Mecanismos de deposición de contaminantes orgánicos persistentes en zonas remotas de Europa

Los estudios incluidos en esta tesis doctoral tienen como objetivo profundizar en el conocimiento de los mecanismos de distribucion global de contaminantes organicos persistentes (COPs) mediante el estudio de procesos y factores ambientales que determinan su transporte atmosferico y posterior deposicion en las zonas de alta montana de Europa. Se estudiaron diversas familias de COPs en muestras de nieve acumulada durante todo un invierno en un gradiente altitudinal en las Montanas Tatra (Europa del Este). Los contaminantes incluidos en el estudio comprenden compuestos organoclorados cuya produccion y uso esta prohibido (PCBs, HCHs, HCB), los incluidos recientemente en las listas del Convenio de Estocolmo (PBDEs, endosulfanos), asi como otro grupo de contaminantes ampliamente distribuidos en el medio ambiente como los PAHs. Por otro lado, se midieron los flujos de deposicion atmosferica de PBDEs durante mas de 24 meses en cuatro zonas de alta montana de Europa: al sur (Lago Redon, Pirineos) y noroeste (Lochnagar, Escocia), en el centro (Gossenkollesee, Alpes) y este (Skalnate Pleso, Tatras). Se calcularon las retrotrayectorias con el modelo meteorologico HYSPLIT en los puntos de muestreo durante el periodo de estudio para obtener una descripcion detallada del origen de la contaminacion transportada por via atmosferica en cada zona. Previo al analisis de PBDEs en las muestras de nieve o de deposicion atmosferica se desarrollo y optimizo una metodologia analitica e instrumental con limites de deteccion suficientemente bajos para permitir su determinacion en las muestras recogidas. Se obtuvo un metodo de extraccion en fase solida (SPE) rapido, simple y cuantitativo para el analisis de PBDEs en muestras acuosas, ademas de un metodo instrumental por GC-MS en modo NICI que permitio la determinacion de PBDEs de 3 a 10 atomos de bromo a nivel de femtogramos en una unica inyeccion. Los resultados obtenidos del analisis de COPs en la columna total de nieve acumulada durante todo un invierno en las Tatras mostraron la presencia de todos los compuestos estudiados en todas las muestras y altitudes, poniendo de manifiesto la distribucion global de los mismos. Entre los resultados obtenidos destaca la identificacion y cuantificacion de los PBDEs, en particular el BDE 209, lo que pone de manifiesto su capacidad de transporte atmosferico hasta las zonas montanosas remotas a pesar de su baja volatilidad y caracter hidrofobico. En el caso de los PBDEs menos bromados, este constituye el primer estudio que describe una dependencia de sus concentraciones en nieve con la altitud, o lo que es lo mismo, en funcion inversamente proporcional a la temperatura. Ello es coherente con el efecto de acumulacion preferencial en zonas frias del planeta observado para otras familias de COPs. BDE 209 y el endosulfan sulfato no mostraron una dependencia con la temperatura sino con la cantidad de particulas presentes en la nieve, lo cual indica que el transporte a larga distancia de estos compuestos esta asociado a los aerosoles atmosfericos. Los resultados obtenidos en las muestras de deposicion atmosferica mostraron una composicion de PBDEs en las cuatro zonas de estudio coherente con la de las mezclas comerciales utilizadas en Europa, pentaBDE y decaBDE. BDE 209 fue el congenere mas abundante en seguido por BDE 47, BDE 99, BDE 100 y BDE 183. Ademas, se observaron procesos de degradacion fotolitica que modifican la composicion relativa de los congeneres con respecto a la encontrada en las mezclas comerciales en zonas situadas a mayor altitud y durante los periodos mas calidos, relacionado con el mayor grado de insolacion en estas condiciones. El estudio de las retro-trayectorias en estas zonas durante el periodo de muestreo indico un aumento de los flujos de deposicion de PBDEs en las zonas de muestreo mas occidentales (Redon y Lochnagar) asociado a las masas de aire provenientes del Atlantico Norte (USA, Canada). En el Lago Redon, se observaron flujos de deposicion mas altos y correlaciones mejores cuando las masas de aire provenian de Norteamerica sin pasar por el Reino Unido, indicando que este aumento de las concentraciones de PBDEs no estaba relacionado con las fuentes europeas regionales. En esta tesis se ha demostrado, por primera vez, que existe un transporte a larga distancia de PBDEs desde America del Norte hacia Europa. Este mecanismo de transporte es coherente con el mayor grado de uso de estos compuestos en USA y Canada en relacion con Europa y con la direccion predominante de los vientos contra-alisios.

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