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Proyecto CTM2014-52338-R: Aguas Regeneradas en Agricultura. Transferencia de Contaminantes Emergentes a Cultivos.

C4 Laboratorio de Ecotoxicología (INIA)

16 de marzo de 2016 IMDEA Agua

Carlos Fernández (IP)Gregoria CarbonellMiguel González-DoncelEnrique García Mauriño

Eulalia Mª BeltránMiguel Ángel PorcelJosé Antonio RodríguezJavier Pro González

Manuel TorrijosPilar García


3 PROYECTOS A DESARROLLAR EN 10 AÑOS

2017

CTM2014-52388-R

Aguas Regeneradas en Agricultura: Transferencia de contaminantes emergentes a cultivos

2013

Reutilización agraria de efluentes de depuradora: ERA de contaminantes emergentes en la cuenca del río Henares-Jarama-Tajo

RTA2010-00004-C02 (2010-2013)

ERA de contaminantes emergentes con actividad farmacológica en aguas superficiales y su caracterización en aguas recicladas para su uso agrícola

2007 2010

RTA2007-00002-00-00 (2007-2010)

ng/ml Fluoxetina

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

% M

ort

alid

ad

0

20

40

60

80

100

120

Conc (ng/ml) vs 0 PFOS Conc (ng/ml) vs 100 PFOS Conc (ng/ml) vs 500 PFOS Conc (ng/ml) vs 1000 PFOS

Conc (ng/ml) vs 0 PFOS




0 100 500 1000

CL50 (µg/ml) 3.330 1.715 0.867 0.853

Inter conf 95% 3.07 - 3.56 1.62 - 1.80 0.70 -1.00 0.64 - 1.00

CL50 (µg/ml) 2.517 2.580 4.913 4.887

Inter conf 95% --- --- --- ---

CL50 (µg/ml) 151.2 283.0 82.44 88.08

Inter conf 95% --- --- 82.57 - 82.30 98.33 - 75.14

ng/ml de PFOS

Galaxolide

Fluoxetine

EHMC

Daphnias

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 50 100 150 200 250 300 350 400

% M

ort

alid

ad

ppb HHMC

0 PFOS

100 PFOS

500 PFOS

1000 PFOS

Para las sustancias lipófilas con Kow elevadoscomo el Galaxolide o el EHMC, la presenciade PFOS aumenta la toxicidad, sin embargoen el caso de la Fluoxetina mas soluble enagua, la presencia de PFOS o no tiene efectoa bajas concentraciones (100 ng/ml) odisminuye la toxicidad.

µg/ml Galaxolideµg/ml Fluoxetina µg/ml EHMC




Selección de sustancias con mayor potencial de transferencia a los cultivos y de translocación entre órganos de las plantas, en base a sus propiedades físico-químicas. Puesta a punto de metodologías

analíticas.

Objetivo 1

Incrementar el conocimiento científico de una serie de contaminantes emergentes presentes en las aguas superficiales o regeneradas utilizadas

para el riego de cultivos y valorar la capacidad de absorción y transferencia de esos contaminantes emergentes por las plantas.

Estudio del posible efecto sinérgico de las sustancias tensioactivas sobre la toxicidad de

contaminantes emergentes.

Objetivo 2

Estudios empleando microcosmos terrestres (MS•3) como ensayos rápidos para valorar la

fitotoxicidad de las sustancias seleccionadas en el Objetivo 1 y de sus posibles mezclas.

Objetivo 3

Estudios de transferencia en cultivos a ciclo completo, para conocer la absorción de las

sustancias seleccionadas desde el agua de riego a las plantas y su translocación a los diferentes

órganos.

