Tecnologías electroquímicas microbianas para la degradación de sulfametoxazol presente en efluentes industriales

Pamela Garcia (2023, [Tesis de maestría])

La presencia de los contaminantes emergentes en aguas residuales va en aumento, debido a las características de persistencia, bioacumulación y toxicidad causando efectos negativos al ecosistema y a la salud humana. Los antibióticos presentes en aguas residuales tienden acumulándose en sus lodos los cuales entran en contacto con microorganismos, lo cual les permite adaptarse a los contaminantes. Se han reportado que existen microrganismos capaces de degradar fármacos. Una alternativa prometedora para tal efecto son las tecnologías electroquímicas microbianas (TEM) sistemas que, mediante un arreglo de electrodos inmersos en un contenedor con aguas residuales, pueden degradar a los contaminantes con ayuda de microorganismos llamados electrogénicos, generando energía al consumir diversos contaminantes entre ellos los fármacos. El presente trabajo propone a las celdas de electrolisis microbianas, un tipo de TEM, para la degradación de sulfametoxazol, utilizando consorcios microbianos extraídos de lodos activados de una planta tratadora de agua residual (PTAR). Para este trabajo se utilizó una celda analítica de 3 electrodos y técnicas de análisis electroquímico de voltamperometría cíclica (CV) y cronoamperometría (CA). Como electrodo de trabajo se utilizó tela de carbono, el electrodo de referencia fue Ag|AgCl y el contraelectrodo acero inoxidable. Como electrolito se utilizó medio Luria Bertani con 20 ppm de SMX. Los estudios de CV se realizaron a diferentes velocidades de barrido y 5 ciclos de barridos cíclicos. La colonización comenzó con la preparación de un inoculo del consorcio microbiano en caldo LB, incubado con una agitación de 150 rpm y 30°C durante 12 horas. Una vez acondicionado el consorcio microbiano, se procedió a la medición de las técnicas entre el consorcio y el electrodo de tela de carbono. La corriente media máxima registrada fue de ~2.95± 0.50 μA. La cuantificación de sulfametoxazol se llevó a cabo mediante cromatografía de líquidos (HPLC) en donde se obtuvo la remoción de 85%. Demostrando que las TEM inoculadas con lodos de una PTAR como biocatalizador favorece la remoción de contaminantes emergentes como el sulfametoxazol.

KW: Bioelectrochemical Systems (BESs), Antibiotics, Water Treatment Plants, Biodegradation

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Síntesis verde de puntos cuánticos de carbono (CQDs) y su incorporación en una matriz polimérica para la fabricación de recubrimientos antibacterianos y antivirales.

Alejandro Lopez Amador (2023, [Tesis de maestría])

Describe la síntesis y caracterización de puntos cuánticos de carbono (CQDs) obtenidos a partir de síntesis verde y su incorporación en una matriz polimérica, con el objetivo de fabricar nanomateriales con capacidad antibacteriana y antiviral. Se realizó la síntesis hidrotermal de los CQDs utilizando precursores de origen natural: sábila como fuente de carbono, jugo de limón y té verde como portadores de los heteroátomos necesarios para funcionalizar los CQDs (grupos hidroxilo, carboxilo y aminas). La caracterización estructural (HRTEM) demostró que mediante la síntesis verde de CQDs es posible obtener estructuras grafíticas de entre 6 y 25 nm, con morfología semiesférica, confirmando su tamaño nanométrico por DLS. El análisis químico de los CQDs demostró que el uso de fuentes naturales aporta la presencia de grupos de nitrógeno y oxígeno en la superficie del material, evaluado mediante XPS y FTIR. Para corroborar el comportamiento óptico de los CQDs, se realizó el análisis por medio de UV-Vis y espectroscopia de fluorescencia, en donde se determinó que los CQDs emiten en color azul al ser excitados con luz ultravioleta, además de poseer potenciales zeta negativos. Los CQDs obtenidos demostraron un 99.9 % de actividad antibacteriana al contacto con las bacterias P. aeruginosa y S. aureus en función de la concentración y el tiempo de contacto. Se demostró la actividad antiviral de los CQDs contra el virus del herpes simple 1 (HSV1) utilizado células Vero para su infección, mostrando un 99.9% de efecto viricida. Los CQDs obtenidos con diferente composición química fueron incorporados en una matriz de alcohol polivinílico (PVA)/ poliácido acrílico (PAA), con el objetivo de fabricar nanocompositos empleando suspensiones de CQDs como solvente, mediante el proceso de electrohilado. A partir de ello, se logró la obtención de fibras uniformes de 140 nm de diámetro, que disminuyeron su tamaño en función de la concentración de los CQDs en el material. Se determinó la capacidad antibacteriana de las membranas obtenidas en donde se obtuvo la completa inhibición de crecimiento al contacto con P. aeruginosa y S. aureus, después de 3 y 24 horas de contacto. Aunado a ello, la membrana CQDs10 demostró inactivar el 99 % del virus HS1V, después de 1 hora de contacto. De acuerdo con los resultados obtenidos, la incorporación de heteroátomos en la superficie de los CQDs potencializa la capacidad bactericida y viricida de los nanocompuestos obtenidos. KW: Antibacterial activity

