Comprehensive analytical approaches to determine the sources, fate and effects of marine oil spills

• Autores: Jagos Radovic
• Directores de la Tesis: Josep Maria Bayona Termens (dir. tes.), Javier Santos Vicente (dir. tes.), Sergi Diez Salvador (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2014
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Lúcia Guilhermino (presid.), Mercè Granados Juan (secret.), Francesc Xavier de las Heras i Cisa (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Química analítica
      • Análisis cromatográfico
      • Espectroscopia de masas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Dipòsit Digital de la UB
• Resumen

  • A pesar de las tendencias positivas en las últimas décadas, los vertidos ocasionados por la exploración, extracción y transporte de petróleo siguen siendo una importante amenaza para los ecosistemas marinos y especialmente costeros. Esta Tesis se ocupa de todos los aspectos importantes sobre los vertidos marinos de petróleo: el origen, el destino ambiental y sus posibles efectos. Para permitir su comprensión global, se utilizaron diferentes metodologías complementarias. En primer lugar, se ha creado una base de datos físico-químicos de diferentes petróleos (crudos y refinados) que se transportan frecuentemente usando el análisis elemental, la cromatografia en capa fina (TLC) acoplada a un detector de ionización de llama (FID) de los principales grupos de compuestos de petróleo, la toma de huellas químicas de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) y los biomarcadores mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS), y ensayos de petróleo disponibles. A continuación, se aplicó esta base de datos para evaluar su posible destino en el caso de un vertido, y para modelar tres escenarios de vertidos en diferentes mares regionales europeos usando el software ADIOS2 de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). Las huellas químicas de los petróleos seleccionados fueron evaluadas y comparadas estadísticamente para investigar las diferencias de composición más relevantes que podrían facilitar la identificación del origen de vertido. En segundo lugar, la metodología de GC-MS utilizada para crear la base de datos de las huellas químicas de los petróleos seleccionados se ha evaluado en una prueba interlaboratorio internacional. El objetivo fue investigar la capacidad que tiene esta metodología de toma de huellas químicas para identificar el tipo y el origen de las muestras envejecidas (biodegradadas) de petróleo. En tercer lugar, se ha estudiado el envejecimiento de las muestras de petróleo de los vertidos de Prestige (2002) y de la plataforma Deepwater Horizon (2010), en particular, debido a la fotooxidación. Se analizaron muestras envejecidas en el campo y en experimentos de laboratorio mediante TLC-FID, GC-MS, cromatografía de gases bidimensional integrada (GC¿GC) acoplada a un FID, y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) para investigar los cambios de composición tanto a nivel global como a nivel molecular. Los HAP y esteranos triaromáticos fueron de especial interés, así como los efectos de la foto-oxidación en la robustez de la metodología de toma de huellas químicas de petróleo. Finalmente, se estudiaron los efectos de las muestras no tratadas y envejecidas (evaporadas, fotooxidadas) de los petróleos crudos y refinados seleccionados, utilizando el análisis dirigido por los efectos tóxicos (EDA). Las muestras se fraccionaron secuencialmente usando la cromatografía líquida en columna abierta y la cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC) semipreparativa en fase normal. Las fracciones obtenidas se sometieron a bioensayos para investigar su actividad agonista de los receptores AhR y la actividad antagonista de los receptores AR. En el siguiente paso, las fracciones más activas fueron analizadas mediante GC¿GC acoplada a espectrometría de masas en tiempo de vuelo (TOFMS), y estos datos se relacionaron con los resultados de los bioensayos utilizando un modelo quimiométrico de regresión por mínimos cuadrados parciales en N direcciones (N-PLS), con el fin de identificar los compuestos responsables de los efectos observados.