Objetivo 4

OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS



M 1-3 M 4-6 M 7-9 M 9-12 M 13-15 M 16-18 M 19-21 M 22-24 M 25-27 M 28-30 M 31-33 M 34-36

Objetivo 1

Tarea 1

Tarea 2

Objetivo 2

Tarea 3

Objetivo 3

Tarea 4

Objetivo 4

Tarea 5

Tarea 6

H 4, E3

H 5

H 6, E 4

1re AÑO 2º AÑO 3re AÑO

H 1

H 2, E 1

H 3, E 2

04/09/2015

Spring

WinterFall

Summer



COMPUESTO CAS Nº Peso Mol. log Kow log Koc

Solubilidad

agua mg/ml

(25ºC)

pKa

Vida media

en suelo

(dias)

Cpore

water

(ng/ml,

Capacidad

adsorción a

la raíz

Capacidad

de

traslocación

DT50 bio soi l

Concentración en

agua de riego

(µg/L)

Cashmeran 33704-61-9 206,32 4,49 3,604 0,006 75 * * 0,010

Celestolide 13171-00-1 244,38 5,4 4,47 0,00022 120 ** * 0,050

Phantolide 15323-35-0 244,38 5,85 4,8 0,00025 120 ** * 0,050

Acethyl cedrene 32388-55-9 246 5,02 3,8 0,0002 120 ** ** * 1,960

Musk Ambrete 83-66-9 268,27 4,17 3,72 0,002 120 * ** * 70,000

Traseolide 68140-48-7 258,4 6,3 4,611 0,00009 1200 ** * 0,000

Galaxolide 1222-0505 258,4 5,9 4,86 0,0017 180 ** * * 37,970

Tonalide 1506-02-1 258,4 5,7 4,8 0,0012 180 ** * * 4,420

Musk Moskene 116-66-5 278,31 5,39 4,34 0,00016 360 ** * * 0,010

Musk Tibetene 145-39-1 266,29 5,18 4,23 0,00029 120 ** * * 0,040

Musk Ketone 81-14-1 294,31 4,3 3,94 0,0019 120 * ** * 1,020

Musk Xylene 81-15-2 297,27 4,45 3,82 0,00053 360 * ** * 0,120

Atenolol 29122-68-7 266,34 0,1 0,61 13,3 9,2 75 1,650 * 683,460

Propanolol 525-66-6 259,35 3,48 2,45 1,72 9,42 30 0,011 ** * 21,080

Metoprolol 37350-58-6 267,37 1,9 1,47 157 9,5 75 0,024 ** * 12,860

Fluoxetine 54910-89-3 309,33 4,05 3,05 0,06 10,1 120 0,077 * * * 476,060

Trimetoprim 738-70-5 290,32 0,91 1,89 0,4 7,2 120 0,049 * * 39,050

Sulfadimetoxine 122-11-2 310,3 1,63 2,45 0,34 5,9 75 ** * 0,000

Sulfamethoxazole 723-46-6 253,28 0,89 1,53 0,61 1,6/5,7 75 0,026 * 14,920

Diphenylhydantoin 57-41-0 252,27 2,47 2,25 0,18 8,33 75 0,081 ** * 105,410

Carbamazepine 298-46-4 236,28 2,45 2,23 0,017 13,9 126 0,079 ** * 100,070

Chlorpromazine 50-53-3 318,86 4,32 3,78 0,02 120 0,000 * * * 6,060

Prochlorperazine 58-38-8 373,94 4,88 3,4 0,015 8,1 360 0,008 * * * 101,300

Fluphenazine 69-23-8 437,52 4,36 2,7 0,031 7,9 360 0,004 * * * 13,150

Caffeine 58-08-2 194,19 -0,07 1 21,6 10,4 1,6 0,079 * 154,940

Ketoprofen 22071-15-4 254,29 3,1 2,07 0,05 4,45 30 1,048 * * 1040,570

Naproxen 22204-53-1 230,27 3,2 1,97 0,016 4,8 30 1,578 * * 1373,170

Ibuprofen 15687-27-1 206,29 3,97 2,35 0,022 4,47 30 1,952 * * * 3064,330

Salycilic Acid 69-72-7 138,12 1,2 1,57 2 3,5 30 N.D. * * 0,000

Diclofenac 15307-86-5 296,15 4,5 2,61 0,02 4,1 75 0,162 * * * 399,150

Bezafibrate 41859-67-0 361,83 4,25 2,31 0,0012 3,6 120 0,052 * * * 74,020

Clofibrate 882-09-7 314,65 2,57 1,63 0,582 75 N.D. * * 0,000

