Fitorremediación de suelo contaminado con arsénico, cobre y plomo empleando Echeveria elegans y Crassula ovata

Se realizó la evaluación del proceso de fitorremediación (fitoextracción) en un suelo contaminado con As, Cu y Pb, proveniente de una industria del sector metal mecánico, mediante el uso de 2 especies vegetales: Echeveria (Echeveria elegans) y Árbol de jade (Crassula ovata). El objeto de estudio fue determinar los factores de bioconcentración (FBC) de As, Cu y Pb y los factores de translocación (FT) de las especies vegetales. Las concentraciones de metales iniciales fueron: 2471.40 mg/kg de As, 3847.15 mg/kg de Cu, y 20,690.14 mg/kg de Pb, las cuales sobrepasan los límites máximos permisibles de la NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004. La concentración de metales después de 3 meses para Echeveria fue: 1655.06 mg/kg de As, 2029.50 mg/kg de Cu, 10,410.27 mg/kg de Pb. Asimismo, para Árbol de jade fue: 2120.84 mg/kg de As, 2958.59 mg/kg de Cu, 10,811.71 mg/kg de Pb. Los FBC y FT determinados para cada especie vegetal fueron menor a 1, por lo que se consideran tolerantes.We assessed the phytoremediation process (phytoextraction) in a soil contaminated with As, Cu and Pb, which is from an industry of the mechanical metal sector, through 2 plant species: Echeveria (Echeveria elegans) and Jade plant (Crassula ovata). We aimed to determine Bioconcentration Factors (BCF) of As, Cu and Pb and the Translocation Factors (TF) of these species. The initial metal concentrations were: 2471.40 mg/kg As, 3847.15 mg/kg Cu, and 20,690.14 mg/kg Pb, which exceed the maximum permissible limits of Mexican normativity NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004. After 3 months, we found metal concentration in Echeveria, which were: 1655.06 mg/kg As, 2029.50 mg/kg Cu, 10,410.27 mg/kg Pb. Also, we found metal in the Jade plant, which were: 2120.84 mg/kg As, 2958.59 mg/kg Cu, 10,811.71 mg/kg Pb. The BCF and FT determined for each plant specie were less than 1, so they are considered tolerant

Isolation and adaptation of hydrocarbonoclastic bacteria from Tenebrio molitor gut

En este trabajo, el objetivo fue aislar e inducir a la adaptación bacterias hidrocarbonoclastas, del intestino del Tenebrio molitor, para usar diésel como fuente de carbono. Para monitorear la resistencia de las larvas a los hidrocarburos, las larvas en grupos de diez fueron sometidas a cuatro concentraciones de diésel, donde la más alta fue de 20000 mg/kg, la prueba duró 30 días y el diésel no afectó el crecimiento de las larvas. La mayoría de las larvas (38) utilizadas en la prueba evolucionaron a pupas y luego a escarabajos produciendo la segunda generación de larvas, de las cuales algunas fueron diseccionadas, para aislar las bacterias hidrocarbonoclastas que podrían existir en sus intestinos. Utilizando el extracto líquido del intestino de las larvas y un medio selectivo (carbón combinado) se preparó un caldo que tenía una concentración de diésel de 1210. mg/L. Después de un período de 12 días, había 1.87x10⁹ UFC /mL.In this work, we aimed to isolate and induce the adapt of hydrocarbonoclastic bacteria, from Tenebrio molitor gut, to use Diesel as carbon source. In order to monitor the resistance of the larvae to hydrocarbon, the specimens in groups of ten were grown in matrices subjected to four Diesel concentrations, the highest was 20000 mg/kg, the test lasted 30 days and Diesel did not affect the larvae growth. Most larvae (38) used in the test evolved into pupae and then into beetles producing the second generation of larvae, some of those were dissected to isolate hydrocarbonoclastic bacteria that could exist in their gut. We used the liquid extract from larvae gut and a selective medium (Combined carbon) to make a broth which had Diesel concentration of 1210.37 mg/L. After a period of 12 days there were 1.87x10⁹ CFU/mL

Revisión de Tecnologías para el tratamiento de aguas residuales incluyendo algunos fármacos

