En el desarrollo de esta tesis se caracterizó una bentonita (CATAE) y seis minerales arcillosos constitutivos de las escombreras de las canteras de bentonita (DTN2, DTN3, MP2, MP4, LE1 y LE18) pertenecientes a la región de Cinco Saltos (Provincia de Río Negro) en sus aspectos mineralógicos, fisicoquímicos y mecánicos. Referente a los aspectos físicos y mecánicos se determinó: la densidad aparente, el límite líquido, la capacidad de hinchamiento y la conductividad hidráulica. Respecto a las propiedades químicas evaluadas, se enfatizó en las relacionadas al comportamiento de adsorción de los minerales. Se determinó la capacidad de intercambio catiónico, la naturaleza de los cationes intercambiables, el área superficial específica, la densidad de carga superficial permanente y la densidad de carga dependiente del pH, el punto de carga cero, el punto isoeléctrico y la composición elemental. Se evaluó la capacidad de sorción y de desorción de tres minerales arcillosos caracterizados (CATAE, DTN2 y DTN3), para seis iones metálicos: Cd2+, Cr3+, Cu2+, Ni2+, Pb2+ y Zn2+. Se trabajó con una técnica en “batch” empleando materiales naturales y purificados, en solución acuosa y a temperatura ambiente, a tres valores de pH 3,5; 6,5 y 9,5 y a fuerzas iónicas variables. Las desorciones se realizaron con HCl y HNO3 (0,1 %) por extracción simple y en etapas sucesivas. En todos los casos la cuantificación del ion metálico remanente en solución, se determinó por Espectrometría de Emisión Atómica (ICP-AES). El estudio mineralógico puso de manifiesto que los minerales arcillosos (provenientes de escombreras) contienen proporciones variables de montmorillonita (82 a 87 %) e illita (5 a 9 %), mientras que la bentonita regional está formada principalmente por esmectita (97 %) y los minerales acompañantes son CaCO3 (calcita) y óxidos u oxohidróxidos amorfos de Fe. Para igual tiempo de contacto, la bentonita (CATAE) adsorbió concentraciones significativamente mayores de especies iónicas metálicas que las arcillas comunes DTN2 y DTN3. La adsorción de cada ion metálico fue superior cuando los minerales arcillosos estaban libres de impurezas acompañantes, presentando el Cu2+ el comportamiento inverso. Los porcentajes de retención alcanzados fueron: 100 % para especies iónicas de Cr y Pb, 96 % para especies iónicas de Cd, 93 % para especies iónicas de Zn y 90 % para especies iónicas de Ni. El ion Cu2+ se adsorbe casi en su totalidad sobre el mineral natural y sólo el 55 % cuando la bentonita está libre de oxohidróxidos de Fe y carbonatos. La adsorción para cada ión metálico es más lenta cuando los iones compiten por los mismos sitios activos del adsorbente, ya que la pendiente en la etapa inicial de las isotermas se atenúa. Si bien la secuencia de afinidades se mantuvo con las soluciones múltiples ensayadas (Cr3+ > Cd2+ > Pb2+) y (Zn2+> Ni2+> Cu2+), la capacidad de retención disminuyó para los iones bivalentes. Para la solución conteniendo Zn2+, Ni2+ y Cu2+, el proceso de adsorción se modificó. Mientras que el Cu2+ fue adsorbiéndose en forma gradual desde los primeros minutos de contacto con la arcilla, Ni2+ y Zn2+ reaccionaron de forma tardía. La desorción en tres etapas sucesivas fue más efectiva que la desorción simple, llegando en algunos casos a triplicar la cantidad de ion metálico removido de la superficie. La solución de HNO3 (0,1 %) resultó ser más efectiva que la solución de HCl (0,1 %) en la remoción de la mayoría de los iones metálicos. Respecto a las arcillas comunes, las diferencias entre ambos ácidos no fueron significativas; aunque cabe destacar que, los iones metálicos se desorbieron con mayor facilidad de las arcillas comunes que de la bentonita. El proceso de desorción se modificó cuando a la solución multicatiónica se le agregó un electrolito inerte para generar un efecto salino determinado. Así, para una solución 0,1 M de KNO3 ambas soluciones ácidas removieron el 100 % del Cd2+, Ni2+ y Zn2+ inmovilizado por la arcilla. Del Cr3+ retenido sólo se desorbió el 2 %, mientras que para Cu2+ y Pb2+ los porcentajes alcanzados fueron 68 % y 78 % respectivamente. Respecto a las propiedades mecánicas de los minerales estudiados y acorde a lo establecido en la reglamentación internacional vigente, para la elaboración de