El medio ambiente sufre el vertido continuo de contaminantes antropogénicos, incluyendo compuestos orgánicos, como fármacos y productos de cuidado personal (PPCPs), plaguicidas, sustancias perfluoroalquiladas (PFASs), drogas de abuso y microplásticos. Algunos de estos contaminantes son de hecho considerados contaminantes emergentes. Una de las principales fuentes de contaminantes al medio ambiente son las estaciones depuradoras de aguas residuales Además, existen otras fuentes de carácter más difuso como la infiltración o las aguas de escorrentía, que pueden transportar plaguicidas y otros contaminantes emergentes empleados en los campos de cultivo. Todos estos vertidos suelen tener un destino en común, el medio acuático. Los medios acuáticos son de una gran importancia medioambiental, fuertemente ligados a la riqueza y biodiversidad y en los que se apoyan numerosos ecosistemas. Sin embargo, una de las grandes problemáticas con respecto a la relación entre la contaminación y el agua, es que esta proporciona un medio de rápida dispersión para los contaminantes, pudiendo poner en riesgo la fauna, la flora o el sustrato, entre otros. Por eso el estudio de la contaminación en los ecosistemas acuáticos y como se relacionan estos con otros compartimentos ambientales es de vital importancia. Un punto destacable relacionado con el estudio de contaminantes antropogénicos en el medio ambiente es que los estudios enfocados en matrices bióticas siguen siendo escasos. Por un lado, la presencia de compuestos interferentes propios de la matriz, como pueden ser lípidos, proteínas o pigmentos, conlleva un alto grado de complejidad y supone un reto para la correcta detección y determinación de contaminantes orgánicos. Por otro lado, los mecanismos relacionados con la exposición de la biota a estos contaminantes como la distribución o la bioacumulación y eliminación de los mismos, son muy complejos. Dado que los ambientes acuáticos suelen ser los más afectados por el vertido de contaminantes antropogénicos, el estudio de la biota acuática es de una gran importancia. Teniendo en cuenta todo esto, el objetivo general de esta tesis es la evaluación del riesgo ambiental que supone el vertido de contaminantes orgánicos en los ecosistemas acuáticos, incluyendo la evaluación de fuentes, transporte y destino, posibles sinergias y efectos en la biota acuática. Partiendo de una investigación sobre el estado actual del conocimiento de los desafíos relacionados con la complejidad del análisis de muestras de biota y los contaminantes que habitualmente se determinan en ellas, y seguido de la evaluación de la presencia de contaminantes antropogénicos en ambientes acuáticos incluidas las aguas superficiales y los canales de riego y otras matrices que potencialmente podrían liberar contaminantes a los ambientes acuáticos, como los sedimentos. Luego, se realizó una selección de PPCPs, plaguicidas, PFASs y drogas de abuso. Considerando aquellos que han sido detectados en ambientes acuáticos previamente y también favoreciendo la selección de compuestos poco conocidos, como la droga de abuso bufotenina. A continuación, se pusieron a punto y validaron métodos de extracción y análisis para la determinación de estos contaminantes en matrices de mejillones y anguilas. Finalmente, se realizaron pruebas de laboratorio en condiciones controladas. Donde M. galloprovincialis se expuso a una mezcla de contaminantes y microplásticos para estudiar sus mecanismos de bioacumulación y eliminación, y la posible influencia de la presencia de microplásticos en estos procesos. Por otro lado, V. unguiculata fue expuesta a ibuprofeno durante su germinación y crecimiento, para estudiar la captación y metabolismo de este fármaco, así como su distribución en las diferentes partes de la planta.

The environment suffers the continue discharge of anthropogenic contaminants. Including organic compounds, such as, pharmaceuticals and personal care products (PPCPs), pesticides, perfluoroalkyl substances (PFASs), illicit drugs and microplastics. Furthermore, some of these contaminants are considered emerging contaminants. Wastewater treatment plants are one of the main sources of contaminants discharge to the environment. There are also other sources like ground water and run off water, which can spread pesticides and other emerging pollutants employed in farming and agriculture. The discharge of these contaminants usually has a common destination, the aquatic environment. Aquatic ecosystems have high environmental value, are crucial for biodiversity and support many other ecosystems. However, this may also pose an environmental problem, since contaminants can be easily spread through water to reach other environments, fauna, and flora. For all these, the study of the occurrence, behaviour, and fate of the contaminants in the aquatic environments is crucial. A remarkable point related to the study of anthropogenic contaminants in the environment is that, the studies focused on biotic matrices are scarce yet. On the one hand, the presence of interfering compounds in the biotic matrices such as lipids, proteins, and pigments, entails a high degree of complexity and poses a challenge for the correct detection and determination of organic pollutants. On the other hand, the mechanisms related to the exposition of these contaminants such as distribution or bioaccumulation and elimination, are very complex. As the aquatic environments are usually the most affected by the discharge of anthropogenic contaminants, the study of aquatic biota should be a priority. Taking into account all of this, the general objective of this thesis is the environmental risk assessment of the aquatic ecosystems due to the discharge of organic pollutants, including the assessment of sources, transport and fate, possible synergies and effects in the aquatic biota. Starting with a research about the current state of knowledge of the challenges related to the complexity of the analysis of biota samples and the contaminants usually determined in them. And followed by the assessment of the anthropogenic pollutants presence in aquatic environments. Including surface waters and irrigation channels and other matrices that could potentially release pollutants to the aquatic environments, such as sediments. Then, a selection of PPCPs, pesticides, PFASs and illicit drugs was made. Considering the report of their presence in aquatic environments also favouring the selection of not well-known compounds, such as the illicit drug bufotenin. Then, both extraction and analytical methods were developed and validated for the determination of these contaminants in mussel and eel matrices. Finally, laboratory tests under controlled conditions were carried out. M. galloprovincialis was exposed to a mix of contaminants (including PFASs, pesticides and pharmaceuticals) and microplastics to study their bioaccumulation and elimination mechanisms, and the possible influence of the presence of microplastics in these processes. On the other hand, V. unguiculata was exposed to ibuprofen during its germination and growth, to study the uptake and metabolism of this pharmaceutical, as well as its distribution in the different parts of the plant.