III Conferencia Anual SCARCE - USFX

Comunicación ICRA: Ramon Balasch, jefe de prensa del ICRA, 667 55 05 90. Clipmèdia Comunicació: [email protected] 93 582 01 58

III Conferencia Anual SCARCE (2009-2014)

26 y 27 de noviembre de 2012

Valencia Col·legi Major Rector Peset

(Pl. Horno de San Nicolás 4. 46001 Valencia)

Organizan

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El edificio H2O, sede del ICRA, ha sido cofinanciado en un 50% por el Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) y por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) en el marco del Programa Operativo FEDER de Cataluña 2007-2013.

Dossier de prensa

Comunicación SCARCE: Ramon Balasch, jefe de prensa del ICRA, 667 55 05 90. Clipmèdia Comunicació: [email protected] 93 582 01 75

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ÍNDICE 1. Nota de prensa .................................................................................................. 2 2. Resúmenes de los estudios:

2.1. Presencia de productos farmacéuticos en diferentes especies de peces en ríos mediterráneos ......................................................... 4 2.2. Presencia y eficacia en la eliminación de plaguicidas en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) de los ríos Ebro, Guadalquivir, Júcar y Llobregat (España) .......................................................... 6 2.3. Análisis de los programas de monitorización y de su idoneidad para la evaluación de riesgos ecotoxicológicos en cuatro cuencas mediterráneas de España .................................................................................. 9

3. La III Conferencia Anual SCARCE .................................................................... 11 4. Proyecto SCARCE (Consolider – Ingenio 2009-2014) ...................................... 12

ANNEXOS Annexo 1: Programa de la III Conferencia Anual SCARCE Annexo 2: Presencia de productos farmacéuticos en diferentes especies de peces en ríos mediterráneos. Estudio completo (en inglés). Annexo 3: Presencia y eficacia en la eliminación de plaguicidas en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) de los ríos Ebro, Guadalquivir, Júcar y Llobregat (España). Estudio completo (en inglés). Annexo 4: Análisis de los programas de monitorización y de su idoneidad para la evaluación de riesgos ecotoxicológicos en cuatro cuencas mediterráneas de España. Estudio completo (en inglés).


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1. NOTA DE PRENSA

El proyecto SCARCE detecta niveles de residuos de fármacos como el dicoflenaco o voltarén en peces de los ríos Ebro, Llobregat,

Júcar y Guadalquivir

La III Conferencia Anual SCARCE, que tiene lugar estos días en Valencia, imparte más de 30 conferencias y 40 pósteres, entre los que cabe destacar el novedoso estudio sobre la presencia de productos farmacéuticos en diferentes especies de peces en ríos mediterráneos.

Otros estudios ponen de manifiesto la falta de eficacia en la eliminación de plaguicidas de las estaciones de las depuradoras de las cuatro cuencas hidrográficas estudiadas.

Éxito en los objetivos científicos del proyecto SCARCE: 130 artículos publicados, 2 special issues en sellos editoriales internacionales y la duplicación del número de científicos participantes (de los 70 iniciales a más de 140).

Valencia 26 de noviembre de 2012.- Un total de 120 científicos de todo el mundo se reúnen en Valencia con motivo de la celebración de la III Conferencia Internacional SCARCE, Bridging toxicants, stressors and Risk-Based Management under water scarcity ("Conectando tóxicos, factores estresantes y gestión del riesgo en un marco de escasez de agua"). La Conferencia, que tiene lugar entre hoy y manaña, permitirá hacer un balance general del proyecto SCARCE en su tercer año de los cinco previstos. Durante este tiempo se han cumplido muchos de los objetivos científicos que se ven reflejados en los más de 130 artículos aparecidos en revistas científicas y en los dos special issues correspondientes a los dos congresos interna-cionales ya celebrados, en Environmental Science and Pollution Research y Science of the Total Environment. La participación se ha doblado en estos tres años: ha pasado de los 70 miembros iniciales a la involucración de más de 140 científicos. Este hecho también implica que muchas tesis doctorales se realicen en el ámbito del proyecto SCARCE. Tales indicadores reflejan la importancia del proyecto y su elevado impacto en la comunidad científica, ya que incrementa el conocimiento de las cuencas mediterráneas de la Península Ibérica. Durante estos dos días se impartiran más de 30 conferencias y 40 pósteres [ver programa de la III Conferencia SCARCE], entre los que cabe destacar el novedoso estudio sobre la Presencia de productos farmacéuticos en diferentes especies de peces en ríos mediterráneos, realizado por los investigadores Belinda Huerta (ICRA), Anna Jakimska (Universidad de Tecnología de Gdansk, Polonia), Meritxell Gros (ICRA), Sara Rodríguez-Mozaz (ICRA) y Damià Barceló (IDAEA CSIC-ICRA). Es el primer estudio de campo en peces (la mayoría de los publicados hasta ahora habían sido de laboratorio), exhaustivo en España y pionero en Europa, que detecta por primera vez niveles de residuos de fármacos en varias especies de los ríos Ebro, Llobregat, Júcar y Guadalquivir. [Ver estudio completo] ¿Cuál es el hecho más relevante? Para poner un ejemplo, se verifica la presencia en peces del fármaco diclofenaco, también conocido con el nombre comercial de Voltarén, de venta en las farmacias sin receta médica. La Unión Europea lo quiere añadir como nuevo contaminante en la revisión de la lista de los


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contaminantes prioritarios a controlar en muestras de aguas. El estudio constata que se encuentra en todas las cuencas hidrográficas y es, por lo tanto, el fármaco más común en todas ellas. ¿Qué significa esto? Que las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales de las cuatro cuencas hidrográficas estudiadas (Ebro, Llobregat, Júcar y Guadalquivir) no eliminan el diclofenaco y además que los peces que hay en el río son capaces de acumularlo, indicando por tanto unos riesgos continuos de exposición a este fármaco, cuyos efectos a largo plazo en el ecosistema acuático de los cuatro ríos son difíciles de predecir, pero que les afectará negativamente. Se llega a esta conclusión en el estudio Presencia y eficacia en la eliminación de plaguicidas en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) de los ríos Ebro, Guadalquivir, Júcar y Llobregat (España), realizado por los investigadores J. Campo, A. Masiá, C. Blasco, Y. Picó, de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Valencia. [Ver estudio completo] Finalmente, el estudio Análisis de los programas de monitorización y de su idoneidad para la evaluación de riesgos ecotoxicológicos en cuatro cuencas mediterráneas de España, realizado por los investigadores Julio C. López-Doval, Núria De Castro-Català (ambos del Departamento de Ecología de la UB) e Ignacio Andrés-Doménech (Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental de la UPV), Julián Blasco (Departamento de Ecología y Gestión Marina. Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía, CSIC-Cádiz), Antoni Ginebreda (IDAEA-CSIC-Barcelona), Isabel Muñoz (Departamento de Ecología de la UB), concluye que los programas actuales son suficientes para el control de la calidad del agua bajo las exigencias de la Directiva Marco del Agua, pero que es necesario hacer mejoras para incrementar la eficiencia y calidad de la compilación de datos. [Ver estudio completo] Sobre SCARCE (2010-2014) Programa de investigación multidisciplinar sin precedentes iniciado el mes de diciembre de 2009, en el marco del programa CONSOLIDER-INGENIO, del Ministerio de Economía y Competitividad. SCARCE cuenta con un presupuesto de 4,5 millones de euros y dura 5 años. Durante este tiempo se reunirán 12 grupos científicos españoles con más de cien cuarenta investigadores y líderes en distintas disciplinas como la hidrología, geomorfología, química, ecología, ecotoxicología, economía, ingeniería y modelización. Para realizar el estudio se aplicará una aproximación a diferentes escalas, con datos históricos y estudios de campo en cuatro cuencas hidrográficas representativas en España: Llobregat, Ebro, Júcar y Guadalquivir. Estas cuencas cubren una importante área de la España mediterránea y un amplio conjunto de condiciones socioecológicas. La investigación de campo se centrará en los episodios hidrológicos más relevantes, como las sequías y la identificación de las zonas sensibles al cambio global. El de Valencia es el tercer encuentro anual de la Conferencia SCARCE; el primero tuvo lugar en Girona (Cataluña) en diciembre de 2010, y el segundo en Madrid en noviembre de 2011.


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2. RESÚMENES DE LOS ESTUDIOS

2.1. Presencia de productos farmacéuticos en diferentes especies de peces en ríos mediterráneos

Belinda Huerta1*, Anna Jakimska2, Meritxell Gros1, Sara Rodríguez-Mozaz1, Damià Barceló 1,3 1 Institut Català de Recerca de l’Aigua, Emili Grahit 101, 17003, Girona, Spain. 2 Deparatment de Química Analítica, Facultat de Química, Universitat de Tecnologia de Gdansk, 11/12 Narutowicza Str., 80-233 Gdansk, Polònia 3 Departament de Química Ambiental, IDAEA-CSIC, Jordi Girona 18-26, 08034, Barcelona, Spain.

Introducción La contaminación por compuestos farmacéuticos de los sistemas acuáticos naturales ha generado en los últimos años un creciente número de estudios y de publicaciones científicas con el objeto de explorar su presencia, origen y destino en el medio ambiente, así como el de evaluar sus efectos y los riesgos que estos compuestos pueden suponer. Su presencia en los ecosistemas acuáticos es especialmente preocupante, dada la probabilidad de que sean biológicamente activos en la fauna y flora, ya que se trata de compuestos diseñados para tener un efecto en los seres humanos a muy bajas concentraciones. En los últimos años, ha habido un desarrollo y mejora significativa en la instrumentación y metodología analítica, que permite detectar fármacos a niveles de traza en compartimentos ambientales como agua, sedimentos y biota. Sin embargo, en el caso de la biota quedan por resolver todavía una serie de retos analíticos derivados de la complejidad de las matrices biológicas, que precisan de una extracción y purificación exhaustivos previamente a su análisis, así como de técnicas de detección altamente sensibles y selectivas. Existen algunos estudios de campo recientes en que, aunque a baja concentración, se ha detectado fármacos en organismos acuáticos. Es el caso de la presencia de analgésicos, antibióticos o de fármacos antidepresivos en aguas de ríos de USA y Canadá principalmente. Sin embargo, la información disponible acerca de su presencia en organismos acuáticos es todavía muy escasa. Se requieren, por lo tanto, más estudios al respecto en el medio, para saber el alcance real de la contaminación por fármacos, lo cual puede ayudar a entender los procesos de incorporación y acumulación de los mismos por parte de los seres vivos y que permitirán estudiar los riesgos reales que pueden suponer su presencia continua en el ecosistema acuático. El trabajo presentado en esta conferencia describe el desarrollo, optimización y validación de un método para la determinación de 20 fármacos pertenecientes a diversos grupos terapéuticos (se trata de antiinflamatorios, antidepresivos, y betabloqueantes entre otros), así como algunos de sus metabolitos en peces de nuestros ríos, utilizando para ello tecnologías como la extracción de líquidos presurizados (PLE) seguido de cromatografía de exclusión molecular (GPC) como técnica de purificación, así como cromatografía de líquidos acoplada a espectrometría de masas de triple cuadrupolo (LC–MS–MS) para su análisis. Esta metodología fue aplicada para evaluar la presencia de los 20 fármacos estudiados en diferentes especies de peces (barbo, carpa y siluro) recogidos a lo largo de cuatro cuencas de ríos ibéricos, afectados significativamente por una intensa actividad humana –Ebro, Llobregat, Júcar y Guadalquivir–, y que además están sometidos todos ellos a cambios significativos en su caudal debido a su régimen mediterráneo, acentuado por el llamado cambio global, que hace que la calidad y cantidad de agua de los mismos esté comprometida. En el estudio realizado se encontraron 9 de los 20 fármacos estudiados con una frecuencia que osciló entre el 5% hasta el 20% de las muestras analizadas. Por otro lado, cabe destacar la presencia de diclofenaco (más conocido como voltarén) en todas las cuencas estudiadas y en peces de diferentes especies. El diclofenaco, que está de venta en las farmacias sin


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receta médica, está actualmente siendo evaluado por la Unión Europea como nuevo candidato a formar parte de la lista existente de contaminantes prioritarios a controlar en nuestras de aguas. Cabe destacar también que este estudio supone el primer trabajo exhaustivo existente en ríos de España, y que es pionero a nivel europeo, ya que la mayoría de los estudios publicados hasta el momento son estudios en el laboratorio en condiciones controladas y magnificadas en cuanto a la concentración de estos compuestos. En vista de los resultados, queda de manifiesto primero que las depuradoras de aguas residuales, eficientes en la eliminación de muchos contaminantes, no lo son totalmente a la hora de eliminar algunos fármacos, como es el caso del diclofenaco o la carbamazepina, de modo que estos compuestos se encuentran no solo en las aguas superficiales receptoras de estos efluentes, sino también en los peces de estos ríos, que son capaces de acumularlo en sus tejidos. Todo ello pone de manifiesto el riesgo que supone la exposición continua a este fármaco, cuyos efectos a largo plazo en el ecosistema acuático de los cuatro ríos son difíciles de predecir, pero que merecen más atención e investigación al respecto.