membranas geotextiles (GCLs), destinadas a la impermeabilización de sitios de disposición final de residuos peligrosos, sólo la bentonita regional (CATAE) y las arcillas comunes DTN2 y DTN3 cumplen las especificaciones para ser utilizadas en la fabricación de GCLs. / During the development of this thesis a bentonite (CATAE) and six claystones (denoted as DTN2, DTN3, MP2, MP4, LE1 and LE18) which are the main constituent of the tailings from the quarries of bentonite and belonging to the region of Cinco Saltos (Province of Río Negro) were characterized in their mineralogical, physicochemical and mechanical aspects. Regarding the physical and mechanical aspects the bulk density, the liquid limit, the swelling capacity and the hydraulic conductivity were determined. The chemical properties evaluated, are related to the adsorption behavior of minerals. The cation exchange capacity, the nature of the exchangeable cations, the specific surface area, the surface charge density of permanent charge and pH-dependent charge, the point of zero charge, the isoelectric point and the elemental composition were determined. Sorption and desorption capacity for three clay minerals (CATAE, DTN2 and DTN3), with six metal ions: Cd2+, Cr3+, Cu2+, Ni2+, Pb2+ and Zn2+ was evaluated. Worked with a technique in batch, using raw and purified materials, in aqueous solution at room temperature, at three pH values 3.5, 6.5 and 9.5 and at varying ionic strengths. The desorption process was performed with solutions of HCl and HNO3 (0.1%) by simple extraction and in successive stages. In all cases, the quantification of the metal ion remaining in solution was determined by atomic emission spectrometry (ICP-AES). The mineralogical study showed that claystones (from tailings) contain varying proportions of montmorillonite (82-87%) and illite (5-9%), while the regional bentonite is mainly composed of smectite (97%) and accompanying minerals are CaCO3 (calcite) and amorphous oxides or hydroxides of Fe. For equal contact time the bentonite (CATAE) adsorbed significantly higher concentrations of metal ionic species than common clays (DTN2 and DTN3). The adsorption of each metal ion was higher when the clay minerals were free of accompanying impurities, showing the Cu2+ inverse behavior. The retention rates achieved were: 100% for ionic species of Cr and Pb, 96% for ionic species of Cd, 93% for ionic species of Zn and 90% for ionic species of Ni. The Cu2+ ion is adsorbed almost entirely on natural mineral and only 55% when bentonite is free of oxides and hydroxides of Fe and carbonates. For each metal ion the adsorption was slower when ions compete for the same active sites of the adsorbent, since the slope in the initial stage of the isotherms attenuated. While affinities sequence remained with the multicationic solutions tested (Cr3+> Cd2+> Pb2+) and (Zn2+> Ni2+> Cu2+), retention capacity decreased to divalent ions. To the solution containing Zn2+, Ni2+ and Cu2+, the adsorption process was modified. While Cu2+ was adsorbed gradually from the first minutes of contact with the clay, Ni2+ and Zn2+ reacted later. Desorption in three successive stages was more effective than simple desorption, in some cases three times the amount of metal ion was removed from the surface. The solution of HNO3 (0.1%) was more effective than the HCl (0.1%) solution in the removal of most metal ions. For common clays the differences between the two acid solutions were not significant, although it should be noted that the metal ions were more readily desorbed from common clays than bentonite. The desorption process changed when an inert electrolyte salt was added to the multicationic solution. Thus, for a solution containing 0.1 M KNO3 both acid solutions removed 100% of Cd2+, Ni2+ and Zn2+ immobilized by clay. Only 2% of retained Cr3+ was desorbed, while for Cu2+ and Pb2+ percentages achieved were 68% and 78% respectively. Regarding the mechanical properties of the minerals studied and according to the existing international regulations for the manufacture of geotextiles membranes (GCLs) for sealing a disposal site for hazardous waste, only the regional bentonite (CATAE) and common clays (DTN3 and DTN2) meet specifications for use in the manufacture of GCLs.