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Desarrollo de un sistema multietapa para la degradación de tolueno en aire contaminado

Karla Bolaños (2023, [Tesis de maestría])

En el presente trabajo se evaluaron tres reactores distintos para la remoción de tolueno en fase gaseosa; reactor de adsorción con carbón activado (ACA), reactor para tratamiento electroquímico empleando electrodos de TiO2,nt (TEQ), y tratamiento fotolítico (TF). Inicialmente, se evaluó la eficiencia de cada reactor de manera individual, posteriormente se acopló un sistema multietapa para evluar su eficiencia en conjunto (ACA+TEQ+TF), observando que el sistema multietapa fue más eficiente (99.58%) que los individuales (ACA=50.29%, TEQ=44.38% y TF=52.71%), lo cual genera una nueva propuesta para el tratamiento de aire contaminado con tolueno en exteriores y/o interiores.

In the present work, three different reactors were evaluated for the removal of toluene in the gas phase; an adsorption reactor with activated carbon (ACA), a reactor for electrochemical treatment using TiO2,nt electrodes (TEQ), and a photolytic treatment (TF). Initially, the efficiency of each reactor was evaluated individually, subsequently a multistage system was coupled to evaluate its overall efficiency (ACA+TEQ+TF), resulting in the multistage system being more efficient (99.58%) than the individual ones (ACA =50.29%, TEQ=44.38% and TF=52.71%), which generates a new proposal for the treatment of outdoors and/or indoors polluted air with toluene.

KW: Air quality, Titanium Dioxide Nanoparticle, Sisemas multicapa, Tolueno

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Estimación y dispersión de contaminantes en el río Yaqui (Sonora, México): evaluación y riesgos ambientales

Sofía Garrido Hoyos ARIOSTO AGUILAR CHAVEZ María del Pilar Saldaña Fabela Maria Antonieta Gomez Balandra HECTOR DAVID CAMACHO GONZALEZ MARTHA AVILÉS FLORES (2019, [Documento de trabajo])

El presente constituye el informe final del segundo año de actividades del proyecto Estimación y dispersión de contaminantes en el río Yaqui (Sonora, México); evaluación y riesgos ambientales, en él se muestra el inventario preliminar sobre la contaminación del río Yaqui, también se exponen los preliminares del modelo de dispersión y transporte de los contaminantes a través del río hasta el Golfo de California, y finalmente el estudio de la posible bioacumulación y/o biomagnificación de los contaminantes en la cadena trófica del ecosistema acuático. En la elaboración de este proyecto se realizaron dos visitas de campo efectuadas en los meses de julio y noviembre de 2017, marzo y diciembre 2018 y marzo 2019, en la primera, de tipo prospectiva, se logró identificar y acotar la zona de estudio, a la par, se tomaron muestras el agua, sedimento y organismos, en la segunda visita, se dio continuidad a aquellos puntos de interés que resultaron en el primer muestreo. La información se procesó y se determinó concentración, el origen y la forma físico-química de cada contaminante identificado. Se compararon con la normatividad vigente para cada caso.

Cuencas Contaminación del agua Impacto ambiental Prevención y mitigación BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Actualización y divulgación de los nuevos escenarios de cambio climático aplicados a México para fortalecer las capacidades nacionales

José Antonio Salinas Prieto Gabriela Colorado Ruiz Martín José Montero Martínez María Eugenia Maya Magaña MAURA GONZALEZ ROBLES (2014, [Documento de trabajo])

El objetivo del proyecto fue generar material didáctico para implementar un programa de capacitación y asesoría vinculada con escenarios de cambio climático en México. En este informe de describen estos materiales, sintetizando la información asociada a: conceptos generales; problemática nacional; alcances y limitaciones de las proyecciones de cambio climático; alcances y limitaciones de los modelos numéricos globales; integración e interpretación de resultados (guiones para videos y presentaciones); descripción de los métodos de evaluación de modelos numéricos (métricas); descripción del método REA y análisis de resultados a la luz de procesos atmosféricos que afectan México.

