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Ana Laura Salinas Torres (2022, [Tesis de maestría])
El agua subterránea contaminada con As es un problema de interés global debido a que
es la principal fuente de consumo humano en zonas áridas y semi-áridas del planeta y puede
provocar importantes efectos secundarios en la salud humana. El desarrollo de tecnologías
fisicoquímicas y biológicas se ha implementado para la eliminación del As, sin embargo, la
presencia de algunos iones disueltos en las aguas naturales, puede afectar la eficiencia de
remoción como se ha observado en distintos estudios de adsorción, intercambio catiónico,
electrocoagulación, etc. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto individual y
combinado de iones como el Na+, Ca2+, Mg2+, NO3
- y F-
, en procesos de remoción de arsénico
en condiciones sulfato reductoras, empleando hierro elemental como único donador de
electrones.
Para ello, se obtuvo un lodo anaerobio procedente de la planta tratadora de aguas
residuales de la localidad de Chihuahua, el cual fue acondicionado y activado durante 141 días,
previos al montaje del experimento. La evaluación del efecto individual y combinado se realizó
en ensayos en lote con agua subterránea sintética, donde se adicionaron 0.2 mg/L As5+, la
cantidad necesaria de soluciones patrón para obtener concentraciones similares a las reportadas
en estudios de caracterización de agua en la región de Chihuahua, ZVI como donador de
electrones y 10% v/v de lodo anaerobio. Durante los ensayos, se determinó el consumo de
sulfato por precipitación con BaCl2, así como la concentración de arsénico total por ICP
acoplado a un nebulizador ultrasónico para conocer la eficiencia de remoción. En los
tratamientos con el ión F-
, también se determinó ese ion utilizando un potenciómetro acoplado
a un electrodo de ion selectivo.
Agua subterránea contaminada As INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
Jonathan Juárez Pelcastre (2022, [Tesis de maestría])
335 RESUMEN 336 Los entornos agrícolas complicados acompañados de prácticas hortícolas inconsistentes son 337 el mayor desafío para los sistemas de producción agrícola. Actualmente las tecnologías de la 338 información son una herramienta de gran impacto, tal es el caso de la “agricultura 4.0”, que utiliza 339 diversas estrategias de automatización y control de procesos basado en datos. Esto se ve reflejado 340 en la creciente aparición de empresas que ofrecen servicios de automatización mediante la 341 adquisición de datos al interior de los sistemas de producción, sin embargo, esta tecnología suele 342 ser costosa, de origen extranjero y de difícil adquisición. Además, el análisis de datos generalmente 343 está fuera del alcance técnico y económico de pequeñas explotaciones agrícolas, generando una 344 brecha tecnológica entre pequeños y grandes productores. 345 Por tanto, el presente trabajo busca establecer las bases para la formulación de un sistema de control 346 autónomo para agricultura protegida, donde se utilizó como cultivo modelo al pimiento morrón, y 347 que consistió en formular los algoritmos de predicción que permitan estimar parámetros 348 relacionados con el crecimiento del cultivo a partir de la adquisición de datos del clima con sensores 349 de bajo costo y datos morfológicos del follaje a partir de fotografías digitales. Para lo cual se 350 desarrolló un módulo de adquisición de datos de las variables del clima y la formulación de 351 algoritmos capaces de extraer las características de “forma” y “color” del follaje de la planta a 352 partir de imágenes digitales.