[VER EL ESTUDIO COMPLETO EN EL ANNEXO 1 DE ESTE DOSSIER DE PRENSA]


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2.2. Presencia y eficacia en la eliminación de plaguicidas en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) de los ríos Ebro, Guadalquivir, Júcar y Llobregat (España)

J. Campo*, A. Masiá, C. Blasco, Y. Picó

*Grupo de Investigación en Seguridad Alimentaria y Ambiental, Facultad de Farmacia, Universidad de Valencia, Av.

Vicent Andrés Estellés s / n. 46100, Burjassot, Valencia, España. Abstract Los plaguicidas han tenido y tienen un papel muy marcado en el incremento de la producción agrícola. Sin embargo, debido a su alta actividad biológica y, en algunos casos, a su persistencia, su uso puede causar efectos adversos a la salud humana y al ambiente. Este estudio, pionero en España y Europa, evidencia, por primera vez, la presencia de plaguicidas, actualmente en uso, en las aguas residuales de las cuatro principales cuencas hidrográficas mediterráneas de nuestro país (Ebro, Llobregat, Júcar y Guadalquivir) y aporta datos exhaustivos sobre la presencia y eliminación de un amplio espectro de estos compuestos al mismo tiempo que evalúa la contaminación resultante por los vertidos de las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) en los cuatro ríos correspondientes a estas cuencas y que son considerados importantes fuentes de agua. Los resultados ponen de manifiesto la presencia en estas aguas de cantidades significativas de hasta 31 de los plaguicidas estudiados, que incluyen principalmente plaguicidas organofosforados, pero también azoles, ureas, triazinas y neonicotinoides. En general, las eficacias de las EDARs en la remoción de los plaguicidas analizados en este estudio no alcanzan el 80% (sólo en la cuenca del río Guadalquivir, donde se observaron eficiencias más altas para diazinón, dimetoato y propazina). La deficiente eliminación de plaguicidas en las estaciones depuradoras de aguas residuales que se presentan en este estudio podría estar relacionada con el proceso de tratamiento utilizado, los tiempos de retención hidráulicos y de sólidos, además de la dilución y la temperatura de las aguas residuales a la entrada de las depuradoras, así como con la configuración de las mismas. Estas pobres eficiencias son responsables de las altas concentraciones de pesticidas (por ejemplo, del diurón) encontradas en algunos efluentes, lo cual puede poner en peligro la calidad del agua de los ecosistemas cuando se reutilizan o se vierten directamente a los ríos. Los resultados son relevantes para evaluar la contribución de los focos puntuales de plaguicidas a la contaminación de las aguas superficiales, y constituyen un marco de referencia para el seguimiento y la evaluación de la calidad de las aguas y para paliar los efectos negativos sobre los ecosistemas, que en última instancia afectan al ser humano. Introducción La reutilización de los efluentes de Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) es actualmente una de las estrategias más empleadas, en varios países, para hacer frente al problema de escasez de agua. El agua tratada puede ser utilizada en agricultura, industria, o con propósitos ambientales tales como la recarga de acuíferos o el mantenimiento de los flujos ecológicos en determinadas zonas, aunque en algunos casos, también puede ser descargada directamente en los ríos o en el mar. En consecuencia, la presencia de contaminantes y residuos, como los pesticidas, en estas aguas despierta gran interés, y preocupación, a causa de su probable entrada en el medio ambiente. Los plaguicidas son ampliamente aplicados para proteger los cultivos de enfermedades, malas hierbas y daños causados por insectos. Sin embargo, algunos de ellos también son bio-cumulativos y debido a su toxicidad pueden afectar a otros organismos, vertebrados e invertebrados, especialmente en ecosistemas acuáticos. Cuando los plaguicidas entran en dichos ecosistemas acuáticos se amenaza su estado


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ecológico. Sin embargo, a pesar de estos hechos, y hasta donde sabemos, existen pocas investigaciones que analicen las concentraciones de plaguicidas en las EDARs españolas y establezcan si estas instalaciones pueden ser una fuente de contaminación por plaguicidas así como la eficacia en la eliminación de pesticidas en las mismas. Métodos Se presentan a continuación los resultados de un amplio muestreo llevado a cabo en el 2010 en 15 de las EDARs de los ríos Ebro, Guadalquivir, Júcar y Llobregat dentro del proyecto SCARCE. Éste es un proyecto multi-propósito que tiene como principal objetivo describir y predecir la importancia de los impactos del cambio global sobre la disponibilidad y la calidad del agua, y en los servicios de los ecosistemas, en algunas cuencas mediterráneas de la Península Ibérica, así como sus impactos en la sociedad y su economía. Con base en los objetivos del proyecto SCARCE, se monitorizaron 43 plaguicidas de diferentes clases pero de uso común (anilidas, neonicotinoides, tiocarbamatos, acaricidas, imitadores de hormonas juveniles, reguladores del crecimiento de insectos, ureas, azoles, carbamatos, cloroacetanilidas, triazinas y organofosforados). Para esto, se analizaron muestras de influente, efluente y lodo deshidratado de 15 EDARs situadas a lo largo de los ríos en busca de residuos de plaguicidas. Con dichos datos se calcularon las eficiencias de remoción de cada uno de ellos. Resultados y discusión Los resultados de este estudio han demostrado, que pese a que habitualmente, no son consideradas como una fuente de residuos de estos compuestos, las EDAR constituyen un foco de contaminación por plaguicidas. De los plaguicidas estudiados, 31 fueron detectados en los influentes y 29 en los efluentes, y estuvieron capitaneados, en términos de frecuencia, por los organofosforados, seguidos por azoles, ureas, triazinas, neonicotinoides y un regulador del crecimiento de insectos. La máxima concentración hallada en las muestras de aguas residuales de todos los ríos fue la del imazalil, excepto en el Guadalquivir, en el que fue el diurón el que alcanzó la máxima concentración. Las concentraciones de organofosforados en las muestras de influente y efluente se encontraban en el rango de 1.09 (clorpirifos) - 620.56 (dimetoato) ng L-1 y 1.02 (clorpirifos) - 519.72 (dimetoato) ng L-1, respectivamente. Entre los azoles, la concentración de imazalil varió desde 7.33 hasta 2120.84 ng L-1 en el influente, y de 5.22 a 1170.68 ng L-1 en el efluente. Destacan también la concentración del diurón, que está en el rango de 28.36 a 2526.05 ng L-1 y entre 19.10 y 2393.07 ng L-1 en las muestras de influente y efluente, respectivamente. Comparando con las concentraciones máximas admisibles estipuladas por la Directiva 2008/105/CE de plaguicidas en aguas (Consejo de las Comunidades Europeas, 2008), se puede afirmar que sólo el diurón ha superado los límites marcados por ésta (2000 ng L-1 para la atrazina; 1800 ng L-1 para el diurón, 1000 ng L-1 para el isoproturón, 4000 ng L-1 para la simazina). Once pesticidas incluyendo cinco organofosforados, dos azoles, una triazina, una cloroacetanilida, un imitador de hormonas juveniles y un acaricida fueron detectados en las muestras de lodos de las EDARs. De acuerdo con esto, los plaguicidas organofosforados fueron los más frecuentemente detectados en las muestras de lodos, pero la concentración más alta se observó para el imazalil, con un valor de 1166.06 ng g-1 en peso seco. La alta concentración de este azol en el influente y su mayor adsorción pueden ser las razones de su alta concentración en las muestras de lodo. Las concentraciones de los organofosforados y la triazina fueron relativamente más bajas, yendo desde 0.05 hasta 77.88 ng g-1 y de 2.59 a 10.61 ng g-1, respectivamente, en peso seco.


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La eficacia en la eliminación de los plaguicidas se calculó a partir de la concentración de éste en el influente (Cin) y el efluente (Cef): [(Cin-Cef)/Cin] x 100%. Según esto, la eliminación de organofosforados osciló entre -810.47 y 93.11%, mientras que los azoles y las ureas no se han eliminado en ninguna de las EDARs analizadas. En cuanto a la eliminación de los plaguicidas en las diferentes cuencas, en el río Ebro, la EDAR menos eficiente fue Tortosa con -810,47% de eliminación de clorfenvinfos, y la más eficiente fue Pamplona eliminando 73,68% del diazinón. En la cuenca del Guadalquivir, la remoción osciló entre -289.99% para el piriproxifen y 95.64% para la propazina, ambas en la EDAR de Copero. En el río Júcar, las eficiencias de eliminación se encontraron entre -203.77% para el piriproxifen, en Cuenca, y 75.96% para el dimetoato, en Alberique. Por último, en la cuenca del Llobregat, la EDAR de Manresa presentó la eficiencia más baja (-101.26% para el hexitiazox) y la más alta (37.25% para el clorfenvinfos). Conclusiones En general, las eficacias de las EDARs en la remoción de los plaguicidas analizados en este estudio no alcanzan el 80% (sólo en la cuenca del río Guadalquivir se observaron eficiencias más altas para diazinón, dimetoato y propazina). La deficiente eliminación de plaguicidas en las estaciones depuradoras de aguas residuales que se presentan en este estudio podría estar relacionada con el proceso de tratamiento utilizado, los tiempos de retención hidráulicos y de sólidos, además de la dilución y la temperatura de las aguas residuales a la entrada de las depuradoras, así como con la configuración de las mismas. Estas pobres eficiencias son responsables de las altas concentraciones de pesticidas (por ejemplo del diurón) encontradas en algunos efluentes, lo cual puede poner en peligro la calidad del agua de los ecosistemas cuando se reutilizan o se vierten directamente a los ríos. Agradecimientos Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio Español de Ciencia e Innovación a través del proyecto Consolider-Ingenio 2010 CSD2009.

