Documentación de la técnica de cromatografía de gases en el análisis de hidrocarburos alifáticos en aguas residuales

En el presente documento se compilan los aportes bibliográficos en el estudio de la técnica de cromatografía de gases aplicada al análisis de hidrocarburos alifáticos en aguas residuales. Además se hace énfasis en las distintas técnicas de extracción de hidrocarburos alifáticos de aguas residuales, principalmente extracción en fase sólida. También se exponen algunas investigaciones en cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas. Se muestran otras tendencias en cuanto al proceso de extracción previo de los hidrocarburos alifáticos en muestras de agua como lo son la extracción asistida por microondas, microextracción en fase sólida, extracción asistida por ultrasonido, extracción mediante barra de agitación (stir bar), y la técnica headspace. Se indican informes a nivel internacional y nacional sobre el efecto de la contaminación de agua con hidrocarburos alifáticos. Así mismo se trata sobre los problemas generados a los organismos vivos, y los riesgos que ellos conllevan. También se muestran los conceptos estadísticos de precisión, exactitud, linealidad, límite de detección, límite de cuantificación y sensibilidad, que se requieren cuando se desea estandarizar o validar una técnica cromatográfica

Desarrollo de la técnica por cromatografía de gases (GC-FID) y extracción en fase sólida (SPE) para la determinación de contaminantes emergentes de tipo productos de cuidado personal

Los contaminantes emergentes de tipo productos de cuidado personal (PCPs), han generado un alto riesgo para la salud de los seres vivos y el medio ambiente, ya que estos compuestos son denominados disruptores endocrinos, es decir afectan el sistema endocrino alterando el equilibrio hormonal del organismo, la reproducción, el crecimiento y otras funciones fisiológicas. Debido a esto se hace necesario buscar técnicas analíticas que permitan la identificación y cuantificación de estas sustancias. En el siguiente trabajo se analizaron siete de los estándares de los contaminantes emergentes de tipo productos de uso personal, (Trietanolamina, Benzofenona, Hidroquinona, Hexametilentetramina, Bromuro de cetil-Trimetilamonio, Galaxolide, Dihidrojasmonato), a través de las técnicas de extracción en fase sólida (SPE) y cromatografía de gases (GC-FID). Se realizó el análisis cromatográfico de los analitos de interés, elaborándose curvas de calibración del método a partir de diluciones de los estándares, Para cada curva de calibración de los PCPs, se calcularon datos estadísticos necesarios para la confiabilidad del método tales como R2, Relación lineal, LD: Limite de detección LC: Limite de cuantificación, exactitud. Se evaluaron porcentajes de recuperación de los estándares a través de la contaminación de una muestra, obteniéndose porcentajes de recuperación de 70% al 130% según la Agencia de Protección Ambiental (EPA)

Estudio de la población microbiana en un sistema de biorremediación in situ de un suelo impactado con hidrocarburos de petróleo.

Bioremediation involves various techniques in which different biotic factors are applied in terrestrial and aquatic habitats that were contaminated with recalcitrant chemicals. Any technique tends to achieve the decrease of the pollutants following the regulations of each country and with this avoiding the loss of large amounts of soil as the most common solution is to confine soil or water. Bioremediation reduces high costs generated by confinement because it involves training, transportation and extensive use of heavy machinery thus resulting in a not very affordable way for the economy and in most cases the site is left behind in a state of environmental liability for an indefinite period until the authority establish an agreement for a treatment. The discovery of bioremediation was based on the observation and recording of contaminated habitats. For example we can cite the how plants filter in their specialized vascular system contaminants which make contact with well water. Another activity that shows the nature of soils are contaminated land sites that have been integrated over time (more than a hundred years) by a process called natural attenuation where the natural environment factors such as wind, relative humidity, lightning and temperature are presented daily letting the soil to reduce its pollutants by 25% of the original volume and eventually to its initial state. These findings were reproduced in the laboratory over the world in order to mimic the natural attenuation process. Based on the reasons explained above, the present study explores the analysis of variation in the population of a bacterial consortium called for practical purposes as CMIC 4 which was previously isolated from a highly contaminated soil (35,000 ppm) with Aromatic Hydrocarbons (PAH) for more than 30 years. In our laboratory (LMYF) a pyrosequencing in the 16s ribosomal DNA extracted from the bacterial consortium took place integrating data in order to design specific oligonucleotides of the main genus and therefore create a system to monitor presence and growth during a In Situ bioremediation process. The technique was used to visualize their variability in a bio stimulation process on a different PAH polluted soil. The process of field testing took place at the landfill site of a private company dedicated to the handling, collection and disposal of hazardous chemicals. The soil inoculated with the consortium under temperature uncontrolled reached pollutant degradation in just 30 days. Following the treatment, the resulting soil had a toxicity test were the earthworm Eisenia fetida was used as a bio indicator, having satisfactory results since it did not die and increased its weight

