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SCHEER (Scientific Committee on Health, Environmental and Emerging Risks), Final Opinion on Draft Environmental Quality Standards for Priority Substances under the Water Framework Directive – tributyltin compounds, 9 March 2023
No full textFaradaic deionization technology: Insights from bibliometric, data mining and machine learning approaches
No full textA new analytical method to determine trace level concentrations of pharmaceuticals in influent wastewater: A tool to monitor human use patterns
No full textMicrobial electrochemical strategies for monitoring and remediating organic pollution in groundwater and sediments
No full textLa electroquímica microbiana es una rama de la biotecnología que explora la interacción entre los microorganismos y los materiales conductores de la electricidad. Este campo ha evolucionado hasta dar lugar a una plétora de aplicaciones medioambientales, conocidas como tecnologías electroquímicas microbianas (MET, por sus siglas en inglés). Las MET pueden utilizarse para limpiar ambientes contaminados utilizando electrodos como aceptores o donadores terminales de electrones, lo que permite que el metabolismo microbiano actúe en condiciones diferentes de las condiciones naturales. Esta tecnología es muy versátil y puede aplicarse a diversas matrices, como aguas residuales, aguas subterráneas, sedimentos y suelos. Sin embargo, la implantación de las MET en aplicaciones de campo reales requiere superar desafíos microbiológicos, tecnológicos y económicos. A pesar de estos retos, las MET presentan un gran potencial como estrategia para mejorar la recuperación del medio ambiente. En esta tesis, hemos explorado la capacidad de las MET en entornos naturales para i) detectar contaminantes de aguas subterráneas como compuestos derivados del petróleo y agroquímicos como el lindano (Capítulo 2), y ii) remediar entornos contaminados con lindano (Capítulo 3 y Capítulo 4). A través de nuestra investigación, hemos demostrado la capacidad de estas tecnologías no sólo para detectar la presencia de contaminantes, sino también para facilitar su degradación, lo que conduce a la restauración del entorno natural. Nuestros hallazgos ponen de relieve que las MET son una valiosa herramienta para la vigilancia y la recuperación del medio ambiente. El Capítulo 1 recoge el estado del arte sobre el ámbito de estudio de la tesis: electrobiorremediación y detección bioelectroquímica de contaminantes en suelos contaminados. De hecho, proporcionamos una visión general sobre la contaminación ambiental especialmente centrada en los hidrocarburos aromáticos (BTEX) y clorados, incluyendo su impacto en el medioambiente y en la salud humana. Además, repasamos varios métodos para detectar y eliminar contaminantes del medioambiente, especialmente aquellos relevantes para nuestra investigación. En la última parte del capítulo, presentamos las MET, incluidos sus principios fundamentales y sus aplicaciones, haciendo hincapié en cómo potenciar el metabolismo microbiano de las bacterias electroactivas para detectar y remediar los entornos contaminados. Bajo la premisa de que una de las mejores formas de prevenir la contaminación es vigilar los lugares de riesgo, hemos explorado métodos innovadores para desarrollar la detección temprana in-situ de contaminantes en aguas subterráneas. De hecho, en el Capítulo 2, utilizamos estrategias electroquímicas microbianas para detectar contaminantes, como hidrocarburos del petróleo o agroquímicos, en aguas subterráneas a escala de microcosmos y mesocosmos. El biosensor consistió en una configuración de 3 electrodos con un electrodo de trabajo polarizado a potencial anódico (0.6 V vs. Ag/AgCl) instalado en un piezómetro. Tras la colonización mediante la comunidad microbiana de aguas subterráneas no contaminadas, observamos una respuesta (<2 horas) a un pulso con mezcla de contaminantes (BTEX y ETBE). Además, también comprobamos la respuesta a mezclas complejas utilizando un pulso de queroseno. Alternativamente, y para detectar la presencia del insecticida lindano (gamma-hexaclorociclohexano), se recurrió a una configuración de biocátodo (- 0,6 V vs. Ag/AgCl) para monitorizar el consumo de corriente eléctrica asociado a la deshalogenación. La electrobiorremediación es una estrategia que permite descontaminar mediante una combinación de herramientas electroquímicas y microbiología. En el Capítulo 3, diseñamos y validamos diferentes configuraciones para eliminar un insecticida muy utilizado, el lindano, de un suelo contaminado sintéticamente