El Parque Natural de la Albufera de Valencia (España), es un caso de estudio relevante entre los humedales costeros mediterráneos debido a que ha experimentado un deterioro ecológico significativo desde la década de los 70s, causado por factores naturales y, sobre todo, antropogénicos. Las actividades domésticas, industriales y agrícolas, junto con el crecimiento demográfico, han introducido una gran variedad de contaminantes. La persistencia de estos compuestos químicos, incluso a bajas concentraciones, puede provocar su acumulación en diversos compartimentos ambientales y representar un riesgo significativo para estos ecosistemas. Así pues, el objetivo general de la tesis doctoral es establecer la presencia, el destino y el riesgo ecológico que implica la presencia de contaminantes orgánicos en el Parque Natural de L’Albufera de Valencia. En primer lugar, se realizó una exhaustiva revisión bibliográfica para profundizar en las técnicas analíticas más recientes para determinar el perfil de contaminación en ecosistemas acuáticos, con especial hincapié en los humedales. Esta revisión pone de manifiesto el interés de obtener muestras representativas en el tiempo, y la necesidad de establecer un perfil completo de la contaminación, y no solo determinar unos pocos contaminantes seleccionados a priori por el analista. El desarrollo experimental de la tesis implicó el uso de muestreadores pasivos para evaluar la presencia a medio plazo de contaminantes antropogénicos, como pesticidas, fármacos y productos para el cuidado personal (PPCPs), sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFASs) y retardantes de llama organofosforados (OPFRs) en agua. Se utilizaron muestreadores pasivos de polietileno poroso para la vigilancia a medio plazo de los contaminantes en el Parque Natural, con el fin de caracterizar la exposición y los riesgos ecológicos. Asimismo, y con objeto de evaluar la contaminación histórica del Parque a más largo plazo, se recolectaron núcleos (cores) de sedimentos de una profundidad de 1 m en las zonas norte y sur del lago de L'Albufera, los cuales fueron segmentados, datados mediante la técnica de radiocarbono y analizados para determinar la presencia de contaminantes orgánicos. Por último, se seleccionaron al azar 51 puntos de muestreo en el Parque Natural de L'Albufera, en los que se tomaron muestras puntuales tanto de agua como de sedimentos. Se utilizaron técnicas no dirigidas para identificar el perfil completo de los contaminantes más importante del parque, así como sus puntos de origen, abarcando el ciclo de cultivo del arroz. A lo largo del desarrollo de esta tesis, se realizaron análisis fisicoquímicos y de contaminantes orgánicos en laboratorio para evaluar la calidad del agua. Se utilizó Sistema de Información Geográfica (GIS) y análisis estadístico para observar la distribución espacial de los contaminantes y la posible influencia de las características fisicoquímicas de las aguas. Además, se evaluó el riesgo ecológico de los contaminantes para la fauna acuática utilizando el cociente de riesgo ecológico (RQ). Los resultados muestran que el Parque Natural de L’Albufera es un ecosistema frágil y en riesgo debido principalmente al uso de pesticidas en los diversos cultivos de la zona y a la presencia de PPCPs (productos farmacéuticos y de cuidado personal), probablemente originada por vertidos ocasionales de aguas tratadas y no tratadas. La utilización de muestreadores pasivos permite establecer mejor el perfil de contaminantes en agua a medio plazo, proporcionando una buena correlación con las muestras puntuales tomadas durante el despliegue de estos muestreadores, y detectando eventos puntuales que de otra manera pasarían desapercibidos. En el caso de los sedimentos, aunque se presentaron dificultades para determinar la contaminación histórica debido a que la mayoría se deposita tras eventos torrenciales, fue posible explicar el comportamiento de los contaminantes en función de las características de la zona, así como de las propiedades y el comportamiento de los propios sedimentos. Además, también se observó un patrón de contaminación distinto en aguas (pesticidas y PPCPs) que en sedimentos (productos industriales), debido a las distintas características fisicoquímicas de los compuestos. Finalmente, en esta tesis se amplió la aplicación de métodos dirigidos al estudio de aguas superficiales de las cuencas de los ríos Aconcagua y Maipi (Chile). La huella global de la contaminación mostraba un patrón ligeramente diferente en comparación con los otros resultados de este estudio. Esto sugiere una globalización del uso de productos químicos que abarca los sectores agrícola, industrial y farmacéutico. Este trabajo podría ayudar a reconocer las sustancias químicas de interés mundial y a mitigar su impacto en los medios acuáticos.