Biorremediación de Suelos Contaminados por Hidrocarburos Totales de Petróleo (HTP’S) mediante el Método de Biopilas con dos Tipos de Sustrato (Tierra y Abonos Orgánicos)

En el Perú existen antecedentes de derrames de petróleo desde el año 1978 hasta la actualidad, durante estos 3 últimos años se registró 5 derrames de petróleo; en el 2014 se dio el más grande derrame en Urarinas, Loreto con 3,000 barriles derramados y un total de 60,000 afectados, durante el 2016 se dio en 3 diferentes pueblos entre Amazonas y Loreto con 3,600 barriles y un total de 5,393 afectados. Estos derrames contaminan el medio ambiente perjudicando el ecosistema y la salud, tanto en animales como en humanos; una alternativa biotecnológica a este problema es la biorremediación, que consiste en la biodegradación de hidrocarburos. En el presente trabajo se evaluó la biorremediación de Hidrocarburos Totales de Petróleo, mediante el uso de sistemas de biopilas con dos sustratos (tierra y abonos orgánicos); con el objetivo de reducir el porcentaje de HTP´s en los suelos procedentes de un taller mecánico con el consorcio bacteriano aislado. Se realizó el análisis fisicoquímico de las muestras de suelo, procedente del “Taller Mecánica Automotriz 54”, según las metodologías planteadas por el Ministerio del Ambiente del Perú. Se aislaron cepas bacterianas y se hizo la caracterización microbiológica mediante tinción Gram y pruebas bioquímicas. A cada cepa obtenida se le realizó la prueba de actividad emulsificante (A.E) planteada por Goldman y col. en 1982 y la prueba de capacidad degradativa (C.D) según Mills y col. 1978. El rango de la Actividad Emulsificante estuvo entre 0.84 UAE/mL y 2.31 UAE/mL; mientras que, la Capacidad Degradativa alcanzó un valor máximo de (3+) y un mínimo de (2+). En las pruebas mencionadas anteriormente, 4 cepas dieron resultados óptimos, a las cuales se les realizó la caracterización molecular, mediante la extracción de DNA, amplificación del gen 16S rRNA. Estas cepas fueron identificadas como: Uncultured bacterium (cepa 9); Citrobacter youngae (cepa 7); Bacillus sonorensis (cepa 5) y Enterobacter hormaechei (cepa 3). Se acondicionaron cuatro biopilas cada una con 10 kg de suelo contaminado con petróleo crudo. La primera biopila sirvió de “Testigo” para determinar la degradación por consorcio bacteriano nativo, con una concentración inicial a 0 días de 3.38 x 105 UFC/mL (100%) y una final a 40 días de 5.88 x 104 UFC/mL (17.3%); en la segunda biopila (Exp 1), se hizo con sustrato “tierra”, se inoculó en el día 0 con el consorcio seleccionado, con una concentración inicial de 9.73 x 108 UFC/mL (100%) y a los 40 días se obtuvo una concentración final de 2.25 x 106 UFC/mL (0.23%); mientras que en las biopilas (Exp 2 y Exp 3), se hizo con los sustratos “compost” y “humus”, se inocularon el día 0 con el consorcio seleccionado, con una concentración inicial de 8.93 x 108 UFC/mL (100%) y de 8.31 x 108 UFC/mL (100%), respectivamente; y a los 40 días se obtuvo una concentración final de 1.96 x 106 UFC/mL (0.22%) y 3.74 x 107 UFC/mL (4.5%), respectivamente. Cada veinte días se monitoreó pH, humedad, temperatura, número de microorganismos y concentración de HTP´s. Esta investigación demostró que el consorcio bacteriano seleccionado aislado, tuvo mayor porcentaje de biorremediación en la biopila Exp 1 con el sustrato “tierra” dando un 38.7% de remoción de HTP´s a 40 días, mientras que en las biopila Exp 2 y Exp 3 con el sustrato “compost” y “humus” dando un 37.9% y 3.1% de remoción de HTP´s a 40 días, respectivamente. PALABRAS CLAVE: Biorremediación, biodegradación, HTP´s, consorcio seleccionado, emulsificante, biopilas, compost y humus

Evaluación ambiental de las unidades menores de hidrocarburos de acuerdo a la normativa legal vigente. Arequipa - 2019