[VER EL ESTUDIO COMPLETO EN EL ANNEXO 2 DE ESTE DOSSIER DE PRENSA]


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2.3. Análisis de los programas de monitorización y de su idoneidad para la evaluación

de riesgos ecotoxicológicos en cuatro cuencas mediterráneas de España

Julio C. López-Doval1, Núria De Castro-Català1, Ignacio Andrés-Doménech2, Julian Blasco3, Antoni Ginebreda4, Isabel Muñoz1

1 Departament d’Ecologia, Universitat de Barcelona, Barcelona, Spain 2 Departament d’Enginyeria Hidràulica i Ambiental, Univesitat Politècnica de València, València, Spain 3 Departamento de Ecología y Gestión Marina. Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Cádiz, Spain 4 Departament de Química Ambiental, Institut de Diagnosi Ambiental i Estudis de l'Aigua (IDAEA-CSIC), Barcelona, Spain

Introducción, material y métodos Se han desarrollado diferentes enfoques para identificar algunos compuestos de interés medioambiental y establecer prioridades para su monitorización. La mayoría de estos enfoques se basan en la frecuencia de tales compuestos en los sistemas naturales y sus efectos ecotoxicológicos. En el presente estudio se han analizados los datos químicos y biológicos recopilados por las entidades gestoras de cuatro cuencas españolas a lo largo de tres años consecutivos. El presente estudio aborda dos objetivos principales: 1) identificar los productos químicos responsables con más alta probabilidad del riesgo toxicológico ambiental en las cuatro cuencas y 2) investigar las relaciones entre el status biológico y el riesgo toxicológico en estas áreas. El riesgo toxicológico para la comunidad de macroinvertebrados ha sido evaluado a través del análisis de datos recopilados por las diferentes entidades gestoras del agua y aplicando el concepto de Unidades Tóxicas (TU en inglés). Para el segundo objetivo, el status biológico se comparó con los resultados de las Unidades Tóxicas (TU) obtenidos. Dichos análisis permiten evaluar si un riesgo potencial (medido en TU) refleja con precisión el riesgo para la comunidad o, alternativamente, si deben desarrollarse nuevos criterios para mejorar la evaluación del riesgo. Las cuencas estudiadas fueron: Ebro, Guadalquivir, Júcar y Llobregat. Los datos se compilaron a partir de las bases de datos de monitorización existentes proporcionadas por las siguientes agencias de agua: Confederación Hidrográfica del Ebro (CHE), la Confederación Hidrográfica del Guadalquivir (CHG) y la Agencia Andaluza del Agua, Confederación Hidrográfica del Júcar (CHJ) y Agència Catalana de l'Aigua (ACA). Los sitios de monitoreo estudiados fueron aquellos en los que se evaluaron periódicamente las sustancias prioritarias y otras sustancias peligrosas. Para estudiar la relación entre riesgo toxicológico y status biológico, se seleccionaron aquellos sitios donde también se muestrearon macroinvertebrados. Este estudio abarcó el período comprendido entre 2008 y 2010 (período 2007-2009 para Guadalquivir). El status biológico se evaluó mediante índices biológicos proporcionados por las agencias del agua y el índice SPEAR (SPEcies At Risk, especies en riesgo en inglés) fue calculado con estos datos. Los índices biológicos se basaron en las campañas de muestreo de macroinvertebrados. El índice SPEAR se calculó usando listas de familias y abundancias de los diversos organismos del agua usando el programa SPEAR Calculator (Liess et al., 2012). Para el cálculo de las TU de cada compuesto de la mezcla, se utilizó como medida la máxima concentración anual estimada. Se calculó el riesgo total para cada punto de muestreo, como la suma de todos los valores TU. Los compuestos que nunca se detectaron por encima del límite de cuantificación (LOQ) fueron excluidos de los análisis. Un primer análisis de los datos proporcionados por las agencias del agua revela que los parámetros químicos no tienen la misma cobertura espacial y la frecuencia de muestreo varia según parámetros, año y cuenca. Solo en 106 puntos de muestreo los datos biológicos y químicos se analizaron conjuntamente. Pocos puntos excedieron los valores EQS (Estándares de Calidad Ambiental, en inglés) para sustancias


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prioritarias, especialmente plaguicidas y metales pesados. Muchos compuestos químicos analizados se detectaron a niveles por debajo del LOQ. El mayor riesgo toxicológico, en la mayoría de puntos, está asociado con la presencia de los metales pesados. La calidad biológica calculada con los índices SPEAR e IBMWP varía considerablemente y no hay claras relaciones con el riesgo toxicológico. Las rutinas de monitoreo de las agencias del agua fueron suficientes para monitorizar la calidad del agua bajo las exigencias de la Directiva Marco del Agua. De todas maneras, es necesario hacer mejoras para incrementar la eficiencia y calidad de la compilación de datos. Los grupos de datos no fueron homogéneos entre las diferentes cuencas. Mejoras en los métodos analíticos pueden reducir el número de sustancias por debajo del LOQ. Los contaminantes prioritarios, otros compuestos y otras perturbaciones tienen que ser considerados conjuntamente. Dado los resultados obtenidos con los datos de campo, los valores de toxicidad obtenidos con los tests de laboratorio de algunos metales, o bien están sobreestimados, o bien las comunidades han sufrido procesos de adaptación. El estado químico, el estrés tóxico, la degradación morfológica y la eutrofización deberían ser considerados simultáneamente junto al estado biológico en los mismos puntos de muestreo con el fin de obtener una visión global del estado ecológico de estos puntos, para evaluar cambios en el ecosistema en respuesta a perturbaciones dinámicas y para evaluar los efectos de los programas de monitorización sobre la mejora del estado ecológico. Se recomienda la recogida de datos durante periodos largos, dependiendo de la extensión y la heterogeneidad espacial, como mínimo en puntos concretos y representativos de esta cuenca.

[VER EL ESTUDIOR COMPLETO EN EL ANNEXO 3 DE ESTE DOSSIER DE PRENSA]


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3. LA III CONFERENCIA ANUAL SCARCE

El proyecto SCARCE se define como un proyecto multidisciplinar que tiene como objetivo describir y predecir la importancia de los impactos del cambio global sobre la disponibilidad del agua en el Mediterraneo, su calidad y los servicios ecosistémicos en las cuencas mediterráneas de la Península Ibérica, así como su impacto en la sociedad y la economía. Para ello, el proyecto conjuga una visión multidisciplinar a través de la hidrología, geomorfología, química, ecología, ecotoxicología, economía, ingeniería y modelización. El proyecto también contempla la participación activa de las autoridades de agua y otros sectores relacionados. En particular, los temas específicos de la Tercera Conferencia SCARCE son los siguientes:

• Cambio global y escasez de agua.

• Análisis y destino de los contaminantes emergentes.

• Modelización hidrológica e hidrogeológica de los recursos hídricos.

• Factores de estrés ecológico y cambios morfológicos.

• Evaluación de riesgos y salud humana.

• Servicios del ecosistema y aspectos socioeconómicos.

La Tercera Conferencia SCARCE pretende ser un lugar informal que promueva un intercambio de la información más reciente e ideas entre los científicos con enfoques pluridisciplinares, con la profunda convicción de que solo a través de un debate científico será posible producir una buena evaluación y ofrecer predicciones fiables, que más tarde deberán ser utilizadas y aplicadas por los gestores del agua.


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4. PROYECTO SCARCE (CONSOLIDER – INGENIO 2009-2014).

Assessing and predicting effects on water quantity and quality in Iberian rivers caused by Global Change

El proyecto SCARCE (CONSOLIDER-INGENIO 2010) tiene como objetivo describir y predecir la relevancia de los impactos del cambio global sobre la disponibilidad del agua, su calidad y los servicios de los ecosistemas en las cuencas mediterráneas de la Península Ibérica, y sus implicaciones para la sociedad y la economía. El proyecto se desarrolla en cuatro cuencas (Llobregat, Ebro, Júcar y Guadalquivir) que incluyen problemáticas muy diferentes y un amplio espectro de escalas espaciales, ecológicas y de escenarios socio-económicos. SCARCE incide en cuestiones de investigación básica que permiten definir las pautas a largo plazo y los mecanismos que operan en la hidrología, la calidad del agua, la dinámica del hábitat fluvial, y la estructura y funcionamiento de los ecosistemas fluviales de las cuencas del Mediterráneo. El segundo objetivo relaciona los efectos del cambio climático y de la huella humana (tomados ambos elementos como componentes del cambio global) sobre los servicios que proporcionan los ecosistemas. El proyecto cuenta con el apoyo externo de administraciones del agua (Confederaciones Hidrográficas, Agencias del Agua) y otros agentes implicados (como comunidades de regantes). SCARCE reúne un equipo de científicos procedentes de diversas áreas de conocimiento relacionadas con el agua y cuenta con un presupuesto de 4,5 millones de euros. Así incorpora grupos de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IDAEA, ICMAN), ICRA-UdG, UB, UPV, UPC, EHU, UPM, UV, URV, y UdL, que cubren aspectos diversos desde la hidrología, química de contaminantes emergentes, geomorfología y hábitat fluvial, ecología, modelización, economía, y transferencia a la sociedad. Damià Barceló, director del ICRA y vicedirector del IDAEA-CSIC, es el responsable de la coordinación de los 11 equipos científicos implicados en este proyecto. SCARCE utiliza una aproximación transversal que, partiendo de la recolección de datos existentes, completará con observaciones directas en las cuatro cuencas descritas. SCARCE está estructurado en una serie de paquetes de trabajo horizontales y temáticos a través de los cuales se determinará: i) los riesgos existentes para los servicios ecosistémicos proporcionados por los sistemas fluviales; ii) una predicción de futuras amenazas, y iii) las propuestas de mitigación de riesgos a la luz de los análisis económicos y sociales. Los diferentes paquetes de trabajo se centran en la recolección de datos (1), los patrones de hidrología (2), el transporte de sedimento y la morfología del canal fluvial (3), la calidad química (4), los procesos ecosistémicos (5), la modelización de la cantidad y calidad de los recursos (6), los escenarios socioeconómicos más probables (7), la evaluación de los servicios ecosistémicos (8), y la gestión fluvial (9). Participantes:

Instituto Catalán de Investigación del Agua (ICRA), Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA-CSIC), Universidad de Barcelona (UB), Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), Universidad de Valencia (UV), Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía (ICMAN), Euskal Herriko Unibertsitatea (EHU), Universidad Rovira i Virgili (URV), Universidad de Lleida (UdL), Universidad Politécnica de Valencia (UPV) y Universidad Politécnica de Madrid (UPM).


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Objetivos de SCARCE: 1. Definir las pautas a largo plazo y los mecanismos que operan en la hidrología, la calidad del agua, la dinámica de los hábitats, la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas en las cuencas del Mediterráneo. 2. El segundo objetivo está relacionado con los efectos del clima y la huella humana, tomados como elementos clave en el cambio global, en los servicios ecosistémicos de agua dulce, así como con la necesidad urgente de finalizar, aplicar y, finalmente, afinar los planes hidrológicos de cuenca (PHC) exigidos por la Directiva Marco del Agua. Sobre el programa CONSOLIDER-INGENIO: El proyecto SCARCE tiene lugar en el marco del programa CONSOLIDER-INGENIO del Ministerio de Economía y Competitividad, una línea estratégica que persigue conseguir la excelencia investigadora aumentando la cooperación entre investigadores y formando grandes grupos de investigación. Los proyectos CONSOLIDER ofrecen financiación, durante un periodo de entre 5 y 6 años, a grupos y redes de investigación excelentes en cualquiera de las áreas de conocimiento del Programa Nacional I+D+i.

Los objetivos de esta iniciativa son aumentar la medida media de los grupos de investigación, incrementar la dotación financiera de las mejores líneas de investigación, romper con el excesivo fraccionamiento de las investigaciones e impulsar la participación de centros públicos de investigación en el Programa Marco europeo.


