This Unit focuses its research on the presence, impact and fate of organic pollutants in the water cycle, terrestrial environment, biota, food and humans, including not only those that are regulated in the legislation (priority contaminants), such as pesticides and polycyclic aromatic hydrocarbons, but also contaminants of recent identification (contaminants of emerging concern), such as pharmaceuticals, personal care products, drugs of abuse, for which environmental occurrence and ecotoxicity data are very scarce. This involves their monitoring in field samples and assessment of their degradation/metabolism in different types of water matrices, particulate matter, sediments, soils, sewage sludge, air, aquatic organisms, crops, food and biological samples from humans. It further deals with the bioaccumulation of contaminants in biota and humans. This research line has a long history of monitoring activities, which have been carried out in very diverse areas, going from remote areas (for instance, the Antarctic) to local rivers. The research group has broad experience in coordinating national and international research projects funded by the European Commission, other International Institutions, and the Spanish Government. In addition, it has many contracts with public and private entities (e.g. Catalan Water Agency-ACA and Sociedad General de Aguas de Barcelona -AGBAR).
- Determination of occurrence, fate and behavior of priority contaminants in the environment, food stuff and human samples
- Study of occurrence and impact of organic pollutants of emerging concern in the environment, food stuff and human samples
- Evaluation of uptake, bioaccumulation, and metabolism of priority and contaminants of emerging concern in biota, crops and humans
- Evaluation of the impact of pollution of the reclaimed water in the agriculture and aquifers replenishment
- Assessment of the attenuation and transformation of pollutants of emerging concern in engineered systems and in the aquatic environment (rivers, aquifers and oceans)
- Identification and analysis of emerging disinfection by-products (DBPs) in water and evaluation of their generation in drinking water facilities
- Estimation of alcohol and drugs consumption through sewage epidemiology
- Environmental risk assessment
Research Facilities
Instrumentation for chemical analysis
Sample collection, preparation and extraction:
- Portable automatic water sampler Isco 6712c (Teledyne ISCO)
- Automated solid phase extraction (SPE): off-line ASPEC GX-271 (Gilson)
- On-line PROSPEKT (Spark Holland) coupled to LC-QqQ-MS
- On-line Symbiosis PICO (Spark Holland) coupled to LC-QLIT-MS
- Turbulent flow chromatography (TurboFlow, Thermo Fisher) coupled to LC-QqQ-MS
- EQuan (Thermo Fisher Scientific) coupled to LC-QqQ-MS
- Pressurized liquid extraction – ASE 350 (Dionex) and ONE PSE (Applied Separations)
LC-MS
- LC-QLIT-MS, Q-Trap 4000 Q-TRAP (Sciex)
- UPLC-QqQ-MS, TQD (Waters)
- LC-QqQ-MS, TSQ Vantage (Thermo Fisher Scientific)
- UHLPC-Orbitrap-MS, Q-Exactive (Thermo Electron)
- UPLC-Triple-TOF-MS, X500R (Sciex)
Analysis by MALDI-TOF-MS imaging:
AuToFlex III MALDI-TOF/TOF instrument (Bruker Daltonik GmbH,Bremen, Germany) equipped with a Smartbeam laser at 200 Hz laser at the “medium focus” setting and were controlled using FlexControl 3.0 (Bruker Daltonik GmbH).
Experimental facilities
- Artificial recharge pilot plant
- Agricultural plots
Permanent Researchers
Barceló Cullerès, Damià
934006183 - int: 437902
Díaz Cruz, Silvia
934006189 - int: 437781
Ginebreda Martí, Antoni
437900
López de Alda Villaizán, Miren
934006134 - int: 437906
Postdoc Researchers
Bonansea, Rocío Inés
932557696 - int: 437919
PhD Students
Contreras Llin, Albert
437897
García Vara, Manuel
437903
Orlando Véliz, Dana Pierina
437904
Pérez López, Carlos
437738
Sunyer Caldú, Adrià
437786
Technical
Administration
Communication and Outreach
Projects and Fundraising
OMICHEMAR
New tools for marine environmental monitoring: Omics, ARGs and chemical analysis of emerging and untargeted Contaminants
OMICHEMAR aims to assess the impact of regulated and emerging pollutants and their possible effects in the marine environment, using omics approaches such as the use of meta-genomics and meta-proteomics in environmental matrices such as sediment and biota and cutting-edge analytical approaches such as non-target analysis or the analysis of emerging pollutants such as nanoparticles or the presence of antibiotics and antibiotic resistance genes (ARGs). Hence, the results of the project can contribute to a significant improvement in the monitoring of marine ecosystems and transitional waters and to the development of new approaches to be implemented for assessing the environmental quality of coastal ecosystems.
