Thesis (Ph. D.)--University of Michigan, 1998. / Includes bibliographical references (p. 302-317).

Tesis (Maestro en Ciencias Especialidad en Ingeniería Ambiental)--Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey. / Enrique Cázares R., Asesor. Incluye referencias bibliográficas e índices.

Memoria para optar al título de Geóloga / Chile es un país con una extensa área de costa la cual ha tenido un desarrollo urbanístico que no necesariamente considera la creciente demanda de recursos hídricos lo cual puede llevar a una sobrexplotación, induciendo problemas de contaminación como lo es la intrusión marina. Dado que las aguas subterráneas de las zonas costeras han sido poco estudiadas no existen muchas referencias con respecto a los procesos de intrusión marina y el posible deterioro de la calidad de las aguas. En este último punto es particularmente sensible el tema de la zona central de Chile, donde las zonas costeras son densamente habitadas y se ve el asentamiento de industrias. Con el propósito de analizar la influencia de contaminantes inorgánicos (agua marina) y orgánicos (grupo BTEX) en un acuífero costero detrítico se procesaron datos mediante diferentes escenarios de funcionamiento usando el código PHREEQC y, al incorporar el factor tiempo, se implementaron modelos de transporte reactivo usando el programa CrunchFlow. Al usar datos de agua de mar estándar y de un acuífero costero tipo con una configuración en parte confinada, donde existen pozos que bombean las dos capas acuíferas se evidencia que la intrusión marina se presenta en pozos cercanos a la costa y alcanza valores de hasta 1,7% del total de la composición del agua. Se identifica una relación entre el tipo de agua y la cercanía de la muestra a la costa. Además, se reconoce la existencia de procesos de intercambio iónico y precipitación/disolución de minerales. El modelo de transporte reactivo con ingreso de contaminantes orgánicos en un acuífero costero salinizado evidencia que el ingreso del agua contaminada por BTEX provoca un aumento en el volumen de yeso, disminuyendo la porosidad en aquellas zonas de precipitación y aumentando en zonas donde se ve disolución de este mineral. Existe un descenso de pH asociado a la entrada del contaminante orgánico (descendiendo en casi una unidad) y un aumento mínimo asociado a la entrada de la intrusión marina. El factor que afecta de mayor manera la propagación y concentraciones máximas alcanzadas por las especies primarias en el sistema es la temperatura. También tiene un efecto en el volumen de mineral precipitado/disuelto en el sistema. Otros parámetros que afectan el sistema son la porosidad inicial, el pH y la geología de la zona. Los resultados obtenidos confirman que los procesos de interacción agua-roca, además de la interacción con contaminantes orgánicos, son factores fundamentales en la composición del agua subterránea.