ANNEXO 1: Programa III Conferencia Anual SCARCE

3 Final programme

3rd SCARCE International Conference Bridging Toxicants, Stressors and Risk-Based Management Under Water Scarcity

26-27 November 2012, Valencia, Spain

FINAL PROGRAMME

Monday, 26th November 2012 9.00 – 9.30 Registration Introduction to global change and water scarcity Chairperson: Yolanda Picó 9.30 – 9.50 Welcome

Esteban Morcillo Sanchez1, Marina Villegas2, and Damià Barceló3,4 1 Chancellor of the University of València, Burjassot, Spain 2 Deputy Director of Research Projects, Min. of Economy and Competitiveness, Madrid, Spain

3 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain 4 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain

9.50 – 10.20 New Paradigms in global water policy: Spain and Guadalquivir river

basin cases Ramón Llamas Water Observatory, Botin Foundation, Madrid, Spain

10.20 – 10.50 The European Joint Programming Initiative on Water

Enrique Playán Coordinator of the Water JPI, Subdirección General de Proyectos de Investigación, Min. of Economy and Competitiveness, Madrid, Spain

10.50 – 11.10 SCARCE: Objectives and achievements

Damià Barceló1,2 and Alícia Navarro-Ortega1


11.10 – 11.40 Poster session/Coffee break Session I: Global change and water scarcity Chairperson: Ralf Ludwig 11.40 – 12.10 Drought, water scarcity and global change: Experiences from

international projects Henny van Lanen Wageningen University, Wageningen, The Netherlands

12.10 – 12.40 DEWFORA: Drought Forecasting and Early Warning for Africa

Micha Werner1,2 1 Deltares, Delft, The Netherlands 2 UNESCO-IHE, Delft, The Netherlands

4 Final programme

3rd SCARCE International Conference Bridging Toxicants, Stressors and Risk-Based Management Under Water Scarcity 26-27 November 2012, Valencia, Spain

12.40 – 13.10 Impact of climate change on water resources in Spanish Mediterranean basins Teodoro Estrela1,2 and Miguel A. Pérez-Martín2 1 Júcar River Basin Authority, Ministry of Agriculture, Food and Environment 2 Research Institute of Water and Environmental Engineering (IIAMA), Technical University of València (UPV), Spain

13.10 – 13.30 Is water scarcity scale-dependent: analysis of spatial dependencies of

the demand to supply ratio of water provisioning in a Mediterranean river basin Laurie Boithias1, Vicenç Acuña1, Laura Vergoñós1, Rafael Marcé1 and Sergi Sabater2 1 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain 2 Institute of Aquatic Ecology, University of Girona, Girona, Spain

13.30 – 15.00 Lunch Session II: Analysis and fate of emerging contaminants Chairperson: Mira Petrović 15.00 – 15.30 Low cost monitoring devices for assessing quality of river waters

Miguel de la Guardia and Salvador Garrigues Department of Analytical Chemistry. University of València, Burjassot, Spain

15.30 – 15.50 Emerging and historical halogenated flame retardants in fish samples

from Iberian rivers: BSAF estimation Giselle Santín1, Enrique Barón1, Ethel Eljarrat1 and Damià Barceló1,2


15.50 – 16.10

Occurrence of pharmaceuticals in different fish species from Mediterranean rivers Belinda Huerta1, Anna Jakimska2, Meritxell Gros1, Sara Rodríguez-Mozaz1 and Damià Barceló1,3

1 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain 2 Department of Analytical Chemistry, Chemical Faculty, Gdansk University of Technology, Gdansk, Poland 3 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain

16.10 – 16.30 Occurrence and removal efficiency of pesticides in sewage treatment

plants (STPs) from Ebro, Guadalquivir, Jucar and Llobregat rivers (Spain) Julián Campo, Ana Masiá, Cristina Blasco and Yolanda Picó Food and Environmental Safety Research Group, University of València, Burjassot, Spain

16.30 – 16.50 Poster session/Coffee break 16.50 – 17.10 Comprehensive Solutions and Technical Workflows for the Analysis of

Environmental Pollutants Jaume Morales and Jose J. Rivero División de Biociencia y Análisis Químico, Agilent Technologies Spain, S.L., Madrid, Spain

5 Final programme



17.10 – 17.30 The use of large volume injection as a way to reduce sample preparation in pesticide screening of drinking water and other beverages by LC-MS/MS David Guillen1, Stephen Lock2 and Pam Stoddart2 1 AB SCIEX, Les Ulis, France

2 AB SCIEX, Warrington, Cheshire, UK

Session III: Hydrological and hydrogeological modelling for water resources Chairperson: Francisco J. Elorza 17.30 – 17.50 Changing the time from month to day: set up of a daily-scale reservoir

management model using fuzzy logic Hector Macián-Sorribes and Manuel Pulido-Velázquez Research Institute of Water and Environmental Engineering (IIAMA), Technical University of València (UPV), València, Spain

17.50 – 18.10 Microhabitat suitability modelling with Probabilistic Neural Networks

Rafael Muñoz-Mas1, Francisco Matínez-Capel1 and Ans M. Mouton2 1 Research Institute for Integrated Management of Coastal Areas (IGIC), Technical University of València (UPV), Grau de Gandia, Spain 2 Research Institute for Nature and Forest (INBO), Brussels, Belgium

18.10 – 18.30

Multi objective calibration methodology and its application to a water provisioning model of a Mediterranean watershed Ramón Rodríguez Pons1, María Sánchez-Canales1, Alfredo López Benito1, Rubab F. Bangash2, Vikas Kumar2, Rafa Marcé3, Marta Schuhmacher2 and Francisco J. Elorza1

1 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas, Technical University of Madrid, Madrid, Spain 2 Environmental Analysis and Management Group, Department of Chemical Engineering, Rovira i Virgili University, Tarragona, Spain 3 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain

18.30 – 18.50 Modelling the importance of biological and habitat variables for the

ecological restoration of rivers (Júcar River Basin, Spain) Esther Julia Olaya-Marín, Francisco Martínez-Capel and Juan Diego Alcaraz-Hernández Research Institute for Integrated Management of Coastal Areas (IGIC), Technical University of València (UPV), Grau de Gandia, Spain

19:30 València guided tour 21:00 Joint Dinner

6 Final programme


Tuesday, 27th November 2012

Session IV: Ecological stressors and morphological changes Chairperson: Sergi Sabater

9.00 – 9.20 Effects of a fungicide (Imazalil) and an insecticide (Diazinon) on leaf litter breakdown and associated organisms Lorea Flores1, Zoran Banjac2, Marinella Farré2, Aitor Larrañaga1, Damià Barceló2 and Arturo Elosegi1 1 University of the Basque Country (UPV/EHU), Bilbao, Spain 2 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain

9.20 – 9.40 Is reproduction of the snail Physella acuta affected by EDCs? An in situ bioassay in SCARCE basins Núria De Castro-Català1, Julio C. López-Doval1, Mira Petrović2, Marina Gorga3 and Isabel Muñoz1

1 Department of Ecology, University of Barcelona, Barcelona, Spain 2 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain 3 Department of Environmental Chemistry, IDAEA- CSIC, Barcelona, Spain

9.40 – 10.00 The role of chemical inputs in Mediterranean rivers biofilms

Lidia Ponsatí1, Damià Barceló1,2, Mira Petrović1,3, Yolanda Picó4, Natàlia Corcoll1, Helena Guasch5, Elisabet Tornés1 and Sergi Sabater1,5 1 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain 2 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain 3 Catalan Institution for Research and Advanced Studies (ICREA), Barcelona, Spain 4 Lab. de Nutrició i Bromatologia, University of València, Burjassot, Spain 5 Institute of Aquatic Ecology, University of Girona, Girona, Spain

10.00 – 10.20 Effects of flow regulation by dams on carbon flux in Mediterranean river ecosystems Ibon Aristi1, Maite Arroita1, Lorea Flores1, Lidia Ponsati2, Daniel von Schiller2, Vicenç Acuña2, Sergi Sabater2,3 and Arturo Elosegi1

1 Faculty of Science and Technology, University of the Basque Country (UPV/EHU), Bilbao, Spain 2 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain 3 Institute of Aquatic Ecology, University of Girona, Girona, Spain

10.20 – 10.40 Irrigation agriculture affects functioning of semi-arid terrestrial and aquatic ecosystems Maite Arroita1, Jesús Causapé2, Francisco A. Comín3, Joserra Díez4, Juan José Jimenez3, Juan Lacarta3, Carmen Lorente3, Daniel Merchán2, Selene Muñiz3, Enrique Navarro3, Jonatan Val3 and Arturo Elosegi1 1 Faculty of Science and Technology, University of the Basque Country (UPV/EHU), Bilbao, Spain 2 Instituto Geológico y Minero de España (IGME), Zaragoza, Spain 3 Instituto Pirenaico de Ecología (CSIC), Zaragoza, Spain 4 Faculty of Education, University of the Basque Country (UPV/EHU), Vitoria-Gasteiz, Spain

7 Final programme



10.40 – 11.10 Chemical multistressors in groundwater dependent ecosystem: the Fontanili case studies Alex Laini1,2, Matteo Balderacchi1, Ettore Capri1 and Marco Trevisan1 1 Is. di Chimica Agraria ed Ambientale, Univ. Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza, Italy

2 Dipartimento di Bioscienze, Parma University, Parma, Italy 11.10 – 11.40 Poster session/Coffee break Session V: Risk assessment and human health

Chairperson: Ettore Capri 11.40 – 12.10 Uncertainties in assessing climate change impacts on the hydrology

of Mediterranean basins Ralf Ludwig1 and the CLIMB consortium 1 Department of Geography, Ludwig-Maximilians-Universitaet Munich, Munich, Germany

12.10 – 12.40 The need of scientific based regulations of chemicals in water: A proposal for Brazil Gisela de Aragão Umbuzeiro Faculty of Technology, Unicamp, Campinas, Brazil

12.40 – 13.00 Climate change and health impact assessment of urban water in The

Netherlands Helena Sales-Ortells1,2, Kasper Spaan3 and Gertjan Medema1,2 1 KWR Watercycle Research Institute, Nieuwegein, The Netherlands 2 Delft University of Technology, Delft, The Netherlands 3 Waternet, Amsterdam, The Netherlands

13.00 – 13.20 Analysis of monitoring programs and their suitability for

ecotoxicological risk assessment in four Mediterranean basins in Spain Julio C. López-Doval1, Núria De Castro-Català1, Ignacio Andrés-Doménech2, Julian Blasco3, Antoni Ginebreda4 and Isabel Muñoz1 1 Department of Ecology, University of Barcelona, Barcelona, Spain 2 Department of Hydraulic Engineering and Environment, Technical University of València (UPV), València, Spain

3 Department of Ecology and Coastal Management, ICMAN-CSIC, Cadiz, Spain 4 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain

13.20 – 15.00 Lunch

Session VI: Ecosystem services and socioeconomic aspects

Chairperson: Antoni Ginebreda

15.00 – 15.20 Climate change impact on hydrological ecosystem services in a low flow Mediterranean river basin Montserrat Marquès, Rubab F. Bangash, Vikas Kumar and Marta Schuhmacher Environmental Engineering Laboratory, Department of Chemical Engineering, Rovira i Virgili University, Tarragona, Spain

8 Final programme


15.20 – 15.40 Sensitivity analysis of an ecosystem service valuation: Application in a sediment retention modeling of a Mediterranean watershed María Sánchez-Canales1, Alfredo López Benito1, Ramón Rodriguez Pons1, Rubab F. Bangash2, Vicenç Acuña3, Marta Schuhmacher2 and Francisco J. Elorza1

1 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas, Technical University of Madrid (UPM), Madrid, Spain 2 Environmental Analysis and Management Group, Department of Chemical Engineering, Rovira i Virgili University, Tarragona, Spain 3 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain

15.40 – 16.00 Water scarcity in the Mediterranean induces an increase of water users in the hydrosystems: with no risks? Isabelle La Jeunesse1, Claudia Cirelli1, Corinne Larrue1

and David Aubin2

1 University of Tours, Tours, France 2 Université catholique de Louvain, Centre Montesquieu d'études de l'action publique, Louvain-la-Neuve, Belgium

16.00 – 16.20 Water quality modelling under scarcity and drought. Application to Llobregat River Basin (Spain) Javier Paredes-Arquiola, Joaquín Andreu-Álvarez, Abel Solera and J. Arnau Research Institute of Water and Environmental Engineering (IIAMA), Technical University of València (UPV), València, Spain

16.20 – 16.40 Involving stakeholders in the identification of ecosystem services in a context of global change. Graciela Ferrer1, Francesc La Roca1 and Joserra Díez2 1 Department for Applied Economics, University of València, València, Spain 2 Faculty of Education, University of the Basque Country (UPV/EHU), Vitoria-Gasteiz, Spain