Mediante el presente trabajo, se ha evaluado a las Unidades Menores de Hidrocarburos (Estaciones de servicios, estaciones de servicios con gasocentro de GLP, gascentros de GLP y/o grifos) de la Región Arequipa, respecto al cumplimiento, durante el año 2019, de sus obligaciones y compromisos ambientales presentes en el Reglamento de Protección Ambiental de Actividades de Hidrocarburos, la Ley de Gestión Integral de Residuos Sólidos y en sus Instrumentos de Gestión Ambiental aprobados por la autoridad competente; mediante una investigación de nivel descriptivo, de tipo transversal y de diseño no experimental, cuya población estuvo conformada por 308 Unidades Menores de Hidrocarburos y mediante la aplicación de la “Fórmula para cálculo de la muestra de poblaciones finitas” se obtuvo una muestra de 138 unidades ubicadas en la provincia de Arequipa y 76 unidades ubicadas fuera de la provincia de Arequipa. Se ha determinado, con la ayuda de matrices, el nivel de cumplimiento de los compromisos y obligaciones ambientales fiscalizables, clasificándolos en aquellos que presentan un mayor y un menor grado de cumplimiento, de acuerdo a la evaluación de la documentación ambiental presentada al Organismo de Evaluación y Fiscalización Ambiental durante el año 2019

Evaluación de la toxicidad de un efluente tratado de agua residual hospitalaria acoplando un tratamiento con zeolita natural modificada con hexadeciltrimetilamonio (HDTMA)

Se realizó la evaluación de la toxicidad del agua residual hospitalaria después de ser tratada en la planta de tratamiento del hospital, utilizando cinco bioensayos de toxicidad con Lactuca sativa, Vibrio fischeri (Microtox kit), Daphnia pulex and Selenastrum capricornutum. los resultados mostraron que el agua tratada aún es tóxica.En la última década, se ha incrementado la necesidad de desarrollar estudios enfocados a la remediación de sitos contaminados, debido a que se ha observado una elevada presencia de Contaminantes Emergentes (CEMGs), entre los cuales encontramos a los productos farmacéuticos y a los Productos de Cuidado Personal (PCP). Los CEMGs no son removidos por procesos de tratamiento convencionales, motivo por el cual se ha propuesto el empleo de tratamientos acoplados. El agua residual de los hospitales tiene una gran variedad de contaminantes químicos como detergentes y residuos farmacéuticos, los cuales no son eliminados por los tratamientos tradicionales, convirtiéndose en CEMGs. Las zeolitas naturales han atraído la atención como bioadsorbente de contaminantes por sus ventajas ecológicas, accesibilidad y abundancia. Por lo que son frecuentemente utilizadas como adsorbentes para la remediación del agua. Es por esto que se propone un tratamiento acoplado: planta tratadora de aguas residuales hospitalarias- biofiltro con zeolita natural modificada con HDTMA (HexaDecilTriMetilAmonio) desarrollada por el grupo de investigación. Se evaluó la eficiencia de remoción de los contaminantes del efluente del agua residual de un hospital general de Toluca, Edo. Méx., valorando la calidad del agua del efluente antes y después del biofiltro determinando los parámetros fisicoquímicos para calidad del agua marcados en la norma mexicana NOM- 001- SEMARNAT- 1996 entre los cuales encontramos: grasas y aceites, Demanda Química de Oxìgeno (DQO), nitrógeno total, metales, sólidos suspendidos totales y sólidos disueltos.Se determinó el potencial de toxicidad utilizando organismos bioindicadores como Daphnia pulex, Selenastrum capricornutum y Vibrio fischeri (microtox). Para el análisis de los resultados se realizará un ANOVA para determinar la variabilidad de los resultados de las diferentes pruebas fisicoquímicas entre el agua residual tratada antes del biofiltro y después de él, así mismo se determinarán las Unidades de toxicidad aguda y se compararán con lo que marca la normatividad vigente para ver el nivel de toxicidad.CONACYT, calve de registro: 21599

Evaluación de los mecanismos preferenciales de atenuación natural de una pluma de lixiviado generada en el vertedero municipal de Metepec, Estado de México

Las aguas subterráneas no están exentas de este fenómeno, ya que su explotación aumenta día con día, al igual que el desarrollo socioeconómico . Desde esta perspectiva, los recursos hídricos está n afectad os por una multitud de actividades que influyen en su calidad y dificultan el desarrollo de programas de protección de acuíferos. Es sensato considerar de manera adicional los aspectos e intereses sociales, administrativos, económicos y legales que complican aún más la situación por el gran número de factores y actividades que de forma directa e indirecta intervienen

Comportamiento ambiental de tensioactivos comerciales: Biodegradabilidad, toxicidad y ozonización