Acetaminophen 118-57-0 271,27 0,5 2,62 0,014 9,4 75 N.D. * 0,000

Triclosan 3380-34-5 289,5 4,8 3,92 0,01 7,8 300 0,001 0,050

Hidrochlorothiazide 58-93-5 279,7 -0,07 1,14 0,722 7,9/9,2 120 6,847 * 3174,680

Buthyl paraben 94-26-8 194,22 3,57 2,89 0,2 8,57 17 ** * 9,549

Ethyl paraben 120-47-8 166,17 2,47 2,365 0,885 8,31 30 ** * 4,148

Methyl paraben 99-76-3 152,15 1,96 2,4 2,5 8,31 30 ** * 17,478

Propyl paraben 94-13-3 180,2 3,04 3,04 0,5 7,91 30 ** * 4,987

Benzyl paraben 94-18-89 228,25 3,56 3,7 0,023 8,18 30 ** * 5,270

4-nonylphenol 68152-92-1 220,18 5,71 4,49 0,06 10,25 30 * * 0,128

Bisphenol A 80-05-7 228,29 3,32 2,8-2,9 0,1-0,3 9.6 75 ** * 0,347

Estrona 53-16-7 270,37 3,13 2,66-3,15 0,03 75 ** * 0,225

Ethynil Estradiol 77538-56-8 296,41 3,67 2,7 0,11 120 ** * 0,000

17B estradiol 50-28-2 272,38 4,01 3,45 0,004 750 * ** * 0,024

Eusolex 4360 131-57-7 228,24 3,79 2,98 0,00021 75 ** * 0,872

Eusolex 6300 36861-47-9 254,37 4.95 4,395 0,0000051 120 ** * 0,064

Eusolex 9020 70356-09-01 310,39 4,51 3,23 0,0022 120 * ** * 0,000

Eusolex 2292 (OCR) 6197-30-4 361,48 7,35 5,057 0,0000002 30 ** * 0,375

EHMC 5466-77-3 290,4 5,8 4,125 0,00015 30 ** * 0,207

COMPUESTO CAS Nº Peso Mol.log

Kowlog Koc

Solubilidad

en agua

mg/L (25ºC)

pKa

Vida media

en suelo

(horas)

[Efluente]

mg/L

[Agua poro]

mg/L

Atenolol 29122-68-7 266,34 0,10 0,61 13300 9,2 1800 6,83E-04 1,65E-03

Carbamazepine 298-46-4 236,28 2,45 2,23 17 13,9 3024 1,00E-04 7,95E-05

Triclosan 3380-34-5 289,50 4,80 3,92 10 7,8 1800 5,00E-05 1,06E-06

Objetivo 1: Selección de sustancias y metodologías analíticas

HPLC – MS3

GC – MS

ANALISIS QUÍMICO

QuEChERs Extracción

HPLC – QTOF

C4 Laboratorio de Ecotoxicología (INIA) Objetivo 2: Efecto sinérgico de los tensioactivos sobre la toxicidad

Organismo

CE50

Carbamazepina TriclosanAtenolol

Carbamazepina+ PFOS

Triclosan+ PFOS

Atenolol+ PFOS

CE50 CE50

CE50 CE50 CE50

Ensayos de germinación de semillas

Ensayos en daphnias y algas

Ensayos en etapas tempranas de peces

Ensayos con plantas vasculares acuáticas

Ensayos con plantas terrestres. Cultivos hidropónicos

C4 Laboratorio de Ecotoxicología (INIA) Objetivo 3: Microcosmos terrestres. Sistemas MS·3

TERRESTRIAL MICROCOSM SET-UP (MS·3)

30

cm

20 cm

Soil

Sieved soil (2 mm)

Earthworms (10/column)

Seeds (10/column)

PVC tubes

Control

100 X

100 X + PFOS

Rabanito (consumo de la raíz) Lechuga (consumo de la hoja)Tomate (consumo del fruto)

AtenololCarbamazepinaTriclosanPFOS

AtenololCarbamazepinaTriclosan

C4 Laboratorio de Ecotoxicología (INIA) Objetivo 4: Estudio de transferencia a cultivos

AtenololCarbamazepinaTriclosan + PFOS

HPLC-MS3

HPLC-QTOF

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