16.40 – 17.10 Poster session/Coffee break

17.10 – 17.30 Opportunity cost of environmental flows. Application to the management of the Orb river basin (France) in a global change scenario Corentin Girard1, Manuel Pulido-Velazquez1, Jean-Daniel Rinaudo2 and Yvan Caballero2

1 Research Institute of Water and Environmental Engineering (IIAMA), Technical University of València (UPV), València, Spain 2 BRGM, Montpellier, France

Final remarks and closure of the meeting

17.30 – 18.00 Final remarks and closure of the meeting Damià Barceló1,2 and Yolanda Picó3 1 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain 2 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain

3 Food and Environmental Safety Research Group, University of València, Burjassot, Spain

18.00 End of meeting In italics, invited presentations

9 Final programme



Posters

Analysis and fate of emerging contaminants

1.- Pesticides in the Guadalquivir river basin Ana Masiá, Julián Campo, Pablo Vazquez-Roig, Cristina Blasco and Yolanda Picó Food and Environmental Safety Research Group, University of València, Burjassot, Spain

2.- First determination of diclofenac and its nitrated and nitrosated microbial transformation products in wastewaters Victoria Osorio1, Jose Luis Abad2, Antoni Ginebreda1, Sandra Pérez1 and Damià Barceló1,3

1 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain 2 Department of Biomedical Chemistry, RUBAM-IQAC-CSIC, Barcelona, Spain 3 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain

3.- Occurrence of halogenated flame retardants in sediments and sludge from Ebro and Llobregat river basins (Spain) Enrique Barón1, Giselle Santin1, Ethel Eljarrat1 and Damià Barceló1,2 1 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain 2 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain

4.- Analysis of phosphodiesterase type V inhibitors and analogues in different water matrices Jaume Aceña1, Sandra Pérez1 and Damià Barceló1,2 1 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain 2 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain

5.- Multi-residue enantiomeric analysis of pharmaceuticals and their active transformation products in river and sewage water from the Guadalquivir River basin (South Spain) by chiral liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry Rebeca López-Serna1, Barbara Kasprzyk-Hordern2, Mira Petrović3,4 and Damià Barceló1,3

1 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain 2 Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Bath, Bath, UK 3 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain 4 Catalan Institution for Research and Advanced Studies (ICREA), Barcelona, Spain

6.- Pharmaceuticals in the aquatic environment: multi-biomarker approach for assessing the health status in the clam Ruditapes philippinarum Chiara Trombini, Miriam Hampel and Julián Blasco Department of Ecology and Coastal Management, Institute for Marine Science of Andalusia, Puerto Real, Spain

7.- QSPR prediction of retention times of phenylurea herbicides Francisco Torrens1 and Gloria Castellano2 1 Institut Universitari de Ciència Molecular, University of València, València, Spain 2 Cátedra Energesis de Tecnología Interdisciplinar, Universidad Católica de Valencia S.V.M., València, Spain

10 Final programme


8.- Capillary liquid chromatography coupled to in-tube solid-phase microextraction for estimating di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) in different matrices A. Argente-García, Yolanda Moliner-Martínez, M. Muñoz-Ortuño, Jorge Verdú-Andrés, Rosa Herráez-Hernández and Pilar Campíns-Falcó Department of Analytical Chemistry, University of València, Burjassot, Spain

9.- Matrix solid-phase dispersion (MSPD) and in-valve in-tube solid-phase

microextraction (IT-SPME) for estimating polycyclic aromatic hydrocarbons in sediments Rodrigo A. González-Fuenzalida, Jorge Verdú-Andrés, Yolanda Moliner-Martínez, Rosa Herráez-Hernández and Pilar Campíns-Falcó Department of Analytical Chemistry, University of València, Burjassot, Spain

10.- Transport of organic persistent microcontaminants associated to suspended

particulate material in a large Mediterranean river during a flushing-flow Sara Quesada1, Alvaro Tena2, Daniel Guillén1, Damià Vericat2,4,5, Antoni Ginebreda1, Ramon J Batalla2,3,4 and Damià Barceló1,3 1 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain 2 Department of Environment and Soil Sciences, University of Lleida, Lleida, Spain 3 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain 4 Forest Science Center of Catalonia, Solsona, Spain 5 Aberystwyth University, Aberystwyth, UK

11.- Estimation of chloramines in environmental samples

C. Garrido-Palanca, Yolanda Moliner-Martínez, Jorge Verdú Andrés, Carme Molins-Legua and Pilar Campíns-Falcó Department of Analytical Chemistry, University of València, Burjassot, Spain

12.- Evaluation of the presence of pharmaceuticals and heavy metals in waters of a

Mediterranean coastal wetland: Behavioral interrelations and the influence of the environment. Vicente Andreu1, Eugenia Gimeno1, Juan A. Pascual1, Pablo Vazquez-Roig2 and Yolanda Picó2 1 Desertification Research Center (CIDE-CSIC, UV, GV), Moncada, Spain 2 Food and Environmental Safety Research Group, University of València, Burjassot, Spain

13.- Multiresidue analysis of organic pollutants in waters by in-tube solid-phase microextraction coupled to capillary LC-DAD-MS Yolanda Moliner-Martínez, M. Muñoz-Ortuño, Rosa Herráez-Hernández and Pilar Campíns-Falcó Department of Analytical Chemistry, University of València, Burjassot, Spain

14.- Occurrence of priority contaminants in river water: Worldwide concentrations compared with concentrations in Iberian rivers Maja Kuzmanovic1, Mira Petrović2, Antoni Ginebreda1 and Damià Barceló1,2


15.- Analytical Determination of Sources of Organic Pollution in Natural Waters John Harwood1,2 and Sreedharan Lakshmi Narayanan2

1 Environmental Science Ph.D. Program, Tennessee Technological University, Cookeville, USA 2 Department of Chemistry, Tennessee Technological University, Cookeville, USA

11 Final programme



16.- Bioaccumulation of UV filters in fish from four Iberian river basins Pablo Gago Ferrero1, M. Silvia Díaz Cruz1 and Damià Barceló1,2 1 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain 2 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain

17.- Drugs of abuse in river sediments and sewage sludge: method optimization and environmental occurrence Nicola Mastroianni1, Miren López de Alda1 and Damià Barceló1,2 1 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain 2 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain

18.- Determination of perfluorinated compounds in river basins of the Mediterranean area Cristina Blasco1, Yolanda Picó1, Ana Masiá1, Julián Campo1, Marinella Farré2 and Damià Barceló2

1 Food and Environmental Safety Research Group, University of València, València, Spain 2 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain

19.- Photocatalytic and sonophotocatalytic degradation of carbamazepine.

Identification of transformation products Aleksandra Jelic1, Antigoni Achilleos2,3, Irene Michael2,3, Dimitra Lambropoulou4, Sandra Perez1, Mira Petrović5,6, Despo Fatta-Kassinos2,3 and Damià Barceló1,5 1 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain 2 Department of Civil and Environmental Engineering, University of Cyprus, Nicosia, Cyprus 3 Nireas-IWRC, University of Cyprus, Nicosia, Cyprus 4 Department of Chemistry, Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki, Greece 5 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain 6 ICREA, Barcelona, Spain

20.- Accumulation of perfluoroalkyl substances in fish from Ebro and Llobregat Rivers

Francisca Pérez1, Marta Llorca1, Marinella Farré1 and Damià Barceló1,2


21.- Patterns of presence and concentration of pesticides in the main course of the

Júcar River (Eastern Spain) Vicent Belenguer1, Francisco Martínez-Capel1, Ana Masiá2 and Yolanda Picó2

1 Research Institute for Integrated Management of Coastal Areas (IGIC), Technical University of València (UPV), València, Spain 2 Food and Environmental Safety Research Group, University of València, Burjassot, Spain

22.- Endocrine disruptors and related compounds in rivers of the Iberian Peninsula

Marina Gorga1, Mira Petrović2,3 and Damià Barceló1,2

1Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain 2 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain 3 ICREA Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats, Barcelona, Spain

23.- Screening and Quantitation of Targeted and Non-Targeted Environmental

Pollutants in Water Samples André Schreiber, Yi Yang1, Rolf Kern2, Nadia Pace1, Harald Moeller3 and Stephen Lock3 1AB SCIEX, Concord, ON, Canada 2AB SCIEX, Foster City, CA, USA 3AB SCIEX, Warrington, Cheshire, UK

12 Final programme


Hydrological and hydrogeological modelling for water resources

24.- Modeling the emerging pollutant diclofenac with the GREAT-ER model: Application to the Llobregat river basin Joana Aldekoa Martínez1, Chiara Medici1, Rafa Marcé2 and Félix Francés1 1 Technical University of València (UPV), València, Spain 2 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain

25.- 2D hydraulic modelling of alluvial rivers in the Pyrenees (Spain)

Pedro Millán Romero1, Beatriz Nácher Rodríguez1, José A. López-Tarazón2, Gemma Lobera2, Francisco J. Vallés Morán1 and Ignacio Andrés-Doménech1 1 Research Institute of Water and Environmental Engineering (IIAMA), Technical University of València (UPV), València, Spain 2 Fluvial Dynamics Research Group, University of Lleida, Lleida, Spain

26.- Integrated river flow and ecosystem services models for a low flow

Mediterranean river basin Rubab F. Bangash, Vikas Kumar and Marta Schuhmacher Environmental Engineering Laboratory, Department of Chemical Engineering, Rovira i Virgili University, Tarragona, Spain

26b.- Toward efficiency in multispecies reactive transport modeling under

heterogeneous conditions: a particle tracking solution for network reactions Christopher Henri and Daniel Fernàndez-Garcia Department of Geotechnical Engineering and Geosciences, Technical University of Catalonia, Barcelona, Spain

Ecological stressors and morphological changes 27.- Variability of particulate (SS, POC) and dissolved (DOC, NO3) matter during flood

events in the Alegria agricultural watershed Itsasne Cerro1, José Miguel Sanchez-Pérez 3,4, Estilita Ruiz-Romera 2 and Iñaki Antiguedad 1

1 Hydrology and Environment group, Dept. of Geodynamics, University of the Basque Country, Leioa, Spain 2 Hydrology and Environment Group, Department of Chemical and Environmental Engineering, University of the Basque Country, Bilbao, Spain 3 INPT, UPS, Functional Ecology and Enviroment Laboratory (EcoLab), University of Toulouse, Castanet Tolosan Cedex, France 4 CNRS, Functional Ecology and Enviroment Laboratory (EcoLab), University of Toulouse, Castanet Tolosan Cedex, France

28.- Mediterranean riparian guilds according to morphological and soil variables in Eastern Spain Virginia Garófano-Gómez, Francisco Martínez-Capel and Juan Diego Alcaraz-Hernández Research Institute for Integrated Management of Coastal Areas (IGIC), Technical University of València (UPV), València, Spain

29.- Respiratory responses to salinity and hypoxia of six caridean shrimps from different aquatic habitats Enrique González-Ortegón, Emilio Pascual and Pilar Drake Department of Ecology and Coastal Management, ICMAN-CSIC, Puerto Real, Spain

13 Final programme



30.- Pollution-induced community tolerance to anti-inflammatory drugs in fluvial biofilm communities Natàlia Corcoll1, Vicenç Acuña1, Damià Barceló1,2, Maria Casellas1, Helena Guasch3, Belinda Huerta1, Lídia Ponsatí1, Sara Rodriguez1 and Sergi Sabater1,3 1 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain 2 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain 3 Institute of Aquatic Ecology, University of Girona, Girona, Spain

31.- Effects of temperature on acute mixture toxicity of pharmaceuticals: application of predictive mixture toxicity models Elena Nieto, Miriam Hampel and Julián Blasco Department of Ecology and Coastal Management, Institute for Marine Science of Andalusia, Puerto Real, Spain