Y, que mediante técnicas de aprendizaje automático se formularon los 353 modelos capaces de predecir la cobertura foliar, el tamaño de fruto a cosechar, el rendimiento 354 acumulado, el inicio de floración, la floración acumulada y el índice vegetal de la planta. 355 En los modelos resultantes, en el caso de la estimación de la cobertura foliar se obtuvo un alto 356 coeficiente de determinación (r2 = 0.9703) y una baja probabilidad de error (p-value: 0.0218); para 357 la predicción del tamaño de fruto, la prueba de validación cruzada mostró una precisión de 0.71, 358 para la predicción categórica del rendimiento se obtuvo una precisión 0.74 y para la estimación del 359 índice vegetal, la precisión fue de 0.96; para la estimación del inició la floración, la raíz cuadrado 360 medio del error fue de 0.99 días, en la estimación de la floración acumulada fue de 7.86 flores y 361 para la estimación del rendimiento acumulado fue de 146.67 g. 362 Los modelos de predicción mostraron una precisión mayor al 70 % de acierto y un bajo error de 363 estimación. Por lo tanto, concluimos que fue posible predecir parámetros de crecimiento y 364 desarrollo del pimiento morrón a partir de datos climáticos y fotografías digitales. Los cuales 365 pueden ser utilizados para la programación y fabricación de sistemas autómatas para invernaderos.
Maestría en Ciencias en Agroplasticultura CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS CIENCIAS AGRARIAS
MONICA AIMEE CENICEROS REYES (2022, [Tesis de doctorado])
En el presente trabajo se desarrollaron recubrimientos nanoestructurados a base de resinas epóxicas y óxido de grafeno funcionalizado (fGO) con el agente de acoplamiento de tipo silano 3-aminopropiltrietoxisilano (APTES) a diferentes concentraciones (0.01, 0.1, 0.2 y 0.4 M). Posteriormente, estos nanocompuestos se aplicaron sobre sustratos metálicos con la finalidad de evaluar el efecto que tiene el grado de funcionalización del GO con el APTES en las propiedades anticorrosivas de un recubrimiento preparado a partir del sistema Epoxi/fGO. El desarrollo del proyecto se llevó a cabo en tres etapas: I) Síntesis y caracterización del óxido de grafito mediante el método de Hummers modificado, II) la funcionalización del óxido de grafeno con el silano APTES en solución y III) el desarrollo del nanocompuesto epóxico (Epoxi/fGO) y su aplicación mediante la técnica de inmersión, sobre sustratos metálicos de lámina de acero de bajo carbono A36. Se logró la obtención del óxido de grafito con una concentración de los grupos funcionales típicos reportados en la literatura (hidroxilos, carboxilos, carbonilos y epóxido) de ~ 32 % y un ~ 37 % determinado por XPS y TGA respectivamente. Se determinó mediante FTIR que la funcionalización ocurrió: i) por apertura de anillo y ii) por silanización al encontrar evidencia de la presencia de los enlaces Si-O-C, Si-O-Si y C-N, producto de ambos mecanismos de reacción. También se encontró que en los nanocompuestos Epoxi/ fGO (T1 0.01 M y T2 0.1 M) se obtiene la mejor dispersión fGO en la resina epóxica y mejores propiedades barrera de los recubrimientos preparados con estos nanocompuestos; obteniendo los mayores valores de impedancia |Z|0.1 Hz = 1.81E09 y Z|0.1 Hz = 1.48E09 ohm cm, respectivamente; así como las velocidades de corrosión más bajas T1 corr = 1.92E-05 y T2 corr = 2.50E-05 vs Acero corr = 1.09E-02 mm/año, respectivamente.
Estos resultados son de gran importancia ya que se demostró que funcionalizar al GO con una solución de silano a bajas concentraciones, es una vía para preparar recubrimientos con un buen desempeño barrera, haciendo útiles estos recubrimientos para aplicaciones anticorrosivas de estructuras de acero de bajo carbón; en las concentraciones de T3 0.2 M y T4 0.4 M se observó la presencia de estructuras de sílice, lo que da lugar a la formación de un sistema con características diferentes a lo buscado en este trabajo.