Start Date: 01/01/2024 – End Date: 30/06/2026
Project Leader: Miren López de Alda Villaizán
Researchers: Rocío Inés Bonansea
Support: Dana Pierina Orlando Véliz
Funding: European Project
ConMimo
Evaluación del destino de los contaminantes en medios porosos durante el crecimiento de biopelículas
España sufre graves problemas de transición ecológica. Los recursos hídricos son escasos y muchas veces de mala calidad; p.ej., sólo el 11% de las aguas de los ríos presenta buena calidad. Las aguas subterráneas también están amenazadas, siendo la contaminación de
nitrógeno uno de los mayores problemas. Otras amenazas son los Contaminantes de Preocupación Emergente (CECS), los micro y nanoplásticos (MNP) y los Genes de Resistencia a los Antibióticos (ARG). En este contexto, una posible solución para mitigar tanto la escasez como la calidad del agua es el uso extendido de la recarga gestionada de acuíferos (MAR), y los Tratamientos Suelo-Acuífero (SAT), especialmente si incorporan barreras reactivas y/o donantes de electrones para mejorar los procesos de atenuación natural que eliminan los contaminantes. Los sistemas MAR-SAT pueden ayudar a aumentar los recursos hídricos disponibles, recuperar los servicios de los ecosistemas fluviales y mejorar la resiliencia al cambio climático (incrementando el almacenamiento de agua). Sin embargo, la principal barrera científica para garantizar la amplia implementación de los sistemas MAR-SAT, es que aún no se entienden muchos de los procesos in situ, lo que impide su cuantificación y las aplicaciones ingenieriles. La situación es paradójica. Está plenamente aceptado que la degradación de nutrientes y CECs está mediada por microorganismos que crecen a partir de los procesos de degradación. Estos generan comunidades microbianas que viven en biopelículas. Hay bastante literatura de biopelículas, pero centrada en procesos de colmatación, por lo que estas se ven como un elemento negativo, en lugar de considerar su efecto purificador. El objetivo final de ConMimo es avanzar en la comprensión de las comunidades microbianas y la dinámica de las biopelículas en medios porosos hasta el
punto de que puedan cuantificarse y usarse para las prácticas de remedio citadas. En ConMimo, se desarrollarán experimentos a diferentes escalas (lotes, columnas, piloto y campo) con el objetivo de comprender la dinámica de las biopelículas y las comunidades
microbianas y su papel en el control de CECs, MNP y ARG. Todos los resultados experimentales se traducirán en herramientas de modelización numérica para analizar la aplicación potencial a gran escala.
Para lograr todos estos objetivos, ConMimo ha unido a seis grupos de investigación de tres instituciones. El consorcio es un panel de hidrólogos (UPC-CSIC), biólogos (UB), edafólogos (UB), químicos ambientales (CSIC y UPC) y expertos en modelización (CSIC y UPC),
que colaborarán en orientar el proyecto hacia sus objetivos y en la creación, explotación y difusión de los nuevos conocimientos adquiridos. Así, ConMimo surge como un proyecto coordinado con tres subproyectos, como piezas que se entrelazan para lograr el objetivo general. El Subproyecto 1 (CSIC) trata el destino de los contaminantes a escala de campo y la traducción de todos los procesos a modelos numéricos, mientras que el Subproyecto 2 (UPC) trata cuestiones similares pero a escala de laboratorio. El subproyecto 3 (UB)
se convierte en el núcleo de la propuesta, diseñado para comprender cómo crece el biofilm en el contexto de la infiltración de agua desde la superficie del suelo hasta el acuífero y el correspondiente transporte de agua a través de medios porosos saturados. Con todo esto,
ConMimo contribuirá a los diferentes objetivos ambientales enumerados en el Reglamento de Taxonomía.
Referencia: TED2021-131188B-C31
Financiado: El proyecto TED2021-131188B-C31, financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y por la Unión Europea “NextGenerationEU”/PRTR”, siendo TED2021-131188B-C31 la referencia que figura en la resolución de concesión; MCIN el acrónimo del Ministerio de Ciencia e Innovación; AEI el acrónimo de la Agencia Estatal de Investigación; 10.13039/501100011033 el DOI (Digital Object Identifier) de la Agencia; y PRTR el acrónimo del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia.
Start Date: 01/12/2022 – End Date: 30/11/2024
Project Leader: Jesús Carrera Ramírez
Researchers: Silvia Díaz Cruz
Funding: European Project, National Project
PROMISCES
Preventing Recalcitrant Organic Mobile Industrial chemicalS for Circular Economy in the Soil-sediment-water system
PROMISCES will identify how industrial pollution prevents the deployment of the circular economy in the EU and which strategies help overcome key bottlenecks to deliver the ambitions of the European Green Deal and Circular Economy Action Plan. Funded as an H2020 project, PROMISCES considers specific circular economy routes including (i) semi-closed water cycles for drinking water supply at urban and catchment scale; (ii) wastewater reuse for irrigation in agriculture; (iii) nutrient recovery from sewage sludge; (iv) material recovery from dredged sediment and (v) land remediation for safe reuse in urban areas.
Start Date: 01/11/2021 – End Date: 30/04/2025
Project Leader: Miren López de Alda Villaizán , Víctor Matamoros Mercadal
Researchers: Rocío Inés Bonansea , Marinella Farré Urgell , Marta Llorca Casamayor
Support: Alicia Cano López , Pol Martín Chulio , Dana Pierina Orlando Véliz
Funding: European Project
https://promisces.eu/
MAGO
MAGO is the new 3-year PRIMA-funded project that aims at developing Mediterranean wAter management solutions for a sustainable aGriculture supplied by an Online collaborative platform. The project kicked off on the 1st of May, 2021. The overarching objective of the project is to make this connection between research results and real market needs and end-user demands, in the field of food security and water management in the Mediterranean region, especially focusing on the challenge of climate change. MAGO will develop WEMED, a collaborative platform with WEb applications for agriculture in the MEDiterranean.
It will introduce novel participatory processes for better water and innovation governance, enhance monitoring and modelling for better water use efficiency and soil conservation, and improve planning and operation of wastewater reuse systems in agriculture.
Funded by EC, PRIMA (Horizon 2020)