# name
Presència, seguiment i impacte de microplàstics en aigües naturals i de consum

# metadata.dc.contributor.other[].value
Universitat de Barcelona. Facultat de Química

# metadata.dc.description.abstract[].value
[cat] La presència de microplàstics a les aigües s’ha convertit en els darrers anys en un
assumpte d’interès per a les autoritats i la ciutadania, i representa una preocupació
creixent a escala mundial. Els microplàstics (definits com a partícules de plàstics menors
de 5 mm) són ja actualment omnipresents al medi ambient, principalment a causa de la
seva gran producció i consum. L’anàlisi de microplàstics comporta una gran dificultat
analítica, ja que aquests poden exhibir una àmplia gamma de composicions, dimensions
i morfologies. Aquesta complexitat ha impedit l'establiment d'una metodologia analítica
estandarditzada, provocant una considerable variabilitat en els resultats obtinguts fins al
moment. Amb aquesta idea, en aquesta tesi s’han desenvolupat, optimitzat i validat dues
metodologies diferents per a l’anàlisi de microplàstics, amb l’objectiu de fer possible la
seva implantació en la rutina d’anàlisis sistemàtiques del laboratori d’Aigües de
Barcelona, per així poder dur a terme un control exhaustiu al llarg de tota la xarxa
d’abastament d’aigua potable de l’àrea metropolitana de Barcelona, així com monitoritzar
els recursos d’aigua crua disponibles i examinar el seu comportament i la seva eliminació
al llarg del procés de potabilització dut a terme a l’estació de tractament de Sant Joan
Despí (ETAP).
La primera metodologia està basada en la tècnica d’espectroscòpia infraroja per
transformada de Fourier (FTIR), i ha permès dur a terme una primera anàlisi dels diferents
tipus de microplàstics presents al llarg de la conca del riu Llobregat, a l’ETAP de Sant
Joan Despí i a la xarxa d’abastament d’aigua potable. Mitjançant aquesta metodologia,
s’han detectat microplàstics en 5 de 7 punts del riu Llobregat a un nivell màxim de 3.6
microplàstics/L. A l’ETAP de Sant Joan Despí, la diferència de concentracions
obtingudes a l’aigua crua del riu mostrejada a la captació de l’ETAP (0.96 ± 0.46
microplàstics/L) respecte a l’aigua potable de la sortida (0.06 ± 0.04 microplàstics/L) va
portar a un rendiment d’eliminació global del 93 ± 5%. En aquest estudi també es va
identificar l’etapa del filtre de sorra com el tractament que major rellevància tenia en
l’eliminació (78 ± 9%). Al llarg d’aquests mostrejos, el polièster (PES), polipropilè (PP)
i polietilè (PE) van ser els tipus de microplàstics més detectats, seguits per petites quantitats de poliestirè (PS), poliamida (PA) i acrilonitril butadiè estirè (ABS). Finalment,
Es van detectar microplàstics al 38% de les mostres d’aigua potable, a una concentració
mitjana de 0.01 microplàstics/L. Els tipus de microplàstics més comuns al llarg de la
xarxa d’aigua potable van ser PP i PES, seguits de poliamida (PA).
La segona metodologia desenvolupada basada en cromatografia de gasos i espectrometria
de masses (GC-MS) que fos més fàcilment implementable al laboratori d’Aigües de
Barcelona. L’acoblament d’un equip de piròlisi al GC permet la degradació tèrmica dels
microplàstics en fragments característics de cada tipus de polímer, els quals sí que són
aptes per a l’anàlisi mitjançant Py-GC-MS. A més, aquesta tècnica permet la quantificació
de la massa dels microplàstics (en μg/L) mitjançant rectes de calibratge de cada tipus de
polímer. Aquesta metodologia va ser validada mitjançant mostres fortificades amb
microplàstics i es van obtenir bons paràmetres de qualitat per a tots els microplàstics,
Finalment, la metodologia es va validar mitjançant un exercici d’interlaboratori.L’anàlisi de la xarxa d’abastament d’aigua potable mitjançant aquesta metodologia va
detectar microplàstics en un 43% de les mostres, a una concentració mitjana de 0.49 μg/L,
i no es va trobar cap relació entre els tipus i concentracions de microplàstics i els diferents
sectors de la xarxa, amb orígens d’aigua diferents. Finalment, aquesta metodologia s’ha
implementat al laboratori d’Aigües de Barcelona pel control de microplàstics, amb vista
a la pròxima entrada en vigor de la llista d’observació del Reial Decret 3/2023, la qual
insta a examinar les concentracions de microplàstics a l’aigua potable.

# metadata.dc.description.abstract[].value
[eng] Due to their widespread presence in aquatic environments, there is concern that
microplastics may contaminate drinking water, thus becoming a potential route of human
exposure. However, the analysis of microplastics represents an analytical challenge, since
microplastics can present a wide range of compositions, dimensions and morphologies.
The main objective of this thesis was to develop, optimize and validate 2 different
methods for the analysis of microplastics, in order to make possible their implementation
in the systematic analysis routine of the Aigües de Barcelona laboratory, for be able to
carry out a comprehensive control along the entire drinking water supply network of the
metropolitan area of Barcelona, as well as monitor the available raw water resources such
as the Llobregat river basin.
The first methodology is based on the Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)
and has made it possible to carry out a first analysis of the different types of microplastics
present along the water samples. Microplastics have been detected in 5 of 7 points in the
Llobregat River at a maximum level of 3.6 microplastics/L. In addition, an overall
removal efficiency of 93 ± 5% were obtained the Sant Joan Despí Drinking Water
Treatment Plant (DWTP). Finally, microplastics were detected in 38% of the drinking
water samples, at average concentration of 0.01 microplastics/L.
The second methodology were based on gas chromatography and mass spectrometry
(GC-MS). By coupling a pyrolysis device to the GC allows the thermal degradation of
microplastics into fragments characteristic of each type of polymer, which can then be
analyzed by Py-GC-MS. Furthermore, this technique enables the quantification of the
mass of microplastics (in μg/L). The methodology was validated, and good quality
parameters were obtained for all microplastics, Finally, the methodology was validated
through an interlaboratory exercise. Microplastics have been detected at most points in
the Llobregat river along the basin, with an increasing trend as the river flows towards
the sea. The highest concentrations have been detected in the Rubí creek and the Anoia river, which are points with a high incidence of industries and treatment plants. Regarding
the analysis of the drinking water supply network, microplastics were detected in 43% of
the samples, at an average concentration of 0.49 μg/L.

# metadata.dc.rights[].value
cc by-nc-nd (c) Dalmau Soler, Joan, 2024

# metadata.dc.title[].value
Presència, seguiment i impacte de microplàstics en aigües naturals i de consum