Cambio climático Impacto ambiental Capacitación CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Tendencia de temperaturas máximas y mínimas mensuales en Aguascalientes, México

RONALD ERNESTO ONTIVEROS CAPURATA (2016, [Artículo])

El objetivo de esta investigación fue analizar tendencias en los promedios de temperatura máxima (Tmax) y mínima (Tmin) mensual en Aguascalientes y series de tiempo de por lo menos 30 años. El análisis estadístico se realizó con la metodología de Mann-Kendall y la tasa de cambio se calculó con la pendiente de Theil. En Aguascalientes, un número pequeño de localidades presenta enfriamiento y una parte importante se está calentando, la región que manifiesta cambios en la temperatura está presentando un clima más extremo y cambios en el rango térmico diurno (RTD).

Temperatura ambiental Aguascalientes CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Programa regional hidrológico forestal para la región I península de Baja California

Maria Dolores Olvera Salgado HECTOR GREGORIO CORTES TORRES (2007, [Documento de trabajo])

Tabla de contenido: Planeación en material forestal – Objetivos, metas y estrategias en la Gerencia Región Conafor – Relación agua-bosque – Diagnóstico forestal – Necesidades de recuperación forestal – Planeación estratégica de inversiones para la conservación y recuperación forestal – Impactos esperados de la recuperación forestal sobre los principales recursos naturales – Participación social y planeación regional en materia forestal – Fuentes de financiamiento para implementar el PRHF en la región I península de Baja California – Otros componentes del programa regional hidrológico forestal – Conclusiones y recomendaciones – Bibliografía.

Planeación en material forestal – Objetivos, metas y estrategias en la Gerencia Región Conafor – Relación agua-bosque – Diagnóstico forestal – Necesidades de recuperación forestal – Planeación estratégica de inversiones para la conservación y recuperación forestal – Impactos esperados de la recuperación forestal sobre los principales recursos naturales – Participación social y planeación regional en materia forestal – Fuentes de financiamiento para implementar el PRHF en la región I península de Baja California – Otros componentes del programa regional hidrológico forestal – Conclusiones y recomendaciones – Bibliografía.

Bosques Planificación ambiental Erosión hídrica Informes de proyectos Baja California CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Generación de estrategias del grupo de CC [cambio climático] en el IMTA

MARTIN JOSE MONTERO MARTINEZ (2017, [Documento de trabajo])

Este programa surge como un proyecto multidisciplinario ante la necesidad de conjuntar esfuerzos de manera integrada bajo un mismo objetivo: la investigación empírica teórica, así como la innovación tecnológica en materia de agua y cambio climático1. La visión multidisciplinar en el tema de cambio climático como parte medular del programa, fue un impulso hacia las diferentes coordinaciones del IMTA para tratar la seguridad hídrica bajo escenarios de cambio climático. Las contribuciones resultado de este programa pretenden posicionar al IMTA a la vanguardia en el tema de cambio climático y ser una institución que impulse la labor operativa con instituciones académicas, federales y del sector privado a fin de construir, de manera externa, proyectos con el mayor alcance posible en la sociedad, e internamente la participación integrada de todas las áreas de la institución.

Cambio climático Impacto ambiental Recursos hídricos CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Seguimiento al impacto del cambio climático en el ensalitramiento de los suelos en un módulo de riego

Leonardo Pulido-Madrigal Heber Saucedo LUIS ARTURO BRIZUELA MUNDO (2013, [Documento de trabajo])

El objetivo del proyecto fue monitorear y analizar las variables relacionadas con la medición del impacto del cambio climático en la salinidad del suelo en un módulo de riego. El resultado final fue un documento sobre el impacto del cambio climático en el ensalitramiento de los suelos en un distrito de riego y un video sobre seguimiento del impacto del cambio climático en el ensalitramiento de los suelos.

Distritos de riego Suelos salitrosos Cambio climático Impacto ambiental Informes de proyectos Sonora CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Impacto del cambio climático para la gestión integral de la cuenca hidrológica del río Apatlaco

Denise Soares Alejandra Peña_García (2018, [Libro])

El presente libro es el resultado del trabajo de un grupo de investigadoras e investigadores que comparten la preocupación por abordar distintas facetas de la problemática del cambio climático en la cuenca del río Apatlaco. La amplitud de temáticas que abarca su contenido nos permite enriquecer el debate actual sobre los impactos del cambio climático en los territorios de las cuencas, en este caso particular referida a la del Apatlaco, desde diferentes perspectivas de investigación. El cambio climático es abordado desde diferentes ópticas, ya sea la hidrológica, ecológica, agrícola, ambiental o social, así como planteadas desde diversos campos metodológicos.

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