En la Tierra, el 70% de la superficie terrestre está cubierta por agua, siendo el 97% aguas oceánicas y mares, mientras que el 3% restante pertenece a las aguas continentales, como ríos, lagos, aguas subterráneas y glaciares. Sólo una pequeña parte, el 1% de estas aguas continentales, es de fácil acceso para ser utilizada por el ser humano, de ahí la enorme importancia de preservar sus cualidades. Las aguas superficiales son los colectores de multitud de sustancias procedentes de la superficie o incluso de las aguas subálveas; muchas de estas materias se degradan en el propio medio acuático, pero otras son transportadas hasta la desembocadura sin experimentar modificaciones sustanciales en su descomposición. De esta forma, en definitiva, el mar, ríos, lagos y embalses se convierten en depósitos de contaminantes de naturaleza diversa. Entre estos contaminantes se encuentran los tensioactivos, los cuales son ampliamente utilizados en multitud de aplicaciones como es el caso de detergentes, productos de cuidado personal, pinturas, industria textil, pesticidas, polímeros, productos farmacéuticos, minería, industria petrolífera, papelera, etc. Tras su uso, doméstico o industrial, los tensioactivos o los productos de su degradación pasan a las aguas superficiales directamente o después de no ser completamente degradados en las plantas de tratamiento de aguas residuales. A pesar del gran número de aplicaciones y de las numerosas ventajas que presentan tanto en el ámbito industrial como económico y sanitario, desde un punto de vista ambiental son considerados como un importante contaminante del medio acuático. Se requiere por tanto que sean lo más inocuos posible para el medio ambiente, es decir, fácilmente biodegradables y de baja toxicidad. La degradación mediante actividad microbiológica es la primera transformación que sufren los tensioactivos en el medio ambiente. Además, suponen uno de los procesos más importantes en el tratamiento de los tensioactivos en las plantas de depuración de aguas residuales. La mayoría de los tensioactivos pueden ser degradados por los microorganismos en el medio ambiente, pero no todos los tensioactivos son igual de biodegradables, incluso algunos de ellos pueden persistir bajo condiciones anaeróbicas. Por tanto, es necesario establecer las características estructurales que implican la susceptibilidad de dichas moléculas para ser degradadas. Además la biodegradabilidad de una sustancia supone uno de los criterios más importantes en la evaluación del impacto ambiental y uno de los factores más importantes para predecir su comportamiento en el medio ambiente, lo que pone de manifiesto la importancia de conocer y evaluar la biodegradabilidad de los tensioactivos. El impacto ambiental de los productos químicos está también determinado por su ecotoxicidad, la cual es relativamente alta en el caso de los tensioactivos como resultado de su actividad superficial y su acción perjudicial sobre las membranas celulares. Por consiguiente, es necesario establecer los límites permitidos para los distintos tensioactivos, evaluar el impacto sobre las comunidades de los ambientes que las reciben, comparar la sensitividad de varias especies a los distintos tensioactivos o a diferentes condiciones para el mismo tóxico, y establecer las relaciones entre la toxicidad y los parámetros estructurales de la molécula. Con el estudio sobre la biodegradabilidad y toxicidad de los tensioactivos se dispone de información suficiente para determinar cuáles son más adecuados para formar parte de las formulaciones detergentes desde el punto de vista medio ambiental. Por otra parte, los tensioactivos cuando llegan a las plantas de tratamiento de aguas residuales a altas concentraciones pueden inhibir el rendimiento y ser tóxicos para la biota responsable de la eliminación de los contaminantes. El tratamiento de los efluentes basado en procesos biológicos es más económico respecto a otros tratamientos con procesos oxidativos avanzados. Por esta razón surge la necesidad de combinar procesos químicos y procesos biológicos para un adecuado tratamiento de los efluentes. Entre las tecnologías más prometedoras se encuentran los Procesos de Oxidación Avanzados (AOPs), que suponen una excelente opción para la eliminación y/o modificación de compuestos recalcitrantes en constituyentes más biodegradables, oxidando parcialmente estos compuestos y propiciando un mejor tratamiento biológico posterior. El tratamiento con ozono constituye uno de los AOPs más utilizados, y puede ser empleado para transformar los tensioactivos en productos más biodegradables y menos tóxicos para los cultivos microbiológicos de reactores de biodegradación. Sin embargo, en algunos casos los productos de ozonización de los tensioactivos pueden ser incluso más tóxicos que los compuestos sin ozonizar. Por consiguiente, es de vital importancia el estudio de la relación existente entre la estructura del tensioactivo y la evolución de su biodegradabilidad y toxicidad tras el proceso de ozonización de disoluciones de tensioactivos. En el Capítulo I de la presente Tesis Doctoral se lleva a cabo una revisión general de los aspectos fundamentales anteriormente mencionados. Se resumen las características físicoquímicas más importantes de los tensioactivos, así como sus principales efectos adversos en el medio ambiente y la normativa vigente al respecto. Se presentan también los aspectos más relevantes relacionados con el estudio de la biodegradabilidad y toxicidad de los tensioactivos, y el efecto sobre dichas propiedades cuando se utilizan procesos de oxidación avanzada con ozono para su eliminación.Tesis Univ. Granada. Departamento de Ingeniería Químic