Doctorado en tecnología de polímeros BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA
Edgar Miguel García Carrillo (2022, [Tesis de doctorado])
En el diseño de compuestos poliméricos, es de gran interés poder predecir y optimizar sus propiedades térmicas, eléctricas y mecánicas, antes de su fabricación, con el fin de reducir el trabajo experimental y de obtener materiales con mejor desempeño para diversas aplicaciones. Sin embargo, esta tarea es complicada debido al comportamiento complejo y no lineal de las propiedades de los compuestos. En este trabajo se desarrollaron redes neuronales artificiales (RNA) como modelos de predicción con el objetivo de aproximar la conductividad térmica, la conductividad eléctrica y las propiedades de tensión de compuestos de polietileno de alta densidad (HDPE) adicionados con partículas de carbono (PC). En la implementación de estos modelos se utilizaron datos obtenidos experimentalmente. Los compuestos fueron preparados mediante mezclado en fundido, utilizando cuatro tipos de partículas de carbono de distinta geometría a diferentes concentraciones. Las RNA de tipo perceptrón multicapa (MLP), entrenadas mediante el algoritmo Levenberg-Marquardt y con una sola capa oculta mostraron el mejor desempeño predictivo. Los modelos de RNA mostraron una buena correlación entre los datos experimentales y simulados, lo cual está evidenciado por factores de correlaciones superiores a 0.97 en los datos de prueba. Además, los modelos de predicción de la conductividad térmica y del módulo elástico basados en RNA se ajustaron en mayor medida a los datos experimentales en comparación con modelos analíticos reportados en la literatura. También, se determinó el impacto relativo de cada variable de entrada sobre las propiedades de los compuestos, a través del tratamiento de los pesos sinápticos de las RNA mediante el método connection weight. Las ecuaciones derivadas de las RNA se utilizaron como funciones de ajuste de un algoritmo genético multi- objetivo (MOGA) con el fin de optimizar los parámetros de diseño que permiten maximizar la conductividad térmica y el módulo elástico, así como minimizar la conductividad eléctrica de los compuestos. Como resultado de la optimización, se obtuvo un conjunto de soluciones óptimas que pertenecen a la frontera de Pareto.
Como resultado de la optimización, se obtuvo un conjunto de soluciones óptimas que pertenecen a la frontera de Pareto. Una prueba de conformidad se llevó a cabo para validar la capacidad de optimización del método de algoritmos genéticos. Finalmente, este modelo podría ser adaptado para su aplicación en otras propiedades de compuestos, así como en un intervalo de variables extendido.
Doctorado en tecnología de polímeros BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA
Daniela Alejandra Abreu Caceres (2022, [Tesis de maestría])
La eficiencia de los materiales compuestos complejos es importante a la hora de optimizar y predecir sus propiedades térmicas y eléctricas, con el fin, de ahorrar recursos, gastos y tiempo invertido antes de su fabricación, por ello, se emplean herramientas tradicionales como lo son, el uso de modelos analíticos, estos modelos, resultan fáciles de analizar, sin embargo, presenta una baja predicción a comparación de los datos experimentales. El uso de herramientas más sofisticadas, como lo son, la inteligencia artificial y una de sus ramas, el aprendizaje de máquina, resultan ser más precisos a la hora de optimizar valores. En este trabajo se analizaron las conductividades térmicas y eléctricas de los compuestos presentados en diferentes concentraciones a través de modelos analíticos, los cuales resultaron subestimar los valores de k y sobreestimar los valores de σ, con sus respectivas excepciones. Esto puede sugerir que los modelos analíticos, no aproximan los valores obtenidos experimentalmente en todos los casos. También se desarrollaron redes neuronales artificiales (RNA) como modelos de predicción con el objetivo de aproximar la conductividad térmica del polipropileno (PP) adicionados con nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNT), implementando datos obtenidos experimentalmente. Los compuestos fueron preparados mediante mezclado en fundido, utilizando diferentes tipos de concentraciones (1, 2, 3 y 4%) tanto con el tratamiento, como sin el tratamiento de ultrasonido. Las RNA de tipo perceptrón multicapa (MLP), entrenadas mediante el algoritmo Levenberg-Marquardt y con 1 capa oculta mostraron el mejor desempeño predictivo. Los modelos de RNA mostraron una buena correlación entre los datos experimentales y simulados, lo cual está evidenciado por factores de correlaciones superiores a 0.99 en los datos de prueba. Además, los modelos de predicción de la conductividad térmica basados en RNA se ajustaron en mayor medida a los datos experimentales en comparación con modelos analíticos reportados en la literatura.
