Desarrollo de nuevas estrategias analíticas basadas en la espectrometría de masas de alta resolución (HRMS) para el control de plaguicidas y sus metabolitos en la atmósfera

El uso de plaguicidas en la agricultura, permiten aumentar el rendimiento de las cosechas, evitando pérdidas debidas a animales, plantas y microorganismos que pueden llegar a tener un efecto negativo sobre la producción agrícola. Así, debido a su uso intensivo en las prácticas agrícolas, los plaguicidas pueden contaminar los distintos compartimentos ambientales (agua, suelo, aire, etc). Actualmente, aproximadamente 500 sustancias activas están autorizadas por la Unión Europea para ser aplicadas a los distintos cultivos siguiendo la Regulación CE 1107/2009. Una parte de los plaguicidas se emiten a la atmósfera durante y después de su aplicación. En la atmósfera, los plaguicidas pueden llegar a sufrir procesos de transporte y transformación, pudiéndose generar además nuevas sustancias como son los metabolitos o productos de transformación. Los plaguicidas se distribuyen en dos fases (particulada y gaseosa) según sus características fisicoquímicas y las características ambientales. Tanto los plaguicidas como sus posibles productos de transformación formados pueden presentar un riesgo para la salud, especialmente en aquellos grupos más sensibles, como es el caso de los bebés, las mujeres embarazadas o las personas con enfermedades crónicas. La cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas de alta resolución se ha empleado para el análisis de plaguicidas en múltiples matrices. Sin embargo, esta técnica de análisis no ha sido aplicada en el análisis de plaguicidas en el aire ambiente. Esta Tesis Doctoral tiene como objetivos principales el desarrollo de metodologías adecuadas para el análisis de plaguicidas y metabolitos en el aire, evaluándose además el riesgo que existe para la población debido a la presencia de éstos compuestos en la atmósfera. Esta tesis se compone de seis capítulos experimentales. En los cuatro primeros capítulos se implementan nuevas metodologías analíticas para el análisis de plaguicidas presentes tanto en la fase particulada como en la fase gaseosa, mientras que en los dos últimos capítulos se realiza una evaluación del riesgo a la exposición a la inhalación de plaguicidas en poblaciones de la Comunidad Valenciana y Francia. En el primer capítulo se ha desarrollado una metodología analítica para el análisis retrospectivo (análisis post-target y análisis non-target) de metabolitos en filtros de fibra de vidrio PM10, creándose para ello una base de datos de unos 240 metabolitos de plaguicidas presentes en diferentes matrices. En el capítulo 2 se han comparados técnicas de extracción de plaguicidas presentes en filtros PM10 empleando LC-HRMS: la extracción mediante MAE y la extracción mediante una cafetera Espresso, estudiándose las recuperaciones a distintos niveles y analizándose por cada método de extracción un total de 10 muestras reales, comparándose los resultados obtenidos. En el capítulo 3 se ha desarrollado una metodología analítica para el análisis de la fase gaseosa de los plaguicidas (retenidos en los adsorbentes) mediante GC-MS/MS. Para ello, se ha seleccionado el adsorbente más adecuado para la retención de los plaguicidas, evaluándose tanto su capacidad de retención (retention capacity) como su capacidad de colmatación (breakthrough). Además, se optimizó el equipo de cromatografía gaseosa, para obtener los mejores resultados posibles. En el cuarto capítulo, se ha desarrollado una metodología analítica para el análisis de la fase gaseosa de los plaguicidas polares (retenidos en los adsorbentes) mediante UHPLC-HRMS. Para ello, se ha seleccionado el adsorbente más adecuado para la retención de los plaguicidas, evaluándose tanto su capacidad de retención (retention capacity) como su capacidad de colmatación (breakthrough). En el quinto capítulo se ha evaluado la exposición a plaguicidas de diferentes poblaciones rurales, urbanas y remotas de la Comunidad Valenciana. Se han estudiado tres grupos de población diferentes (bebés, niños y adultos), estudiándose el índice de peligro individual (HQ) para cada plaguicida, el índice acumulado (HI, RPF) debido a la presencia de plaguicidas con características semejantes y el riesgo a exposición a cáncer (Cancer Risk). En el sexto capítulo se ha la exposición a plaguicidas en una población rural de Francia (Región Centro). De igual forma que en el capítulo 5, se han evaluado tres grupos de población diferentes, estudiándose HQ, HI, RPF y riesgo a exposición a cáncer. Esta serie de trabajos, tanto las metodologías analíticas desarrolladas como los estudios de evaluación del riesgo a la exposición a plaguicidas, pueden ayudar para posibles normativas futuras en el uso y restricción de plaguicidas en prácticas agrícolas