y de un suelo real contaminado. La configuración catódica resultó ser la más eficaz. De hecho, el electrodo actuó como donador de electrones y eliminó el lindano aproximadamente 10 veces más rápido que la atenuación natural. Además, se eliminaron diferentes isómeros de lindano utilizando diferentes configuraciones. Por último, pudimos demostrar que incluso los suelos contaminados no anegados podían ser electrobiorremediados. Durante largos periodos de operación, se vertieron residuos de la producción de lindano en Sabiñánigo (Huesca, España) y, con el tiempo, el paisaje quedó ampliamente contaminado. En este contexto, exploramos estrategias para limpiar el suelo real contaminado mediante electrobiorremediación in-situ (Capítulo 4). Durante un periodo de 20 semanas, se probaron diferentes configuraciones de electrobiorremediación. Los resultados revelaron que la configuración basada en cátodos era la más eficaz para eliminar los contaminantes HCH. Los diferentes isómeros mostraron diferentes eficiencias de eliminación. El isómero mayoritario, α-HCH, se eliminó casi por completo; sin embargo, el isómero más persistente, β-HCH, sólo se eliminó de forma parcial. Además, el análisis de fitoxicidad demostró que una configuración basada en cátodos era eficaz para promover el crecimiento de las planta frente al bajo crecimiento natural en suelo contaminado. En cuanto a la composición de la comunidad microbiana, las configuraciones basadas en cátodos seleccionaron bacterias catodófilas, mientras que las configuraciones basadas en ánodos seleccionaron bacterias anodófilas y degradadoras de aromáticos. Finalmente, en el Capítulo 5 hemos incluido una discusión general, una serie de conclusiones a partir de los resultados alcanzados en esta tesis, así como las futuras estrategias para optimizar los tratamientos de electrobiorremediación. La discusión general se presenta en formato pregunta-respuesta, resaltando el impacto favorable de la electromicrobiología para recuperar ambientes contaminados, tanto a nivel físico, como químico y biológico
SCHEER (Scientific Committee on Health, Environmental and Emerging Risks), Final Opinion on Draft Environmental Quality Standards for Priority Substances under the Water Framework Directive - dicofol, 24 January 2023
No full textInfluence of climate change and pesticide use practices on the ecological risks of pesticides in a protected Mediterranean wetland: A Bayesian network approach
No full textPollution by agricultural pesticides is one of the most important pressures affecting Mediterranean coastal wetlands. Pesticide risks are expected to be influenced by climate change, which will result in an increase of temperatures and a decrease in annual precipitation. On the other hand, pesticide dosages are expected to change given the increase in pest resistance and the implementation of environmental policies like the European ´Farm-to-Fork` strategy, which aims for a 50 % reduction in pesticide usage by 2030. The influence of climate change and pesticide use practices on the ecological risks of pesticides needs to be evaluated making use of realistic environmental scenarios. This study investigates how different climate change and pesticide use practices affect the ecological risks of pesticides in the Albufera Natural Park (Valencia, Spain), a protected Mediterranean coastal wetland. We performed a probabilistic risk assessment for nine pesticides applied in rice production using three climatic scenarios (for the years 2008, 2050 and 2100), three pesticide dosage regimes (the recommended dose, and 50 % increase and 50 % decrease), and their combinations. The scenarios were used to simulate pesticide exposure concentrations in the water column of the rice paddies using the RICEWQ model. Pesticide effects were characterized using acute and chronic Species Sensitivity Distributions built with toxicity data for aquatic organisms. Risk quotients were calculated as probability distributions making use of Bayesian networks. Our results show that future climate projections will influence exposure concentrations for some of the studied pesticides, yielding higher dissipation and lower exposure in scenarios dominated by an increase of temperatures, and higher exposure peaks in scenarios where heavy precipitation events occur right after pesticide application. Our case study shows that pesticides such as azoxystrobin, difenoconazole and MCPA are posing unacceptable ecological risks for aquatic organisms, and that the implementation of the ´Farm-to-Fork` strategy is crucial to reduce them
