Microextracción en fase sólida "in-tube" para el análisis de compuestos orgánicos en matrices atmosféricas

Abstract

[Resumen] En esta Tesis Doctoral se han desarrollado metodologías analíticas para la determinación de tres grupos de compuestos orgánicos de gran interés medioambiental (hidrocarburos aromáticos policíclicos, ésteres de ácido ftálico y aminas) en matrices atmosféricas (agua de lluvia y material particulado atmosférico). Los métodos desarrollados emplean la microextracción en fase sólida in-tube acoplada on-line a cromatografía de líquidos (IT-SPME-HPLC). Se reducen considerablemente el número de etapas de tratamiento de muestra, los volúmenes requeridos (de muestra y disolventes orgánicos) y el tiempo de análisis, y se alcanzan límites de detección y cuantificación a nivel traza/ultratraza. Además se presenta un estudio de alcance de la técnica, con una discusión crítica sobre fortalezas y debilidades y su estado actual. Los métodos se han aplicado a muestras de eventos cortos de precipitación, que no se pueden analizar por métodos clásicos, así como a un estudio de estabilidad de HAP en agua de lluvia. Se ha abordado la caracterización de muestras de PM10 analizando iones mayoritarios, metales traza, composición elemental, relaciones de isótopos estables y fracción carbonosa, que incluye el carbono orgánico soluble. Finalmente se ha realizado un estudio de identificación de fuentes con la aplicación de Positive Matrix Factorization (PMF).

[Resumo] Nesta Tese Doutoral desenvolvéronse metodoloxías analíticas para a determinación de tres grupos de compostos orgánicos de grande interese ambiental (hidrocarburos aromáticos policíclicos, ésteres de ácido ftálico e aminas) en matrices atmosféricas (auga de choiva e particulado atmosférico). Os métodos desenvolvidos empregan a microextracción en fase sólida in-tube acoplada on-line a cromatografía de líquidos (IT-SPME-HPLC). Redúcense considerablemente o número de etapas de tratamento de mostra, os volumes requiridos (de mostra e disolventes orgánicos) e o tempo de análise, e alcánzanse límites de detección e cuantificación a nivel traza/ultratraza. Ademais preséntase un estudo de alcance da técnica, cunha discusión crítica sobre fortalezas e debilidades e o seu estado actual. Os métodos aplicáronse a mostras de eventos curtos de precipitación, que non se poden analizar polos métodos clásicos, así como a un estudo de estabilidade de HAP en auga de choiva. Abordouse a caracterización de mostras de PM10 analizando ións maioritarios, metais traza, composición elemental, relacións de isótopos estables e fracción carbonosa, que inclúe o carbono orgánico soluble. Finalmente realizouse un estudo de identificación de fontes coa aplicación de Positive Matrix Factorization (PMF).

[Abstract] This PhD Thesis presents the development of analytical methodologies for the determination of three groups of organic compounds of a great interest (polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), phthalates and amines) in atmospheric matrices (rainwater and atmospheric particulate matter). The developed methods use in-tube solid phase microextraction on-line coupled to liquid chromatography (IT-SPME-HPLC) to reduce significantly the steps of sample treatment, volume consumption of both sample and organic solvents and the time analysis, achieving detection and quantitation limits for trace/ultratrace analytes. In addition, a scoping review about IT-SPME, state of art and its strengths and weaknesses, has been performed. The methods have been applied to short precipitation events, which cannot be analysed by classic methods, and to study the stability of PAHs in rainwater. Characterization of PM10 has been performed by analysing major ions, trace metals, elemental composition, stable isotopic ratios and carbonaceous fraction, including water soluble organic carbon. Finally, a source apportionment study has been performed by Positive Matrix Factorization (PMF). .