En las últimas dos décadas se han encontrado fármacos de uso común dispersos en cuerpos de agua que se han vuelto dañinos para los diferentes ecosistemas. Estas sustancias no se han considerado como un peligro para el ambiente, por lo que no han sido legislados. Las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTARs) no han sido diseñadas para tratar esta clase de contaminantes, por lo que su eficiencia es baja. Por eso en este artículo se hace un estudio técnico-económico acerca de las tecnologías más apropiadas existentes para el tratamiento de los contaminantes fármacos. Se analizaron los procesos de tratamientos de aguas residuales fisicoquímicos, biológicos, de tecnologías avanzadas y combinadas, siendo este último el más eficiente, pero el de mayor costo. La tecnología por humedal de flujo subsuperficial resulta ser una tecnología atractiva ya que tiene altos porcentajes de remoción y es un 77% más económico que el proceso convencional de tratamiento de aguas residuales

Cinética de fitoextracción de arsénico y cadmio mediante Myriophyllum aquaticum y Wolffia columbiana

Se estudió la cinética de fitoextracción de arsénico y cadmio, en plantas acuáticas Myriophyllum aquaticum (Vell.) Verdc. y Wolffia columbiana Karsten expuestas a cuatro muestras de agua, con concentraciones de 0.49, 0.82, 1.43 y 2.42 mg/L de arsénico y 0.16, 0.26, 0.99 y 2.05 mg/L de cadmio. Se obtuvieron los parámetros del modelo de Michaelis-Menten, destacando la velocidad máxima de remoción para M. aquaticum (0.049 mg As kg-1 h-1; 0.616 mg Cd kg-1 h-1) y W. columbiana (0.273 mg As kg-1 h-1; 1428 mg Cd kg-1 h-1), necesarios para predecir el tiempo y la velocidad para restaurar cuerpos de agua. De acuerdo con el factor de bioconcentración ambas especies son hiperacumuladoras de cadmio y acumuladoras de arsénico. W. columbiana concentró arsénico cuatro veces más que M. aquaticum. W. columbiana logró concentrar tres veces más cadmio que arsénico, mientras que M. aquaticum extrajo más de 35 veces cadmio que arsénico.The kinetics of phytoextraction of arsenic and cadmium were studied in Myriophyllum aquaticum (Vell.) Verdc. and Wolffia columbiana Karsten aquatic plants, exposed to four water samples with concentrations of 0.49, 0.82, 1.43, 2.42 mg/L of arsenic and 0.16, 0.26, 0.99, 2.05 mg/L of cadmium. The parameters of the Michaelis-Menten model were obtained, standing out the maximum removal rate for M. aquaticum (0.049 mg As kg-1 h-1; 0.616 mg Cd kg-1 h-1) and W. columbiana (0.273 mg As kg-1 h-1; 1428 mg Cd kg-1 h-1), necessary to predict to rate the time and speed to restore bodies of water. According to the bioconcentration factor both species are hyperaccumulative for cadmium and they are arsenic accumulators. W. columbiana concentrated arsenic four times more than M. aquaticum. W. columbiana managed to concentrate three times more cadmium than arsenic, while M. aquaticum extracted 35 more times cadmium than arsenic

Optimización del proceso de ferroxidación para la eliminación de metales pesados de agua residual

