la gran heterogeneïtat dels sistemes aquàtics i de les problemàtiques lligades als seus usos, fan necessari un estudi individualitzat de les seves poblacions microbianes. Així doncs, el propòsit d’aquesta tesi doctoral va ser estudiar diferents poblacions microbianes associades a diferents sistemes aquàtics: aigües minerals naturals, aigües recreatives i aigües regenerades. Pel que fa a les aigües minerals naturals, es van estudiar les poblacions bacterianes aeròbies heterotròfiques autòctones de tres fonts a 22ºC i 37ºC durant l’hivern i l’estiu. Totes les soques aïllades es van fenotipar mitjançant les microplaques PhP-48 del Phene-Plate System®. Es van poder aïllar un elevat nombre de gèneres poc descrits en aquests ambients. Això afegit als canvis de composició observats entre estacions, confirma que es tracta d’ambients complexos, i que encara hi ha un gran desconeixement sobre la seva composició i dinàmica. D’altra banda, es va confirmar que cada aigua mineral natural conté una microbiota autòctona pròpia, l’estructura i composició de la qual és prou específica per poder diferenciar-la amb mètodes de caracterització fenotípica de la d’altres aigües minerals naturals. D’altra banda es va avaluar la capacitat de la ISO 16266:2006 per identificar Pseudomonas aeruginosa en aigües minerals naturals. En general, el procediment de la ISO 16266:2006 identifica adequadament la major part dels aïllats de P. aeruginosa, llevat dels casos de soques no pigmentades. Els resultats recomanen la incorporació dels assaigs de creixement en agar King A i a 4°C i 42°C en les anàlisis rutinàries d’aigües envasades, i s’aconsella l’ús de les galeries API®20NE en la confirmació d’aquells aïllats que generin dubtes en base als criteris de la ISO 16266:2006. En l’àmbit de les aigües recreatives, es van caracteritzar les poblacions microbianes associades a quatre piscines naturalitzades d’ús privat. Tres d’elles presentaven a l’estiu concentracions d’E. coli o enterococs superiors als límits establerts a les recomanacions. La contaminació fecal relacionada amb la fauna salvatge s’apunta com un contribuïdor significatiu en les piscines naturalitzades privades. A més, el sistema de depuració natural de les piscines naturalitzades sembla ser força limitat alhora de disminuir la contaminació fecal a les piscines, cosa que posa en dubte la seva aplicabilitat en piscines de major volum i obertes al públic. Pel que fa a les aigües regenerades, es van avaluar la capacitat del fenotipatge bioquímic de coliforms fecals i enterococs per determinar l’origen de la contaminació fecal en dues basses d’aigua regenerada utilitzades en la irrigació d’un camp de golf. La caracterització bioquímica i l’estudi d’inactivació van proporcionar evidències que la contaminació fecal detectada a les basses a l’estiu no tenia relació amb les poblacions que entraven a través de l’aigua regenerada, sinó que semblava estar relacionat amb una aportació de material fecal animal, probablement ocells, generat al propi sistema. El fenotipatge bioquímic d’enterococs i coliforms fecals és una eina útil per a l’estudi de l’origen de la contaminació fecal en aquells casos on la càrrega fecal és baixa, fet que és rellevant, tenint en compte que molts altres mètodes presenten problemes en ser aplicats per sota d’aquestes concentracions. En general, els estudis realitzats donen peu a continuar aprofundint en l’estudi de la diversitat microbiana en diferents ambients aquàtics, tant pel que fa a les poblacions autòctones com a les al•lòctones. / "Characterization and diversity of microbial populations associated to with natural mineral waters, recreational waters and reclaimed waters" SUMMARY: Microbial populations from natural mineral waters, recreational waters and reclaimed waters were characterized to increase the knowledge about their indigenous and introduced microorganisms. Regarding natural mineral waters, we characterized the aerobic heterotrophic bacteria from three sources at 22ºC and 37ºC during summer and winter. The study of the similarities showed that growing temperatures and seasons caused significant differences in structures and composition. In addition, several bacterial species were isolated and identified, some of them rarely isolated in natural mineral waters, revealing the complexity and lack of knowledge of these ecosystems. Furthermore, we evaluated the procedure included in ISO 16266:2006 to identify presumptive P. aeruginosa isolates in natural mineral waters. The results showed that ISO 16266:2006 correctly identified 27 out of 29 genotypically confirmed P. aeruginosa isolates, although two false negative identifications were obtained. Additional test assayed such as King A medium, growth tests