Maestría en tecnología de polímeros BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA
JOSE DAVID ZULUAGA PARRA (2022, [Tesis de doctorado])
En el presente trabajo se propuso la fosfatación del hueso de aguacate con ácido fosfórico, además de la adición de urea para mejorar la estabilidad térmica y conferirle propiedades de retardancia a la flama intrínsecas al hueso de aguacate. Donde se estableció que 3 h de reacción y una concentración de ácido/urea de 1:4 fue suficiente para alcanzar una comparación de fósforo y nitrógeno cerca de 11%, de igual manera se determinó que la fosforilación mejora la estabilidad térmica del hueso de aguacate y le confiere características de retardancia a la flama, pero el biocompuesto lavado con NaOH 1N reemplaza a la urea con sodio en forma de iones y la urea promueve la formación de una capa carbonosa protegiendo al polímero mientras que el sodio no.
De igual manera, se estudió la inserción de anhídrido maleico (AM) en poli (ácido láctico) (PLA) (PLA-g-AM), buscando una relación de peróxido de dicumilo / anhídrido maleico (DCP:AM) adecuada para obtener el mayor grado de injerto. Se encontró que la relación 1:10 generó el mayor grado de injerto, que fue cerca del 1%; esto sin que el peso molecular del PLA se haya modificado significativamente. En seguida, partiendo del PLA-g-AM, se preparó el PLA funcionalizado con polifosfato de amonio (PLA-g-APP). Es importante mencionar que esta modificación química del PLA se llevó a cabo “en fundido”, sin la utilización de solvente alguno. Finalmente, se encontró que las propiedades mecánicas y la resistencia a la flama de los compuestos de PLA-g-APP son superiores a las del PLA puro. mejoran al estar funcionalizado el PLA con APP, en adición se mejora la estabilidad térmica de los compuestos de PLA y APP.
Por último, se estudió el efecto en conjunto entre el hueso de aguacate modificado y el APP, donde se estudió el aporte individual de cada de uno de los componentes formulados, se estudió el efecto en la retardancia a la flama del PLA-g-APP y el hueso de aguacate modificado, sobre una matriz de PLA/EVA, mediante pruebas de cono calorimétrico, UL-94 y LOI, donde se observó, una mejora en las propiedades de retardancia a la flama y se alcanzó una clasificación V-0. Se complementaron estos resultados con estudios fisicoquímicos a las cenizas del cono calorimétrico, donde se pudo proponer un mecanismo de retardancia, el cual es por intumescencia, además se determinó que la modificación del hueso de aguacate tiene un efecto positivo sobre la biodegradabilidad de los biocompuestos.
Doctorado en tecnología de polímeros BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA
Rapid effects of marine reserves via larval dispersal
Richard Cudney Bueno (2009, [Artículo])
Marine reserves have been advocated worldwide as conservation and fishery management tools. It is argued that they can protect ecosystems and also benefit fisheries via density-dependent spillover of adults and enhanced larval dispersal into fishing areas. However, while evidence has shown that marine reserves can meet conservation targets, their effects on fisheries are less understood. In particular, the basic question of if and over what temporal and spatial scales reserves can benefit fished populations via larval dispersal remains unanswered. We tested predictions of a larval transport model for a marine reserve network in the Gulf of California, Mexico, via field oceanography and repeated density counts of recently settled juvenile commercial mollusks before and after reserve establishment. We show that local retention of larvae within a reserve network can take place with enhanced, but spatially-explicit, recruitment to local fisheries. Enhancement occurred rapidly (2 yrs), with up to a three-fold increase in density of juveniles found in fished areas at the downstream edge of the reserve network, but other fishing areas within the network were unaffected. These findings were consistent with our model predictions. Our findings underscore the potential benefits of protecting larval sources and show that enhancement in recruitment can be manifested rapidly. However, benefits can be markedly variable within a local seascape. Hence, effects of marine reserve networks, positive or negative, may be overlooked when only focusing on overall responses and not considering finer spatially-explicit responses within a reserve network and its adjacent fishing grounds. Our results therefore call for future research on marine reserves that addresses this variability in order to help frame appropriate scenarios for the spatial management scales of interest. © 2009 Cudney-Bueno et al.