Se buscó optimizar un proceso de remoción de arsénico, cromo y vanadio disueltos en agua residual industrial, mediante ferroxidación con viruta de (Fe (0)). Aplicando un diseño factorial 2k, se analizaron cuatro parámetros: concentración de contaminantes, tamaño y cantidad de viruta de hierro y tiempo de residencia. Solo el tiempo de residencia afectó significativamente la eficiencia. A partir concentraciones iniciales de 14.16 mg As/L, 12.82 mg Cr/L y 13.53 mg V/L, se obtuvieron remociones de más del 98%, con 8 h y 16 h de tiempo de retención. Cuando se evaluaron tiempos menores a 8 h, en 4 h se observó una remoción mayor al 98% en As y 100% en V, sin embargo, la remoción de Cr sólo fue cercana al 90%, lo que implicó concentraciones finales que rebasan los límites de la NOM-001-SEMARNAT-1996, por lo que se propone combinar la ferroxidación con un proceso de precipitación química.We aimed to optimize a process of removal of arsenic, chromium and vanadium dissolved in industrial wastewater by ferroxidation with Fe (0) chips. Applying a 2k factorial design, four parameters were analyzed: pollutant concentration, size and amount of iron chips of and residence time. Only the residence time significantly affected efficiency. From initial concentrations of 14.16 mg As/L, 12.82 mg Cr/L and 13.53 mg V/L, were removals of more than 98%, with 8 h and 16 h of retention time. When retention times were less than 8 h, in 4 h we observed 98% As and 100% V removals, however, the removal of Cr was only close to 90%, which meant final concentrations that exceed the limits of the NOM-001-SEMARNAT-1996, it was therefore proposed to combine the ferroxidation with a chemical precipitation process

Tratabilidad de un agua residual industrial contaminada con metales y sulfatos mediante un proceso combinado de ferroxidación y precipitación química

Se evaluó la eficiencia de remoción de contaminantes de un agua residual industrial mediante un proceso combinado de ferroxidación con hierro de valencia cero y precipitación química (utilizando hidróxido de calcio). La compleja matriz ácida (pH=3.4) presentaba elevadas concentraciones promedio de aluminio (357 mg/L), arsénico (26.6 mg/L), cobre (1295. 9 mg/L), hierro (344.4 mg/L), magnesio (5197.6 mg/L), manganeso (13.3 mg/L), níquel (207.8 mg/L), zinc (4.5 mg/L) y sulfatos (16047.2 mg/L). El sistema combinado separó Al, As, Cu, Fe, Mn, Ni y Zn con eficiencias entre 80.67 y 99.88 %, mientras que el magnesio y los sulfatos sólo se redujeron a 50% de su concentración inicial. El proceso de ferroxidación por si solo contribuyó a la reducción del 70% de As, 50 % de Al y 30 % de Cu. Con ello se alcanzaron los límites de la norma de descarga de aguas residuales (NOM-002- SEMARNAT-1996).We assessed the efficiency of removal of contaminants from an industrial wastewater through a combined process of ferroxidation with zero-valent iron and chemical precipitation (using calcium hydroxide). The complex acidic matrix (pH = 3.4) had high concentrations of aluminum (357 mg/L), arsenic (26.6 mg/L), copper (1295. 9 mg/L), iron (344.4 mg/L), magnesium (5197.6 mg/L), manganese (13.3 mg/L), nickel (207.8 mg/L), zinc (4.5 mg/L) and sulfates (16047.2 mg/L). The combined system separated As, Cu, Fe, Mn, Ni, and Zn with efficiencies between 80.67 and 99.88%, while the magnesium and sulfates were just reduced to 50% of their initial concentration. The process of ferroxidation by itself contributed to the reduction of 70% of As, 50% of Al, and 30% of Cu. Thus the limits of discharge standard for wastewater (NOM-002-SEMARNAT-1996) were accomplished

Evaluation of the Different Fractions of Organic Matter in an Electrochemical Treatment System Applied to Stabilized Leachates from the Bordo Poniente Landfill in Mexico City

The presence of refractory compounds in stabilized leachates makes treatment complex. In leachate treatment systems, the lack of data on the characterization of leachates and effluents makes it difficult to track and explain the evolution of organic matter. In this study, the fractionation of chemical oxygen demand (COD) and humic substances, including humic acids (HA) and fulvic acids (FA), in addition to the application of spectroscopic techniques (Fourier transform infrared and ultraviolet–visible spectroscopy), were used to solve this data gap. A treatment system was proposed: electro-coagulation (EC) and electro-oxidation (EO). Optimal conditions (maximum COD removal) were EC, I: 4.3 A, stirring: 120 revolutions per minute, and pH: 7; EO, added NaCl: 1.0 g L−1, distance between electrodes: 0.75 cm, I: 2 A, and pH: 7. Under optimal conditions COD, HA, and FA % removals were achieved: EC: 64, 69, and 63; EO: 83, 40, and 55; respectively. In EC, the % of biodegradable COD increased from 26 to 39 and in EO it increased from 39 to 58. The biodegradability index increased from 0.094 to 0.26 with EC and reached 0.46 with EO. The generated data allowed us to establish the transformations of organic matter in the process, which was useful for understanding the processes and functioning as a tool for improving treatment systems