at 4 °C and 42 °C and API® 20NE correctly discriminated all the studied strains. As far as recreational waters are concerned, we analyzed the microbial populations in four private natural swimming pools. Three of them exceeded the E. coli or enterococci limits stated in the recommendations for natural swimming pools. The concentrations of P. aeruginosa and aerobic heterotrophic bacteria were acceptable. The results suggest that wildlife was an important source of fecal pollution in the pools. Since there is a lack of regulations on these systems, and the health risks are higher than in conventional swimming pools, further research is needed to establish the parameters for ensuring safe bathing in private and public natural swimming pools. Finally, we aimed to identify the origin of the fecal contamination in two reclaimed-water open-air ponds used to irrigate a golf course. Although the concentration of fecal bacterial indicators was low, the biochemical fingerprinting used provided evidence that the origin of the fecal contamination in the ponds was not related to the reclaimed water. Furthermore, a mesocosm assays indicated that none of the microbial fecal indicators was able to regrow in the ponds. Finally, the study highlighted the fact that reclaimed water may be recontaminated in open-air reservoirs.

Bottled mineral water has managed to become a commodity and can be found virtually anywhere in the world. However, even if it is a very common and well recognized product, little it is known about its history, about how, when and why it came to be. The origins of bottled water can be found in mid-19th century Europe and America, when spas started selling their waters outside their facilities. However, soon other springs which had not relation with traditional hydrotherapy started bottling their waters as well. Four conditionings have been found which explain why bottled water started being produced at that point in time and not before. Those factors are the existence of an adequate container, the invention of an efficient transportation method, a cultural/social predisposition and lack of salubrious water. When those four conditionings occurred at the same time, the bases for a thriving mineral water bottling industry were established. By exploring each of these factors in Catalonia for the period that has been found to encompass the first golden age of bottled mineral water (1840-1930), the general hypothesis is proven, meaning that all the aforementioned conditionings were necessary for the commoditisation of bottled water. Only when all those four factors took place at the same time it was possible to have a thriving mineral water business, not before. Accordingly, when in the 1930s some of those conditionings changed, the bottled market sector started a sudden downturn period, which did not stop until the all four factors coincided in time again. / L'aigua mineral envasada ha aconseguit convertir-se en una mercaderia habitual que es pot trobar pràcticament arreu del món. No obstant això, tot i tractant-se d'un producte comú i reconegut, poc se sap sobre la seva història: com, quan i per què va arribar a ser el que és actualment. L'origen de l'aigua embotellada es remunta a l'Europa i l'Amèrica del segle XIX, moment en què alguns balnearis van començar a vendre aigua fora de les seves instal•lacions. No obstant això, aviat altres fonts que no tenien cap relació amb la hidroteràpia tradicional van començar també a envasar-ne. S'han descobert quatre condicions que expliquen per què l'aigua embotellada va començar a ser produïda en aquest moment i no un altre. Aquests factors són: l'existència d'un envàs adequat, la invenció d'un mitjà de transport eficient, la manca d'aigua salubre i una predisposició cultural i social. En coincidir aquestes quatre condicions en el temps, es van donar les circumstàncies perquè s'establissin les bases que desenvoluparien una indústria pròspera d'embotellament d'aigua mineral. Al mateix temps, en explorar cadascun d'aquests factors, s'ha trobat que la primera Edat d'Or de l'aigua mineral envasada a Catalunya va ocórrer aproximadament entre 1840 i 1930. En analitzar la hipòtesi general aplicada a aquest període i lloc, s'ha pogut provar la seva veracitat, la qual cosa vol dir que tots els condicionants abans esmentats són necessaris per a la comercialització de l'aigua embotellada. Només quan aquests quatre factors són coetanis és possible desenvolupar un sector d'aigua mineral envasada pròsper. En conseqüència, quan a la dècada de 1930 alguns dels factors esmentats van canviar, el mercat d'aigua envasada va entrar en un període de crisi que no es va aturar fins que les quatre condicions van tornar a coincidir en el temps.