Ítem
Acceso Abierto
High resolution mass spectrometry-based screening for the comprehensive investigation of organic micropollutants in surface water and wastewater from Pasto city, Colombian Andean highlands
Título de la revista
Autores
Galeano, Luis Alejandro
Hidalgo-Troya, Arsenio
Hernández, Felix
Ibáñez, María
Ramírez González, Juan David
Paredes, Manuela Alejandra
Hidalgo, Andrés Fernando
García, Ana María
Portoles, Tania
Fecha
2024-04-20
Directores
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Resumen
La complejidad del escenario del medio acuático, incluido el impacto de las aguas residuales urbanas, junto con el enorme número de compuestos potencialmente peligrosos que pueden estar presentes en las aguas, hace que la caracterización integral de las muestras sea un desafío analítico, particularmente en relación con la presencia de compuestos orgánicos. microcontaminantes (OMP). Hoy en día, el potencial de la espectrometría de masas de alta resolución (HRMS) para la detección de amplio alcance en muestras ambientales está fuera de toda duda. Teniendo en cuenta las características fisicoquímicas de las OMP, es obligatorio el acoplamiento de cromatografía líquida (LC) y de gases (GC) a HRMS. En este trabajo, hemos explorado el uso combinado de LC y GC acoplados a espectrometría de masas de tiempo de vuelo cuadrupolo (QTOF MS) para el análisis de muestras de aguas superficiales y aguas residuales de Pasto (Nariño), una ciudad de las tierras altas andinas de Colombia. (altitud media 2527 m), ubicado en una importante zona agrícola. La cuenca alta del río Pasto se ve impactada por productos fitosanitarios utilizados en diferentes cultivos, mientras que las aguas residuales domésticas se vierten directamente al río sin ningún tratamiento, potenciando el impacto antropogénico en la calidad del agua. La búsqueda de OMP se realizó por enfoques objetivo (estándares disponibles) y sospechosos (sin estándares), utilizando bases de datos caseras que contienen 2000 compuestos. En el punto de muestreo del río Pasto hasta la localidad se identificaron hasta 15 pesticidas (7 insecticidas, 6 fungicidas y 2 herbicidas), mientras que en este sitio no se encontraron productos farmacéuticos, lo que ilustra el impacto de las prácticas agrícolas. Por el contrario, 14 productos farmacéuticos (7 antibióticos y 3 analgésicos, entre otros) fueron encontrados en muestras de ríos recolectadas en sitios medios y bajos del poblado, lo que revela el impacto de la población urbana. Curiosamente, en el análisis se identificaron algunos productos de transformación, incluidos metabolitos, como carbofuran-3-hidroxi y 4-acetilamino antipirina. Sobre la base de estos datos, en el seguimiento futuro se aplicarán métodos LC-MS/MS cuantitativos específicos para los compuestos más relevantes identificados.
Abstract
The complexity of the aquatic environment scenario, including the impact of urban wastewater, together with the huge number of potential hazardous compounds that may be present in waters, makes the comprehensive characterization of the samples an analytical challenge, particularly in relation to the presence of organic micropollutants (OMPs). Nowadays, the potential of high-resolution mass spectrometry (HRMS) for wide-scope screening in environmental samples is out of question. Considering the physicochemical characteristics of OMPs, the coupling of liquid (LC) and gas chromatography (GC) to HRMS is mandatory. In this work, we have explored the combined use of LC and GC coupled to Quadrupole-Time-of-Flight Mass Spectrometry (QTOF MS) for screening of surface water and wastewater samples from Pasto (Nariño), a town of the Colombian Andean highlands (average altitude 2527 m), located in an important agricultural area. The upper basin of the Pasto River is impacted by phytosanitary products used in different crops, whereas the domestic wastewater is directly discharged into the river without any treatment, enhancing the anthropogenic impact on the water quality. The OMP searching was made by target (standards available) and suspect (without standards) approaches, using home-made databases containing 2000 compounds. Up to 15 pesticides (7 insecticides, 6 fungicides and 2 herbicides) were identified in the sampling point of the Pasto River up to the town, while no pharmaceuticals were found at this site, illustrating the impact of agriculture practices. On the contrary, 14 pharmaceuticals (7 antibiotics and 3 analgesics, among others) were found in river samples collected in the middle and down to the town sites, revealing the impact of the urban population. Interestingly, some transformation products, including metabolites, such as carbofuran-3-hydroxy and 4-acetylamino antipyrine were identified in the screening. Based on these data, future monitoring will apply target quantitative LC-MS/MS methods for the most relevant compounds identified.
Palabras clave
Espectrometría de masas de alta resolución , Agua , Pesticidas , Productos farmacéuticos , Antibióticos , Detección de amplio alcance
Keywords
High resolution mass spectrometry , Water , Pesticides , Pharmaceuticals , Antibiotics , Wide-scope screening