article, environmental monitoring, fishery, larva, marine environment, marine species, Mexico, mollusc, nonhuman, oceanography, prediction, animal, biology, environmental protection, food industry, geography, growth, development and aging, larva, met CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO OCEANOGRAFÍA OCEANOGRAFÍA
Diana Laura Ramírez Pacheco (2023, [Documento de trabajo])
“Este manual tiene el propósito de mostrar una aproximación de la aplicación empírica de este enfoque en un proyecto concreto de cooperación técnica internacional, estando dirigido a estudiantes de ciencias sociales, profesionales de la cooperación internacional y el desarrollo, así como a personas funcionarias públicas y de organizaciones de la sociedad civil que busquen valorar de manera más amplia el alcance de los proyectos de CID [cooperación internacional para el desarrollo], incluso más allá de los resultados esperados. Lo anterior puede contribuir a mejorar la calidad de las intervenciones en función de lo que las personas participantes encuentren necesario y valioso para sus vidas.”
Cooperación internacional para el desarrollo; Cooperación técnica internacional; Desarrollo económico; Desarrollo social; Desarrollo humano; Proyectos de cooperación internacional para el desarrollo; Enfoque de capacidades; Estudio de casos; México; CIENCIAS SOCIALES CIENCIA POLÍTICA RELACIONES INTERNACIONALES RELACIONES INTERNACIONALES
MARIO ANDRES PARDO RUEDA (2015, [Artículo])
We inferred the population densities of blue whales (Balaenoptera musculus) and short-beaked common dolphins (Delphinus delphis) in the Northeast Pacific Ocean as functions of the water-column's physical structure by implementing hierarchical models in a Bayesian framework. This approach allowed us to propagate the uncertainty of the field observations into the inference of species-habitat relationships and to generate spatially explicit population density predictions with reduced effects of sampling heterogeneity. Our hypothesis was that the large-scale spatial distributions of these two cetacean species respond primarily to ecological processes resulting from shoaling and outcropping of the pycnocline in regions of wind-forced upwelling and eddy-like circulation. Physically, these processes affect the thermodynamic balance of the water column, decreasing its volume and thus the height of the absolute dynamic topography (ADT). Biologically, they lead to elevated primary productivity and persistent aggregation of low-trophic-level prey. Unlike other remotely sensed variables, ADT provides information about the structure of the entire water column and it is also routinely measured at high spatial-temporal resolution by satellite altimeters with uniform global coverage. Our models provide spatially explicit population density predictions for both species, even in areas where the pycnocline shoals but does not outcrop (e. g. the Costa Rica Dome and the North Equatorial Countercurrent thermocline ridge). Interannual variations in distribution during El Niño anomalies suggest that the population density of both species decreases dramatically in the Equatorial Cold Tongue and the Costa Rica Dome, and that their distributions retract to particular areas that remain productive, such as the more oceanic waters in the central California Current System, the northern Gulf of California, the North Equatorial Countercurrent thermocline ridge, and the more southern portion of the Humboldt Current System. We posit that such reductions in available foraging habitats during climatic disturbances could incur high energetic costs on these populations, ultimately affecting individual fitness and survival. © 2015, public library of science. All rights reserved.
CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO OCEANOGRAFÍA OCEANOGRAFÍA
Yesica Guadalupe Cabrera Sillas (2023, [Tesis de maestría])
El acuífero La Misión constituye una fuente importante de abastecimiento de agua en la zona semiárida de Ensenada, Baja California, México. La explotación intensiva del acuífero puede haber desarrollado el deterioro de la calidad del agua subterránea, y con ello el avance del agua de mar. El presente estudio se centra en la evaluación de la posible intrusión salina en el acuífero costero La Misión a partir de técnicas geofísicas e hidrogeoquímicas. De acuerdo con investigaciones anteriores, se plantea la hipótesis de que el acuífero está afectado por procesos de mezcla de agua de mar principalmente en la franja costera. El estudio geofísico comprende 11 sondeos Transitorios Electromagnéticos (TEM). Además, se recolectaron 18 muestras de agua subterránea en temporada de secas y lluvias, donde se analizaron isótopos estables (δ18O y δ2H) y los principales iones mayores (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3, CO32- y SO42-). La inversión de datos geofísicos en 1D revela dos acuíferos en la zona de estudio; 1) el acuífero de depósitos de arena aluvial saturado superficial con un rango de resistividad de 2.1-5.5 Ωm y un espesor <80 m (UH2); 2) el segundo pertenece a un acuífero semiconfinado compuesto por limolitas y areniscas con resistividades de 13.8 a 21.4 Ωm (UH4). Los resultados hidroquímicos muestran que los principales tipos de aguas subterráneas son Ca-Cl, mixtas y Na-Cl. Además, las diversas relaciones iónicas confirmaron el proceso de intercambio iónico inverso donde el Ca2+ y el Mg2+ en la matriz del acuífero se han reemplazado por Na+ en sitios favorables. El cálculo del índice de saturación de minerales indica que las muestras de agua subterránea están saturadas con respecto a los minerales de carbonato. Por lo tanto, estos resultados sugieren que el acuífero costero La Misión está sujeto a la influencia continua de la mezcla de agua de mar, disolución de minerales carbonatados ayudado por la interacción agua-roca, y los procesos de intercambio iónico. Considerando que éstos son los factores determinantes que están controlando la evolución del agua subterránea en esta zona.
The Misión aquifer is an important source of water supply in the semi-arid zone of Ensenada, Baja California, Mexico. Intensive exploitation of the aquifer may have developed groundwater quality deterioration, and the advance of seawater. The present study focuses on the evaluation of possible saline intrusion in the coastal aquifer of La Misión, using geophysical and hydrogeochemical techniques. Based on previous research, it is hypothesized that the aquifer is affected by seawater mixing processes mainly in the coastal strip. The geophysical survey comprises 11 Transient Electromagnetic soundings (TEM). In addition, a total of 18 groundwater samples were collected in dry and post rainy season, where stable isotopes (δ18O and δ2H) and the main major ions (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, and Cl-, HCO3-, CO32- and SO42-) were analyzed. One-dimensional inversion geophysical data reveals two aquifers in the study area. 1) the shallow saturated alluvial sand deposit aquifer with a resistivity range of 2.1-5.5 Ωm and a thickness <80 m (UH2). 2) the second belongs to a semi-confined aquifer composed of siltstones and sandstones with resistivities of 13.8 to 21.4 Ωm (UH4). Hydrochemical results show that the main groundwater types are Ca-Cl, mixed and Na-Cl. In addition, the various ionic ratios confirmed the reverse ion exchange process where Ca2+ and Mg2+ in the aquifer matrix have been replaced by Na+ at favorable sites. Calculation of the mineral saturation index indicates that the groundwater samples are saturated with respect to carbonate minerals. Therefore, these results suggest that the coastal Mission aquifer is subject to the continuous influence of seawater mix, dissolution of carbonate minerals aided by water-rock interaction, and ion exchange processes. Considering these processes, the important determining factors that are controlling the evolution of groundwater in this zone.
Agua subterránea, resistividad, interacción agua-roca, índice de saturación, salinidad. Groundwater, resistivity, water-rock interaction, saturation index, salinity. CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO GEOFÍSICA GEOMAGNETISMO Y PROSPECCIÓN MAGNÉTICA GEOMAGNETISMO Y PROSPECCIÓN MAGNÉTICA