Título de Química Ambiental / La combustión residencial de biomasa es una fuente de energía común de calefacción y cocina en Chile especialmente en las ciudades del centro y sur. Sin embargo, al mismo tiempo produce importantes cantidades de contaminantes perjudiciales para la salud. El presente trabajo de seminario de título se enfoca en la preparación y caracterización de catalizadores de cobre y potasio soportados en partículas tipo núcleocarcasa: Y2O3CeO2@TiO2 y Sm2O3CeO2@TiO2, y su posterior aplicación a la eliminación de contaminantes provenientes de la combustión de leña, en particular NO y CO. El soporte que consiste de un núcleo (TiO2) y carcasa (CeO2 estabilizado con itrio o samario) fue sintetizado por un método de micela inversa y posteriormente impregnado con precursores de cobre y potasio. Asimismo, con el fin de determinar y relacionar las características superficiales de los catalizadores con su actividad, se utilizaron diversas técnicas de caracterización (TEM, SEM, área BET, XRD, DRIFTS, TPR). En las condiciones estudiadas, los resultados muestran que el catalizador previamente reducido a 500ºC (K/Cu/Sm2O3CeO2@TiO2) es altamente activo en la reducción selectiva de NO con CO en presencia de oxígeno. De hecho, presenta conversión completa de CO desde los 255ºC y un 97% de conversión de NO a partir de los 330ºC. Las especies de cobre altamente dispersas en interacción con la fase de potasio son capaces de reducir NO generando una variedad de especies superficiales de nitratos y nitritos, posteriormente reducidos a N2. Este catalizador basado en cobre y xiii libre de metales nobles posee un alto potencial comercial para su utilización en la eliminación de NO con CO en condiciones oxidantes. / Residential combustion of biomass is a common source of energy for heating and cooking in Chile, especially in central and southern cities. However, at the same time it produces important amounts of pollutants that are harmful to health. The present seminar thesis is focused in the preparation and characterization of copper and potassium based catalysts supported on particles of a core-shell type: Y2O3CeO2@TiO2 and Sm2O3CeO2@TiO2, and its subsequent use in the elimination of pollutants originated from the combustion of firewood, specifically NO and CO. The support consisting of a core (TiO2) and shell (CeO2 stabilized with yttrium or samarium) were synthesized by a reverse micelle method and thereafter impregnated with copper and potassium precursors. In the same way, in order to determine and relate the activity and surface characteristics of the catalysts, a variety of characterization techniques were used (TEM, SEM, BET area, XRD, DRIFTS, TPR). Under the conditions used in this study, the results show that the catalyst previously reduced at 500oC (K/Cu/Sm2O3CeO2@TiO2) is highly active in the selective reduction of NO with CO in the presence of oxygen. In fact, it shows full conversion of CO from 255oC and 97% conversion of NO from 330oC. The highly dispersed copper species interacting with the potassium phase are able to reduce NO, further generating a variety of surface nitrite and nitrate species, which are then reduced to N2. This copperbased catalyst, free of noble-metals, possesses a high commercial potential for being used in the elimination of NO with CO under oxidizing conditions.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniera en Recursos Naturales Renovables / Los sitios potencialmente contaminados en Chile han constituido un problema que crece en conjunto con la industrialización del país, y particularmente en el sector minero nacional. Hoy en día, algunas de estas faenas mineras se encuentran en estado de abandono quedando a merced de las condiciones del medio ambiente que las rodea y pudiendo ser un foco de contaminación para la población. En la presente investigación se desarrolló el método utilizado por el Ministerio del Medio Ambiente para la evaluación de sitios con potencial presencia de contaminantes, enfocándose específicamente en los pasivos ambientales mineros presentes en la Región Metropolitana de Santiago. Para ello se contó con información del Servicio Nacional de Geología y Minería, el cual mediante un catastro, describía la ubicación y nombres de las faenas mineras abandonadas y/o paralizadas. La información disponible fue clasificada y evaluada de acuerdo a criterios previos aprobados por el Ministerio. Se obtuvo un total de 20 pasivos mineros ordenados en un ranking según su potencial peligro, de acuerdo a factores relacionados con las fuentes, rutas y receptores asociadas a cada sitio en específico. La jerarquización arrojó como resultado que la Faena Minera Refimet, con sus depósitos arsenicales en la localidad de Rungue en Tiltil, resultó tener un 72% de jerarquía, conformándose como aquella con la mayor relevancia, y por tanto, aquella que debía ser investigada más a fondo. De la revisión de cuatro estudios realizados en el lugar respecto de la situación de la contaminación que había en sus aguas subterráneas, no fue posible determinar el origen exacto de dicha contaminación, puesto que además de los tranques con residuos arsenicales del sector de estudio, se encuentra la Formación Las Chilcas cuyo contenido rico en arsénico podría ser una fuente adicional de contaminación de las aguas subterráneas.

Informe de Seminario para optar al grado de Licenciado en Historia / Seminario de grado: Conflictos Ambientales en Chile Contemporáneo / Fondecyt Nº 1160857, “La Vida Social de la Energía: trayectorias territoriales de la energía en tres regiones del sur-austral de Chile”

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo / En la actualidad, la preocupación por el efecto de los elementos traza metálicos ha ido en aumento debido a su persistencia, a su acumulación progresiva en distintos medios naturales y fundamentalmente, por el efecto tóxico que manifiestan en pequeñas concentraciones, llegando a ocasionar problemas en ecosistemas y en la salud humana. Uno de ellos, el plomo, es uno de los elementos que constituye el grupo de los elementos traza metálicos, no esencial y contaminante ambiental. Para disminuir el impacto de suelos contaminados, se emplea la técnica de fitorremediación que implica la utilización de plantas capaces de contener, extraer o reducir los contaminantes a través de la acción de las raíces y su microflora. Además, complementariamente, se utilizan agentes quelantes, que tienen como propósito aumentar la biodisponibilidad de metales en el suelo. El presente trabajo tiene como objetivo aplicar la fitorremediación inducida como estrategia de mitigar la contaminación de suelos por plomo mediante el cultivo de Atriplex halimus L.