32.- The effect of pharmaceutical compounds on the larval development of Palaemon serratus Enrique González-Ortegón1, Julian Blasco2, Lewis LeVay1 and Luis Gimenez1 1 School of Ocean Sciences, Menai Bridge, UK 2 Department of Ecology and Coastal Management, ICMAN-CSIC, Puerto Real, Spain

33.- Anthropogenic soils sealing, protected coastal lagoons and environmental change: recent trends in La Albufera de Valencia, Spain Juan A. Pascual Aguilar and Vicente Andreu Centro de Investigaciones sobre Desertificación-CID (CSIC, UV, GV), Degradación y Conservación de Suelos, Moncada, Spain

34.- Effects of gravel-mining over morphology, hydraulics and habitats distribution in the Ésera River (Ebro basin) Jose A. López-Tarazón1,2, Gemma Lobera1,2, Ignacio Andrés-Doménech3, Francisco Martínez-Capel3, Rafael Muñoz-Mas3, Francisco Vallés3, Álvaro Tena1,2, Damià Vericat1,2,4,5 and Ramon J. Batalla1,2,4,6 1 Fluvial Dynamics Research Group, University of Lleida, Lleida, Spain 2 University of Lleida, Lleida, Spain 3 Technical University of València (UPV), València, Spain 4 Forest Science Centre of Catalonia, Solsona, Spain 5 Aberystwyth University, Aberystwyth, UK 6 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain

35.- Impact of dams on biogeochemical processes in rivers Daniel von Schiller1, Vicenç Acuña1, Ibon Aristi2, Maite Arroita2, Arturo Elosegi2, Lidia Ponsatí1 and Sergi Sabater1 1 Catalan Institute for Water Research (ICRA), Girona, Spain 2 University of the Basque Country (UPV/EHU), Bilbao, Spain

36.- Ecophysiological characterization of zebra mussel populations (Dreissena polymorpha) invading the Ebro and the Júcar hydrographic basins Amparo Torreblanca1, Oreto Antunez3, Luz Valero2,3, Rocío Ureña1, Olga Ruiz1, Jose del Ramo1, Inmaculada Varó4 and Carlos Barata5 1 Department of Functional Biology, University of València, Burjassot, Spain 2 Proteomics Unit, Centro de Investigación Príncipe Felipe, València, Spain 3 Proteomics Unit, SCSIE, University of València, València, Spain 4 Instituto de Acuicultura de Torre de la Sal (IATS-CSIC), Castellón, Spain 5 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain

14 Final programme


37.- Biomarkers and integrated indexes in fish of southeastern Iberia rivers Ana M. Pujante1, A. González-Mira2, R. Siscar2, Amparo Torreblanca2 and M.A. Martínez1 1 Laboratorios Tecnológicos de Levante, Departamento de Estudios Ambientales, València, Spain 2 Departament de Biologia Funcional i Antrolpología Física, University of València, València, Spain

38.- Water residence time and toxic cyanobacteria Susana Romo1 1 Departamento de Ecología, Facultad de Biología, Burjassot, Spain

39.- Changes in active channel and riparian surfaces of Iberian Rivers through the

analysis of historical aerial photographs Pedro Besné Torre Geography, Prehistory and Archaeology Dpt., University of the Basque Country (UPV/EHU), Vitoria-Gasteiz, Spain

40.- Application of the Aguaflash method in the Alegria agricultural watershed

(Basque Country) Itsasne Cerro1, José Miguel Sánchez-Pérez3,4, Estilita Ruiz-Romera2 and Iñaki Antiguedad1

1 Hydrology and Environment group, Department of Geodynamics, University of the Basque Country (UPV/EHU), Leioa, Spain 2 Hydrology and Environment Group, Department of Chemical and Environmental Engineering, University of the Basque Country (UPV/EHU), Bilbao, Spain 3 INPT, UPS, Functional Ecology and Enviroment Laboratory (EcoLab), University of Toulouse, Castanet Tolosan Cedex, France 4 CNRS, Functional Ecology and Enviroment Laboratory (EcoLab), University of Toulouse, Castanet Tolosan Cedex, France

41.- A novel approach to investigate the link between natural biofilm growth and soil

physical properties in a saturated porous media. Simonetta Rubol1,3, Albert Carles-Brangarí3, Daniel Fernàndez-Garcia3, A. Freixa2, Anna M. Romaní2 and Xavier Sanchez-Vila3 1 Dept. DICA, University of Trento, Trento, Italy 2 Institute of Aquatic Ecology, University of Girona, Spain 3 Department of Geotechnical Engineering and Geosciences, Technical University of Catalonia, Barcelona, Spain

41b.- Effects of diuron, diclofenac and their mixture on fluvial biofilms

Laura Barral, Marta Ricart y Helena Guasch Institut d'Ecologia Aquàtica, Universitat de Girona, Spain

15 Final programme



Risk assessment and human health

42.- Metal distribution and bioavailability in stream ecosystems. Influence in ecotoxicity and biological quality Neus Roig1,2, Jordi Sierra1,3, Jesús Ortiz4, Goretti Merseburger4, Martí Nadal2, Marta Schuhmacher1,2 and José L. Domingo2 1 Environmental Engineering Laboratory, Department of Chemical Engineering, Rovira i Virgili University, Tarragona, Spain 2 Laboratory of Toxicology and Environmental Health, School of Medicine, IISPV, Rovira i Virgili University, Reus, Spain 3 Laboratori d’Edafologia, Facultat de Farmàcia, University of Barcelona, Barcelona, Spain 4 Grup de treball d'Ecosistemes Fluvials, Associació per a la Conservació dels Ecosistemes Naturals, Reus, Spain

43.- Integrated Risk Index of Chemical Aquatic Pollution (IRICAP): Case-studies in Spain Francesc Fàbrega1,2, Vikas Kumar1,2, Antoni Ginebreda3, Martí Nadal2, Marta Schuhmacher1,2 and José Luis Domingo2 1 Environmental Engineering Laboratory, Department of Chemical Engineering, Rovira i Virgili University, Tarragona, Spain 2 Laboratory of Toxicology and Environmental Health, School of Medicine, IISPV, Rovira i Virgili University, Reus, Spain 3 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain

44.- Interactions between hydrogeological and health parameters in probabilistic risk assessment: Application to the Ebro River, Spain Vikas Kumar2, Felipe de Barros1, Marta Schuhmacher2, Xavier Sanchez-Vila1 and Daniel Fernàndez-Garcia1

1 Department of Geotechnical Engineering and Geosciences, Technical University of Catalonia, Barcelona, Spain 2 Department of Chemical Engineering, Rovira i Virgili University, Tarragona, Spain


ANNEXO 2: Estudio Presencia de productos farmacéuticos en diferentes especies de peces en ríos mediterráneos (Occurrence of pharmaceuticals in different fish species from Mediterranean rivers)

Occurrence of pharmaceuticals in different fish species from Mediterranean rivers

Belinda Huerta1*, Anna Jakimska2, Meritxell Gros1, Sara Rodríguez-Mozaz1, Damià Barceló 1,3, 1 Catalan Institute for Water Research, Emili Grahit 101, 17003, Girona, Spain. 2 Department of Analytical Chemistry, Chemical Faculty, Gdansk University of Technology, 11/12 Narutowicza Str., 80-233 Gdansk, Poland 3 Department of Environmental Chemistry, IDAEA-CSIC, Jordi Girona 18-26, 08034, Barcelona, Spain.

1. Introduction

Discharge of of pharmaceutical compounds into natural aquatic systems has led in recent years to an increasing amount of literature exploring environmental occurrence, fate, effects, and risk assessment of these compounds. Their presence in the aquatic ecosystems is particularly worrying, as the probability of them being biologically active in wildlife is rather high.

Analytical methodology to detect pharmaceuticals at trace levels in biota has advanced

significantly in the last few years. Nonetheless, there are still unresolved analytical challenges associated with the complexity of the biological matrices, which require exhaustive extraction and purification steps, and highly sensitive and selective detection techniques. Consequently, although bioaccumulation of some pharmaceuticals in aquatic organisms has been reported in scientific literature, available information is still scarce [1, 2, 3].

This work describes the development, optimization and validation of a method for the

determination of 20 multi-class pharmaceuticals and metabolites in fish using pressurized liquid extraction (PLE) followed by gel permeation chromatography (GPC) as purifying technique and liquid chromatography–triple quadrupole mass spectrometry (LC–MS–MS) for the analysis. This methodoly was applied to assess the occurrence of target analytes in different fish species collected from four rivers basins in Spain, Ebro, Llobregat, Júcar and Guadalquivir, all subjected to intensive anthropogenic activities.

2. Materials and methods

A total of 183 fish individuals of 10 different species were collected in four mediterranean rivers (Ebro, Llobregat, Júcar and Guadalquivir) during the summer of 2010 for the analysis of 20 multi-class pharmaceutical compounds.

Whole individuals (n=3) were homogenized, composited into a single sample, freeze-dried

and kept at minus 20 °C until analysis. Approximately 1 g of freeze-dried fish was weighted and spiked with known amounts of the target compounds. Samples were extracted in an automated solvent extractor system (ASE® 350, Dionex), using methanol as extraction solvent. Extracts were evaporated to 1 ml and then 250 μl was passed through a preparative column in a gel permeation chromatography system for lipid removal. Final extracts were collected and

redissolved in methanol/water (10:90) for the analysis by ultra-rapid liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC/MS/MS) with electrospray ionization (ESI) operating in both positive and negative ion mode, according to the method developed by Gros et al [5]. Ultra performance liquid chromatography (UPLC Acquity, Waters, Mildford, USA) coupled to a QTRAP® 5500 (AB SCIEX, Framingham, USA) was used for instrumental analysis. Quantification was carried out by matrix-matched calibration approach. Lipid content was evaluated for all the samples according to the method developed by Spiric et al [4].

3. Results and Discussion

A robust and sensitive analytical method was thus developed for the 20 pharmaceuticals selected in homogenate fish samples. Method detection limits (MDL) were in the range 0.02-0.7 ng/g (dry weight), while method quantitation limits (MQL) were between 0.1-2.4. Recoveries obtained were generally higher than 50%, with exception of two compounds that yielded lower, but still acceptable recoveries for complex biota matrix.

Table 1. Maximum concentrations (ng/g, dry weight) of pharmaceuticals detected in four river basins in the Iberian Peninsula.

River Basin Species Compound Maximum concentrations detected (ng/g)

Clopidogrel < MLQ

Citalopram 1.4 ± 0.3 Cyprinus carpio

Venlafaxine 0.6 ± 0.02

Barbus graellsi (adult) nd

Llobregat

Barbus graellsii (juvenile) Diclofenac 15.4 ± 0.1

Cyprinus carpio Citalopram 0.2 ± 0.02

Barbus graellsi (adult) Diclofenac 5.7 ± 1.9

Barbus graellsii (juvenile) Diclofenac 2.2 ± 0.02

Propanolol 4.2 ± 0.2

Carazolol 3.8 ± 0.1

Ebro

Silurus glanis

Salbutamol 2.6 ± 0.02

Cyprinus carpio nd Guadalquivir

Micropterus salmoides Diclofenac 4.1 ± 0.7

Cyprinus carpio nd

Barbus graellsi (adult) Diclofenac 11.8 ± 0.01

Barbus graellsii (juvenile) nd

Micropterus salmoides nd

Anguilla anguilla Carazolol < MLQ

Júcar

Pseudochondrostoma willkommii Sotalol < MLQ

A detailed study of matrix effects was performed in three different fish species in order to determine signal interferences during LC/MS/MS analysis. Ion suppresion and enhancement was assessed in fish homogenates, with matrix effects between 75-154 %. Matrix effects demonstrated that accurate quantitation of analytes in tissue extracts was not feasible using calibration standards prepared in methanol/water solution. Thus, quantification of the analytes was performed using matrix-matched calibration standards.