Implementación y caracterización de un sistema de captación y aprovechamiento de agua de lluvia

This work relates to the implementation of a rainwater catchment system and its use. To determine rainwater quality, microbiological and physical-chemical analyses based on Mexican standards were conducted. The microbiological results showed various types of bacteria, such as bacilli, cocci and coliforms, among them Escherichia coli and Enterobacter aerogenes, while the physico-chemical results showed low TSS (8.9 mg/L), BOD (2.7 mg/L), COD (6.7 mg/L) and TOC (1.9 mg/L) concentrations. Moreover, a catchment system, with a treatment train supplying water with an adequate quality for the current needs, is proposed.En este trabajo, se presenta la implementación de un sistema de captación y aprovechamiento de agua de lluvia, para conocer su calidad, se realizaron análisis microbiológicos y fisicoquímicos basados en la normatividad vigente en México. Los resultados microbiológicos mostraron diversos tipos de bacterias como bacillos, cocos y coliformes, entre ellos Escherichia coli y Enterobacter aerogenes, mientras que los fisicoquímicos reportaron concentraciones bajas de Sólidos Suspendidos Totales (8.9 mg/L), Demanda Biológica de Oxígeno (2.7 mg/L), Demanda Química de Oxígeno (6.7 mg/L) y Carbón Orgánico Total (1.9 mg/L). En este trabajo, también se propone la adaptación de un sistema de captación en una edificación ya construida con un tren de tratamiento, el cual debe proporcionar la calidad del agua adecuada para las necesidades actuales

IMPLEMENTACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UN SISTEMA DE CAPTACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE AGUA DE LLUVIA

En este trabajo, se presenta la implementación de un sistema de captación y aprovechamiento de agua de lluvia, para conocer su calidad, se realizaron análisis microbiológicos y fisicoquímicos basados en la normatividad vigente en México. Los resultados microbiológicos mostraron diversos tipos de bacterias como bacillos, cocos y coliformes, entre ellos Escherichia coli y Enterobacter aerogenes, mientras que los fisicoquímicos reportaron concentraciones bajas de Sólidos Suspendidos Totales (8.9 mg/L), Demanda Biológica de Oxígeno (2.7 mg/L), Demanda Química de Oxígeno (6.7 mg/L) y Carbón Orgánico Total (1.9 mg/L). En este trabajo, también se propone la adaptación de un sistema de captación en una edificación ya construida con un tren de tratamiento, el cual debe proporcionar la calidad del agua adecuada para las necesidades actuales

Physicochemical, mineralogical and microscopic evaluation of sustainable bricks manufactured with construction wastes

At an international level, enormous volumes of construction and demolition wastes are generated: 170 million tons/year in the USA, 500 million tons/year in the European Union (EU) and 12 million tons/year in Mexico. Alternative uses for these heterogeneous materials, such as the manufacture of sustainable bricks, are potential solutions to this growing environmental issue. Based on previous studies, and in compliance with Mexican standards, four different types of secondary materials were utilized in the composition of a sustainable brick matrix. Temperature and solar radiation used for drying purposes were determined, as well as weight loss, resistance and initial maximum absorption. In order to characterize the resulting matrix, observations were made with a scanning electron microscope, and the chemical composition of the samples was determined by detecting basic compounds using mapping through SEM-EDS microanalysis, connected to the SEM unit. Finally, thermogravimetric analyses were performed to correlate mechanical and chemical behavior, and resistance to high temperatures of the mixtures. The results obtained showed that all-in-one (AiO) is the most appropriate material for brick manufacturing, Opuntia ficus-indica mucilage improves physical properties, such as increased compressive strength and reduced water absorption, while wood residues, clay minerals and illite enhance mechanical properties.Peer ReviewedPostprint (published version