Memoria para optar al Título Profesional de: Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / La degradación de las tierras constituye uno de los fenómenos de mayor impacto económico y ambiental para el sector silvoagropecuario en Chile. Los suelos de la comuna de Puchuncaví —objetos de la presente investigación— representan un caso emblemático de degradación y contaminación, como resultado de más de 50 años de exposición a emisiones atmosféricas provenientes del Complejo Industrial Ventanas, con altos contenidos de anhídrido sulfuroso y material particulado. Debido a su topografía, la intensa actividad industrial, malas prácticas agrícolas y ganaderas, la recurrencia de años secos y el importante aumento de producción forestal en terrenos antiguamente agrícolas, más del 60% de los suelos de la comuna presenta problemas de erosión moderada, severa y muy severa. Con el objetivo de estimar y analizar las pérdidas económicas generadas por la degradación de las tierras en la comuna de Puchuncaví se adaptó, a escala local, la metodología usada en el estudio “Valoración de la Degradación de las Tierras ante Escenarios Alternativos de Cambio Climático”, diseñada por la CEPAL en varios países de América Latina. Los resultados obtenidos indican que el Valor Bruto de Producción silvoagropecuario de la comuna se redujo un 80% para el periodo 1964-2007, lo que equivale a una disminución de US$ 1.609.060 al comparar la producción alcanzada en 1964 y la obtenida en 2007. La baja en el valor de la producción se explica por la dramática reducción de superficie utilizada para cultivos agrícolas, la cual entre 1964 y 2007 se redujo un 99%, y por la disminución de producción ganadera estimada en un 60%. Por contraparte, las plantaciones forestales pasaron de representar el 1% del Valor Bruto de Producción en 1964, al 33% en 2007, debido a un importante aumento de la superficie forestal. Paralelamente, se estimó que la reducción de rendimiento de los cultivos tradicionales de la zona, principalmente trigo y lentejas, ha significado una pérdida total de US$ 4.644.912 al comparar, para cada año entre 1964-2007, el Valor Bruto de Producción agrícola efectivamente alcanzado en la comuna con el que potencialmente se hubiese obtenido si los suelos no estuvieran degradados. La importante degradación química que afecta los suelos de la comuna, como consecuencia de la prolongada exposición de estos a la contaminación generada por el Complejo Industrial Ventanas, y la menor disponibilidad de agua para riego son los principales factores señalados como responsables de la reducción de rendimiento de los cultivos. Dentro de las consecuencias socio económicas asociadas al proceso de degradación de los suelos de la comuna, destaca la fuerte pérdida de empleo agrícola, así como también un importante éxodo rural-urbano, el cual ha provocado un paulatino envejecimiento de la población rural de la zona. Se concluye que la reducción de productividad biológica de los suelos en Puchuncaví se debe a una serie de factores biofísicos, económicos y sociales, que confirman el carácter multidimensional del proceso de degradación, el cual ha significado importantes pérdidas económicas para el sector agrícola durante el periodo estudiado. / Erosive processes are one of the major environmental and economic problems of Chilean agriculture. The soils of Puchuncaví -subject of the present research- in particular, exemplifies an emblematic case of degradation and pollution, as a result of over forty years of exposure to atm ospheric emissions from Ventanas Industrial Complex, that containing high levels of SO2 and PM. Due to its topography, the intense industrial activity in the area, poor farming practices and the re-ocurrence of dry years, over 60% of the land that can be found in the valley of Puchuncaví, presents depleted soils with moderate, severe and very severe erosion problems. In order to quantify and analyze the economic costs due to soil degradation in Puchuncaví, it’s been adapted, the methodology used in the study “Valoración de la Degradación de las Tierras ante Escenarios Alternativos de Cambio Climático”, which has been implemented by CEPAL in several Latin American countries. The results indicate that agricultural, livestock and forestry production in the area was reduced by 80% in the 1964-2007 period, equivalent to a decrease of U.S. $ 1.609.060 when comparing the production achieved in 1964 and the obtained in 2007. The decrease in the production it´s explained by the dramatic reduction regarding agricultural productivity (97%) and livestock (60%). On the contrary, forest plantations have had a significant surface increase, which goes from 1% of the gross value of production in 1964, to 33% in 2007. Regarding agricultural sector, it was estimated that the reduction of traditional crops yield in the area, involving mostly wheat and lentils, has meant a total loss of U.S. $ 4.644.912 if we compare, for each year, during the time lapse from 1964-2007, the gross value of agricultural production that was actually achieved in Puchuncaví, with the one that would have been potentially obtained, if the soils were not degraded. The chemical soil degradation of the area, as a result of prolonged exposure to the pollution emanating from Ventanas Industrial Complex, and the reduced availability of irrigation water are identified as the main factors responsible for the reduced productivity of crops. The most important socio economic consequences associated to the degradation process in Puchuncavi, are the large number of losses concerning agricultural employment, as well as the significant rural-urban exodus and the gradual aging of the rural population. The analysis regarding the monetary value of the degradation in Puchuncaví leads to the conclusion that the reduction of biological productivity of soils in Puchuncaví is caused by a serial of biophysical, economic and social factors, confirming the multidimensional nature of the degradation process, which has resulted in significant economic losses to the agricultural sector over the period.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo / El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la aplicación de purines de cerdo, junto con otras fuentes minerales de nitrógeno (N), en la lixiviación de N-nitratos (N-NO3) en un suelo de textura gruesa con cultivo de maíz grano en la Comuna Pichidegua, Región de O'Higgins durante los meses de Octubre a Febrero de la temporada 2011/12. Para esto se evaluaron dos sitios, PCE, bajo uso agrícola, cultivado con maíz y fertilización nitrogenada con purines de cerdo + fertilizantes químicos de 1.706 kg N ha-1, y el segundo sitio, PSE, bajo condiciones naturales, sin aplicación de N. En ambos sitios se colectaron muestras de suelo a 25, 50 y 100 cm de profundidad usando un barreno, para determinar las variables: contenido de agua, contenido de N-NO3, N amonio (N-NH4), carbono orgánico (CO) y N total (NT). En el intervalo de profundidad de 0-25 cm se instalaron tubos de mineralización in situ, donde también se midieron las variables anteriormente mencionadas. En ambos tratamientos se evaluaron como salidas de N del sistema la lixiviación, en PCE además el N absorbido por el cultivo. Se encontraron diferencias estadísticamente significativas (p<0,05) en todas las variables evaluadas para ambos sitios. En PCE los procesos de mineralización fueron los dominantes durante el periodo de estudio, en cambio en PSE fueron los procesos de inmovilización de N. La lixiviación en PCE fue mayor que en PSE mostrando valores de 92 kg N ha-1 y 10 kg N ha-1, respectivamente, debido a que PCE recibió una aplicación excesiva de N por sobre las necesidades del cultivo.