Results from the analysis of pharmaceutical compounds in fish collected from Ebro,

Llobregat, Júcar and Guadalquivir are presented in Table 1. Psychiatric drugs, non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAID) and β-blockers were the most prevalent compounds in the three fish species. Maximum levels were found in the most polluted sites of the rivers, where maximum concentrations were found for anti-inflammatory diclofenac (15.4 ± 0.1 ng/g), psychiatric drugs citalopram (1.4 ± 0.3 ng/g), and venlafaxine (0.6 ± 0.02 ng/g), and β-blocker propanolol (4.2 ± 0.2 ng/g). These findings are consistent with other studies that detected the presence of pharmaceuticals in freshwater fish, which reported for the first time concentrations of some psychiatric drugs in the low ng/g level [6, 7].

4. Conclusions

The multi-residue analytical method developed, based on accelerated solvent extraction, gel permeation chromatography purification and UPLC–MS/MS analysis allowed the simultaneous determination of 20 pharmaceuticals. Recoveries obtained for most of the target compounds were higher than 50%, while detection limits were in the low ng/g range, thus providing a reliable and robust tool that can be used for routine analysis of multi-class pharmaceuticals in fish homogenates. Maximum concentrations of anti-inflammatories, psychiatric drugs and β-blockers were found in fish samples from the most polluted sites of Mediterranean rivers in the range of 0.6-15 ng/g.

5. References [1] Schröder U, Machetzki A (2007) Determination of flumequine, nalidixic acid and oxolinic acid in shrimps by high-performance liquid chromatography with fluorescence detection. Eur Food Res Technol 225 (5):627-635. [2] Bringolf RB, Heltsley RM, Newton TJ, Eads CB, Fraley SJ, Shea D, Cope G (2010) Environmental occurrence and reproductive effects of the pharmaceutical fluoxetine in native freshwater mussels. Environ Toxicol Chem 29 (6). [3] Ramirez AJ, Mottaleb MA, Brooks BW, Chambliss CK. (2007). Analysis of Pharmaceuticals in Fish Using Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry. Anal Chem 79 (8):3155-3163. [4] Spiric A, Trbovic D, Vranic D, Djinovic J, Petronijevic R, Matekalo-Sverak V Statistical evaluation of fatty acid profile and cholesterol content in fish (common carp) lipids obtained by different sample preparation procedures. Analytica Chimica Acta 672 (1-2):66-71. [5] Gros, M. Rodríguez-Mozaz, S. Barceló, D. (2012). Fast and comprehensive multi-residue analysis of a broad range of human and veterinary pharmaceuticals and some of their metabolites in surface and treated waters by ultra-high-performance liquid chromatography coupled to quadrupole-linear ion trap tandem mass spectrometry. J Chromatogr A. In press. [6] Brooks BW, Chambliss CK, Stanley JK, Ramirez A, Banks KE, Johnson RD, Lewis RJ (2005) Determination of select antidepressants in fish from an effluent-dominated stream. Environ Toxicol Chem 24 (2):464-469. [7] Chu S, Metcalfe CD (2007) Analysis of paroxetine, fluoxetine and norfluoxetine in fish tissues using pressurized liquid extraction, mixed mode solid phase extraction cleanup and liquid chromatography tandem mass spectrometry. J Chromatogr A 1163 (1-2):112-118. Acknowledgements

This research work was funded by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness for its financial support through the project SCARCE (Consolider-Ingenio 2010 CSD2009-00065).


ANNEXO 3: Estudio Presencia y eficacia en la eliminación de plaguicidas en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) de los ríos Ebro, Guadalquivir, Júcar y Llobregat (España) (Occurrence and removal efficiency of pesticides in sewage treatment plants (STPs) from Ebro,

Guadalquivir, Jucar and Llobregat rivers (Spain)).

Occurrence and removal efficiency of pesticides in sewage treatment plants (STPs) from Ebro, Guadalquivir, Jucar and

Llobregat rivers (Spain).

J. Campo*, A. Masiá, C. Blasco, Y. Picó

Food and Environmental Safety Research Group, Faculty of Pharmacy, University of Valencia, Av. Vicent Andrés Estellés s/n. 46100, Burjassot, València, Spain.

1. Introduction The re-use of sewage treatment plant (STP) effluents is currently one of the most employed strategies in several countries to deal with the water shortage problem. The treated water can be utilized in agricultural irrigation, for municipal and industrial purposes, for environmental aims, such as the recharging of aquifers or they can be directly discharged into rivers or the sea [1]. Accordingly, the occurrence in this water of contaminants and residues, as pesticides, can be of concern because of their likely entry into the environment. Pesticides are widely applied to protect crops from diseases, weeds and insects damage. In contrast, some of them are also bio-accumulative and due to their vertebrate and non-vertebrate toxicity they can affect non-target organisms [2], especially in the aquatic ecosystem. When pesticides enter these aquatic ecosystems their ecological status is treated [3]. Despite these facts, and to our knowledge, there are few peer-reviewed articles that report concentrations of pesticides in Spanish STPs. Consequently, the efficiency of the removal of pesticides in such STPs has been scarcely studied. This work presents the results of an extensive survey that was carried out in 2010 in 15 of the STPs of Ebro, Guadalquivir, Jucar and Llobregat rivers in Spain within the SCARCE project. A multipurpose project that aims to describe and predict the relevance of global change impacts on water availability, water quality and ecosystem services in Mediterranean River Basins of the Iberian Peninsula, as well as their impacts on the human society and economy. Based on the objectives of SCARCE project, 43 currently used pesticides, belonging to anilide, neonicotinoid, thiocarbamate, acaricide, juvenile hormone mimic, insect growth regulator, urea, azole, carbamate, chloroacetanilide, triazine and organophosphorus, have been monitored. The influent, effluent and dehydrated sludge from 15 STPs located along the rivers (Figure 1) were analyzed for pesticide residues. With these data, removal efficiencies are also calculated.

Figure 1. Location of the STPs along the course of the different Rivers

2. Materials and methods 2.1. Description of the study area and sampling The Ebro, Guadalquivir, Jucar and Llobregat rivers are between the 15 longest rivers in Spain (928, 657, 498 and 170 Km) and were selected because of their economic and environmental importance.

The location of the STPs monitored four River Basins is shown in Fig.1 and their characteristics are summarized in Table 1. Influent, effluent and dehydrated sludge samples analyzed in this study were collected in a campaign carried out in October of 2010 in each STP, which represent the main treatment plants along the rivers and their tributaries. Integrated samples were taken in both effluent and influent, always that possible. Integrated samples were taken using automatic 24-h volume-proportional composite sampling (device takes a constant sample volume at variable time intervals after a certain volume of sewage has passed the sampling point). Punctual influent and effluent samples were also analyzed in Loja STP. Dehydrate sludge samples were provided by the STPs operators and they were transferred to aluminum foil that was put inside an aluminum box. The aluminum foil was previously washed with methanol and dried in oven at 100 ºC. Before the analysis, both waste waters were vacuum filtered through 1 μm glass fiber filters followed by 0.45 μm nylon membrane filters (VWR, Barcelona, Spain) and dehydrated sludge were frozen (-80 ºC) and lyophilized.

Table 1. Description of Sewage Treatment Plants in the different basins

BASIN STP NAME EQUIVALENT PEOPLE

FLOW m3 day-1 TREATMENTS

Pamplona 550000 103680 Secondary Logroño 466560 103680 Secondary Tudela 46237 22150 Secondary Zaragoza 1200000 260000 Secondary Lleida 186666 87500 Secondary

EBRO

Tortosa 46847 10296 Secondary Cordoba 522000 108000 Secondary Loja 30480 - Secondary Moron de la Frontera 30000 - Secondary Copero (Sevilla) 950000 255000 Secondary

GUADALQUIVIR

Ranilla (Sevilla) 400000 90000 Tertiary Manresa 196167 53500 Secondary

LLOBREGAT Igualada 285666 20000 Secondary Cuenca - - Secondary

JUCAR Alzira 114302 35131 Secondary

2.2. Sample preparation and instrumental analysis 2.2.1. Water extraction Water samples (250 mL) were passed through the SPE cartridge (STRATA SPE 200 mg sorbent/6 mL cartridge, Phenomenex, USA) at a flow rate ca. 10 mL min−1 using a vacuum manifold. The cartridges were dried under vacuum for 10 minutes and the analytes were then eluted with 10 mL of dichloromethane-methanol (50:50, v/v) drop by drop (flow rate ca. 1 mL min−1). Extracts were evaporated to dryness at 40 °C under a stream of nitrogen in a Zymark TurboVap LV evaporator and reconstituted with 1 mL of methanol. 2.2.2. Sludge extraction The QuEchERS method was applied to lyophilized sediment (1 g), which was weight in a 50 ml falcon tube, and homogenized with 7.5 ml water and 10 ml acetonitrile. Then, Mg SO4 (6 g), NaCl (1.5 g), Na3C6H5O7·2H2O (1.5 g) and HOC(COOH)(CH2COONa)2·1.5H2O (0.75 g)] were added for phase-separation and pH-adjustment. This mixture was agitated intensively in a vortex for one minute and centrifuged at 3000 rpm for 5 min. An aliquot (1 ml) of upper organic phase was subjected to dispersive SPE cleanup (dSPE) by mixing it with PSA (50 mg), Mg SO4 (150 mg) and C18 (50 mg). This mixture was shaken in a vortex for 1 min and centrifuged at 3000 rpm for 5 minutes to separate solid material. 2.2.3. LC-MS/MS determination

The chromatographic instrument was an HP1200 series Liquid Chromatograph triple quadrupole (QQQ) mass spectrometer equipped with electrospray ionization (ESI) interface. Data were processed using a Mass Hunter Workstation Software for qualitative and quantitative analysis (A GL Sciences, Tokyo, Japan). The separation was carried out in a Luna C18 (15.0 cm × 0.21 cm) with a 3 μm particle size using a gradient elution. Solvent A was Milli-Q water with 10 mM ammonium formate and solvent B was methanol also with 10 mM ammonium formate. For each compound, two characteristic fragmentations of the protonated molecule [M+H]+ were monitored, the first and most abundant one was used for quantification, while the second one was used as a qualifier. Nitrogen was used as collision, nebulizing and desolvation gas. The ESI conditions were: capillary voltage 4000 V, nebulizer 15 psi, source temperature 300 °C and gas flow 10 L min-1. In order to maximize sensitivity, dynamic MRM was used, with MS1 and MS2 at unit resolution and cell acceleration voltage of 7 eV for all the compounds. Quantification of target compounds was performed using external standard methodology based on peak areas. 2.2.4. Validation and quality control In water samples, recoveries ranging from 48% to 70%, with relative standard deviations between 2%-19% were obtained; and low limits of quantification (0.2 to 6 ng L-1) were achieved for all selected pesticides. For sediment samples, recoveries were between 40 and 105 % and, relative standard deviation was in all cases below 20 % at the limits of quantification. These limits were 0.1-5.0 ng g-1 for sediments and 0.01-5 ng L-1 for influent and effluent waste waters.

3. Results and discussion 3.1. Occurrence of selected pesticides in wastewater samples In terms of frequency of detection, most of pesticides were detected at least once over the campaign developed from the 44 analytes included in this study in both, influent and effluent samples. Twenty four were common and two different. Organophosphorus pesticides were the most frequently detected in all wastewater samples, but azole, urea, triazine, neonicotinoid and the insect growth regulator were also commonly found. Imazalil revealed the maximum concentration in wastewater samples from all rivers except the Guadalquivir, in which diuron presented the maximum one. The concentrations of organophosphorus in influent and effluent samples were in the range 1.09 (chlorpyriphos) – 620.56 (dimethoate) ng L-1 and 1.02 (chlorpyriphos) – 519.72 (dimethoate) ng L-

1, respectively. Among the azoles, concentration of imazalil ranged from 7.33 to 2120.84 ng L-1 in influents, and from 5.22 to 1170. 68 ng L-1 in effluents. Noteworthy are also the concentrations of diuron, which were in the range 28.36 – 2526.05 ng L-1 and 19.10 – 2393.07 ng L-1 in influent and effluent samples, respectively (Figure 2).