Ingeniero Civil Químico / Solarsenic es un proyecto capaz de remover y foto-oxidar el arsénico del agua. Sin embargo, este proyecto aún no aborda cómo disponer del residuo que genera. En esta tesis se busca dar respuesta a esta inquietud, para ello propone definir un protocolo optimizado de estabilización y solidificación de residuos arsenicales líquidos que cumplan con el D.90, D.46 y D.S. 148. La propuesta consta de dos etapas, en la primera se toma una imitación del residuo de Solarsenic, 25[ppm] de As y 0.5[M] de NaOH, y se somete a una coagulación/floculación con el objetivo de obtener un concentrado. En el proceso en el cual se evalúa el uso de dos candidatos, el sulfato de hierro y la cal viva. Además, se determinan las condiciones de operación óptimas para el proceso, tiempo de agitación, velocidad de agitación, tiempo de decantación, pH y razón molar en cada caso. El concentrado generado entra en una segunda etapa, un proceso de estabilización/solidificación, en el cual se utiliza cemento, cal y arena para formar una matriz que impida que el arsénico lixivie. En esta sección, se analiza la composición de la matriz y el efecto que tiene cada componente en el encapsulamiento. Para medir el arsénico de sólidos y líquidos, se elaboró un mecanismo de medición indirecto el cual crea un complejo con el arsénico capaz de adsorber rayos UV a 890[nm]. Ambos candidatos de la coagulación/floculación lograr remover más del 97% de arsénico del residuo y dejarlo en un concentrado, sin embargo, el tratamiento que utiliza hierro alcanza una mejor remoción y formar un compuesto estable en el tiempo, situación que no se observa con la cal. En la etapa de estabilización/solidificación, todas recetas de las matrices propuestas alcanzan excelentes resultados, ninguna se considerada como tóxica o peligrosa bajo los decretos antes señalados. Utilizando las técnicas descritas, es posible disponer del residuo en forma segura, sin la necesidad de que vaya a un relleno sanitario, por otro lado, esta tecnología queda propuesta para hacer mejoras en otros tipos de labores, tales como la construcción.