0

50

100

150

200

250

300

350

ng/L

IN

OUT621 / 529

2526 / 2393

Figure 2. Maximum pesticide concentrations detected in the wastewaters of the five STPs located in the Guadalquivir River Basin (Cordoba, Loja, Moron de la Frontera, Ranilla and Copero).

With respect to the Maximum Allowable Concentrations (MAC) stipulated by the Directive 2008/105/EC for pesticides in inland and other surface waters (Council of the European Communities, 2008), diuron exceeded these limits (2000 ng L−1 for atrazine; 1800 ng L−1 for diuron; 1000 ng L−1 for isoproturon; 4000 ng L−1 for simazine). Nevertheless, it is important to emphasize that, even though, the pesticides concentrations measured were relatively low (according to directives); this study analysed just some of them. A wide variety of other

compounds, including other pesticides and pesticides transformation products, may contribute to the bad quality of the water when re-used. 3.2 Occurrence of selected pesticides in sludge samples Eleven pesticides including five organophosphorus, two azoles, one triazine, one chloroacetanilide, one juvenile hormone mimic and one acaricide were detected in the sludge samples. Accordingly, organophosphorus were the most frequently detected pesticides in the sludge samples, but the highest concentration was observed for imazalil, with a value of 1166.06 ng g-1 in dry weight. The higher concentration of this azole in the influent and their possible stronger adsorption may be the reason for their higher concentration in the sludge samples. The concentrations of organophosphorus and triazine were relative lower ranging from 0.05 to 77.88 ng g-1 and from 2.59 to 10.61 ng g-1, respectively, in dry weight. 3.3 Removal of pesticides by STPs The removal efficiency of pesticides was calculated from the analyte concentration in influent (Cin) and effluent (Cef): [(Cin-Cef)/Cin] x 100%. The removal of organophosporus ranged from -810,47 to 93,11%, meanwhile azoles and ureas were not removed in the STPs. Studying the pesticides removal by basin, in the Ebro River the less efficient STP was Tortosa with -810,47% of chlorfenvinphos elimination and the most efficient was Pamplona with 73.68% of diazinon elimination. In the Guadalquivir basin, the removal ranged from -289.99% of pyriproxyfen to 95.64% of propazine, both in Copero STP (Figure 3). In the Jucar River, the efficiencies were between -203.77% of pyriproxyfen, in Cuenca, and 75.96% of dimethoate in Alberique. Finally, in the Llobregat basin the STP of Manresa showed the lowest (-101.26% of hexythiazox) and the highest (37.25% of chlorfenvinphos) elimination efficiencies.

-60-40-20

020406080

100120

Rem

oval

eff

icie

ncy

(%)

Figure 3. Maximum pesticide removal efficiencies detected in the STPs of Guadalquivir River (Cordoba, Loja, Moron de la Frontera, Copero and Ranilla)

4. Conclusions The pesticides most frequently detected in influent and effluent samples were organophosphorus, azole, urea, triazine, neonicotinoid and the insect growth regulator. Up to 26 different pesticides were detected in at least one occasion in influent and effluent integrated samples In the Guadalquivir River Basin, diuron revealed the maximum concentration in wastewater samples meanwhile in the Ebro, Jucar and Llobregat River Basins, imazalil presented the maximum one. In general, removal efficiencies of pesticides by the STPs analysed in this study do not achieve the 80% (only in the Guadalquivir River Basin higher efficiencies were observed for diazinon, dimethoate, and propazine). Poor elimination of pesticides by sewage treatment plants presented in this study could be related by the treatment process used, hydraulic and solid retention times, besides the dilution and temperature of the raw sewage and the plant’s configuration. These poor efficiencies are responsible of the high pesticides concentration (e.g.diuron) found in some effluents, which may endanger water quality of the ecosystem when they re-used or directly discharged into the river. Acknowledgements: This work has been supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation through the project Consolider-Ingenio 2010 CSD2009.

REFERENCES [1] Blasco, C., Picó, Y. TrAC (2009); 28: 745-757.

[2] Moganti S, Richardson BJ, McClellan K, Martin M, Lam PKS, Zheng GJ. Mar Pollut Bull (2008); 57: 672-680. [3] Barco-Bonilla, N., Romero-González, R., Plaza-Bolaños, P., Garrido Frenich, A., Martínez Vidal, J.L. J Chromatogr A (2010); 1217: 7817–7825.


ANNEXO 4: Estudio Análisis de los programas de monitorización y de su idoneidad para la evaluación de riesgos ecotoxicológicos en cuatro cuencas mediterráneas de España (Analysis of monitoring programs and their suitability for ecotoxicological risk assessment in four Mediterranean basins in Spain)

Analysis of monitoring programs and their suitability for

ecotoxicological risk assessment in four Mediterranean basins in

Spain

Julio C. López-Doval1 , Núria De Castro-Català1, Ignacio Andrés-Doménech2, Julian

Blasco3, Antoni Ginebreda4, Isabel Muñoz1

1 Department of Ecology, University of Barcelona, Barcelona, Spain 2 Department of Hydraulic Engineering and Environment, Polytechnic University of Valencia, Valencia,

Spain 3 Department of Ecology and Coastal Management Institute of Marine Sciences of Andalucia, Spanish

Council for Scientific Research (CSIC), Cadiz, Spain 4 Department of Environmental Chemistry, Institute of Environmental Assessment and Water Research,

Spanish Council for Scientific Research (IDAEA-CSIC), Barcelona, Spain Introduction and material and methods

Different approaches have been developed to identify compounds of environmental concern and to establish priorities for monitoring. Most of these approaches are based on the occurrence of such compounds in natural systems and on their ecotoxicological effects. In the present study chemical and biological data from three consecutive years of four Spanish basin management authorities were analysed. The present study addresses two main objectives: i) to identify those chemicals most likely responsible for the environmental toxicological risk in the four basins and ii) to investigate the relationships between toxicological risk and biological status in these catchments. The toxicological risk for the stream-dwelling macroinvertebrate community has been evaluated through analysis of data compiled by different water authorities and applying the Toxic Units (TU) concept. For the second objective, biological status was compared with TU results obtained. These analyses permit to evaluate whether a potential risk (measured as TU) accurately reflects the risk to the community or, alternatively, whether new criteria should be developed to improve the risk assessment.

The basins studied were: Ebro, Guadalquivir, Júcar and Llobregat. Data were compiled from existing monitoring databases provided by the following water agencies: Confederación Hidrográfica del Ebro (CHE), Confederación Hidrográfica del Guadalquivir (CHG) and Agencia Andaluza del Agua, Confederación Hidrográfica del Júcar (CHJ) and Agència Catalana de l’Aigua (ACA). The monitoring sites studied here were those where priority substances and other hazardous substances were periodically measured. To study the relationship between toxicological risk and biological status, those sites where macroinvertebrates were also sampled were selected. This study covered the period from 2008 to 2010 (period 2007-2009 for Guadalquivir). Biological status was evaluated by means of biological indices provided by water agencies and SPEAR index calculated by us with their data. Biological indices were based in macroinvertebrate sampling campaigns. SPEAR index was calculated using lists of families and abundances from the various water agencies and the program SPEAR Calculator (Liess et al., 2012). For calculation of the TU of each compound of the mixture, the maximum annual concentration measured was used. The total risk for each sampling point, as sum of all TU values, was calculated. Compounds that have never been detected above the limit of quantification (LOQ) were excluded from the analyses of the TU estimate.

Results and discussion

Primary analysis of data provided by water managers revealed that the parameters analyzed varied by sampling point and by basin. For the chemical parameters, spatial coverage and sampling frequency varied by parameter, year and basin (Table 1). Biological parameters were

monitored using a standardized procedure and were easy to compare. Only in 106 sites biological and chemical data were analyzed together. Relatively few sites exceeded the EQS values for priority substances, mainly pesticides and heavy metals and no common pattern among basins was found. Most of the chemicals analyzed occurred (at times or consistently) at levels below the limit of quantification (LOQ). Analysis of TU revealed that the substances included in the calculation represented more than the 95% of the toxicological risk. The highest toxicity risk is associated with the presence of metals for almost all sites. The risk due to organics was appreciable at some sites, especially at the Ebro and Guadalquivir, especially for pesticides. Toxicological risk did not change appreciably over time. The biological quality calculated with the SPEAR and IBMWP indexes varied considerably and no clear relationships with toxicological risk were found in the basin with the exception of Llobregat (Fig. 1).

The sampling routines of the water agencies were sufficient to monitor the water quality under WFD specifications. Nevertheless, improvements can be made to increase the efficiency and quality of the data mining process. The data sets were not homogeneous across basins. It is also important to consider the implementation of sampling sites where chemical and biological data could be taken together. Improvements in analytical approaches could reduce the large number of substances with below-LOQ values and be applied consistently among basins. Priority substances with EQS under the LOQ could be underestimated. Priority pollutants, other compounds and other stressors need to be considered simultaneously. In contrast to the potential risk measured using TU values, especially for metals, a significant relationship between TU and community index was found only in one basin. It is possible that the toxicity values of some metals obtained in laboratory tests are overestimated or maybe community has suffered adaptative processes (Crane et al., 2007; Schmidt et al., 2010). At sites with conflicting chemical and biological quality measures, alternatives to the biotic indexes, such as in situ and laboratory bioassays, could be explored (Damásio et al., 2007). Chemical status, toxic stress, morphological degradation and eutrophication should be considered simultaneously with biological status at the same sampling sites or reaches for the assessment of the global ecological status of those sites. Sufficient data are required from the same sites to evaluate ecosystem changes in response to dynamic stressors and to assess the effects of measurement programs on improvements to ecological status. Long-term data collection is recommended depending on basin length and spatial heterogeneity, at least for some selected sites sufficiently representative of the basin.

These results has been published in Science of the Total Environment (2012) http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2012.07.035

Figure 1. Relationships between toxicological risk and biological quality in Llobregat river. Toxicological risk is shown as log TUorg for organics; biological quality is shown as SPEAR or IBMWP index. R= Spearman correlation coefficient; p= significance level.

Table 1. The number and group of chemical compounds analyzed is not the same in all the basins and sampling points, in the table we show the number of stations that analyzes chemical compounds and we differentiate between those that analyze only organics or only metals. * In addition, cyanides are analyzed in these stations, ** all the organic compounds analyzed are pesticides

Year Number of stations

Max. number of

compounds

Min. number of

compounds

Only metals

Only organic Both

2008 33 84 30 33 2009 34 85 28 34

Ebro

2010 35 83 25 35 2007 162 96 2 24 6 132 2008 132 83 2 17* 27 88

Guadalquivir

2009 127 81 2 14* 29 84 2008 6 110 32 2** 4 2009 12 105 37 1** 11

Júcar

2010 14 98 40 1** 13 2008 55 107 17 13 42 2009 38 107 17 22 16

Llobregat

2010 45 107 17 8 37 Acknowledgements

The present work was funded by the Spanish Ministry of Economics and Competitiveness through the Consolider-Ingenio 2010 program (project Scarce CSD2009-00065). The authors would like to acknowledge the Confederación Hidrográfica del Ebro (C. Durán and V. Sánchez-Tello), Confederación Hidrográfica del Guadalquivir (V. Cifuentes), Agencia Andaluza del Agua, Agència Catalana de l’Aigua (A. Munné, L. Tirapu) and Confederación Hidrográfica del Júcar (MA Piñón) who kindly provided the monitoring data. Núria De Castro-Català holds a predoctoral grant from the University of Barcelona. We would thanks to two anonymous reviewers for their suggestions which have improved this manuscript.

References

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III Conferencia Anual SCARCE - USFX

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