Este estudio aborda la caracterización de las poblaciones del ostrero pardo (Haematopus palliatus) en la zona interna y media del estuario de Bahía Blanca es tableciendo sobre éstas el potencial condicionamiento ambiental como consecuencia del impacto antrópico producido en la región. Entre septiembe y diciembre de 2008 y 2009 se llevaron a cabo los estudios biológicos sobre las poblaciones de ostreros. Paralelamente se llevaron a cabo muestreos bimestrales de dos invertebrados marinos ítems presa de ostrero en los mismos sitios de estudio, a los cuales se les midieron las concentraciones de algunos metales pesados potencialmente tóxicos. A su vez fueron recolectados algunos huevos de ostreros a los cuales también se les determinó la concentración de estos mismos metales. Respecto de las poblaciones de ostreros, se halló un sincronía en la puesta de huevos en los tres sitios de estudio y en los dos años de muestreo. El número y la densidad de parejas y de nidos fue superior en el Islote del Puerto que en el Continente (Villa del Mar y Puerto Cuatreros). El tamaño de la puesta rondó entre uno y tres huevos (moda igual a dos) en los tres sitios, siendo el Islote del Puerto el único sitio que presentó nidos con tres huevos. El largo y el volumen medio resultaron mayores en los huevos del Continente que en los del Islote. El diámetro del nido resultó similar tanto en el Islote como en el Continente. Los nidos del Islote se ubicaron preferentemente cerca de la línea de marea de tormeta mientras que los del Continente se ubicaron mayormente en una posición intermedia. Los nidos del Islote presentaron en su mayoría un grado de cobertura vegetal de más del 75% del área, frente a una cobertura de entre 25 y 50% para la mayor parte de los nidos del Continente. La presencia de otras especis nidificantes coloniales en el Islote, las cuales son potenciales depredadores, podría explicar el mayor grado de cobertura vegetal y la mayor cercanía a la línea de marea de tormenta como medida de protección de los huevos a eventuales ataques, denotando una cierta flexibilidad en el comportamiento de esta especia como mecanismo de escape frente a la depredación. La elaboración de los nidos rresultó similar para los nidos del Islote y Continente. Se pudo establecer que la presencia humana como elemento del impacto antrópico es un factor determinante en la variabilidad de la densidad de parejas y nidos respecto a la posición en el estuario de Bahía Blanca. Las concentraciones de los seis metales halladas tanto en cangrejos (tejido blanco y huevos) como en poliquetos no presentaron diferencias significativas entre Villa del Mar y Puerto Cuatreros reforzando la decisión de unir, en el Capítulo I, ambos sitios formando Continente. Se hallaron niveles detectables de cobre, cadmio y zinc en cangrejos (tejodo blando y huevos) y poliquetos. Los niveles de níquel, plomo y cromo fueron detectables únicamente en cangrejos (tejido blando). Los huevos de cangrejo presen-taron concentraciones de cobre, cadmio, níquel y zinc por e3ncima del límitge de detección en primavera de Villa del Mar y Puerto Cuatreros y el cromo fue no detectable en ambas estaciones y los tres sitios. A excepción del zinc, las concentraciones de los metales halladas en huevos fueron inferiores a las detectadas en hembras. Para el caso del cobre las hembras presentaron concentraciones dos órdenes de magnitud mayores, lo que estaría asociado con el aumento de la concentración de hemocianina en los adultos. Se hallaron niveles detectables denlos seis metales analizados en las cáscaras de huevos de ostreros. La presencia de materiales pesados tanto en los eslabones inferiores (cangrejos y poliquetos) como los superiores (huevos del ostrero) sugiere que los metales que se encuentran biodisponibles en el ambiente son transferidos a las poblaciones del ostrero pardo del estuario de Bahía Blanca a través de las cadenas tróficas. La realización de este trabajo permitió obtener resultados uy valiosos respecto de la biología del ostrero pardo, Haematopus palliatus, en el estuario de Bahía Blanca, siendo este estudio el primero llevado a cabo en la región. Por otra parte por primera vez se analizaron, en forma simultánea, los niveles de metales pesados en distintos eslabones de la cadena trófica. Cabe destacar que los resultados obtenidos para metales en poliquetos sonel primer antecedente para la zona media e interna del estuario de Bahía Blanca. / This study approaches the characterization of American oystercatcher (Haematopus palliatus) populations in te inner and middle zone of the Bahía Blanca estuary, establishing on these the potential environmental conditioning as a consequence of the antropic impact produced intehe region. Between September and December 2008 and 2009. biological studies were carried out on the populatios of the American oystercatcher. Parallel there were carried out two-monthly samplings of two marine invertebrates prey items of the American oystercatcher inthe same study sites, in which the concentrations of some potentially toxic heavy metals were measured. Also there were gathered some eggs of American oystercatchers in which the concentration of the same metals was also measured.Respect of the American oystercatcher popula-tions, a synchrony on laying dates inthe three stydy sites and inthe two years of sampling was found. The number and density of pairs and nests were superior in the Island that inthe Continent (Villa del Mar and Puerto Cuatreros). The size of the clutch was between one and three eggs (equal mode to two)in three sites, being the Island the only site that had nests with three eggs. The length and the average volume turned out to be mayor in the eggs of the Continent that in those of the Island. The diameter of the nest turned out to be similar both in the Island and in the Continent. The nest of the Island were located preferably near the line of tide of storm whereas those of the Continent were located mainly in an intermediate posi-tion. The majority of the nests in the Island presented a degree of vegetable coberage of more than 75 % of the area, opposite tu coberage of between 25 and 50% for most of the nests of the Continent. The presnce of other colo-nial nesting species in the Island, which may be potentials predators, it might make clear the major degree of vegetable coverage and the major nearness to the line of tide of storm as protection measure of the eggs to eventual assaults, denoting a certain flexibility in the behavior of this species as mechanism of escape opposite to the depredation. The elaboration of the nests turned out to be similar for the nests of the Island and Conti-nent. It was possible to establish that the human presen-ce, as an element of the antropic impact, it is a determi-nant factor in tehe variabilbity of the density of pairs and nests with regard to the position in the Bahía Blanca estuary. The concontrations of six metals found not only in crabs (soft tissues and eggs) but in polychaetes also, did not present significant differences between Villa del Mar and Puerto Cuatreros reinforcing the decision to join, in the Chapter I, both sites forming Continent. There were found detectable levels of copper, cadmium and zinc in crabs (soft tissues and eggs) and polychaetes. The levels of nickel, lead and chromium were detectable only in crabs (soft tissues). The crab eggs presented concentrations of copper, cadmium, nickel and zinc over the detection limit in spring and summer and in the three sites ; lead was detected only in spring of Villa del Mar and Puerto Cuatreros, and chromium was not detectable on both stations and in the tree sites. With the exception of zinc, the concentrations of the metals found in eggs were lower than the detected ones in females. For the case of copper the females showed concentrations two maor orders of magnitude, which would be associated with the increase of the concentration of hemocianine in the adults. There were found detectable levels in the six metals measured in the eggshells of American oystercatchers. The presence of heavy metals so much in the low links (crabs and polychaetes) as the superiors (eggshells of the American oystercatchers) suggests that the metals which are bioavailable in the environment are transferred to the populations of the American opystercatchers of the Bahía Blanca estuary across the trophic chains. The accomplish-ment of this work allowed obtainning very valuable results respect of the biololgy of the American oystercatcher, Haematopus palliatus, in the Bahía Blanca estuary, being this study the first one carried out in the region. On the other hand by the first time there were analyzed, in simultaneous form, the levels of heavy metals in different links of the trophic chin. It is necessary to emphasize that the results obtained for metals in polychaetes are the first precedent for the inner and middle zoneopf th Bahía Blanca estuary.

Aborda un análisis del nivel de contaminación de los gases producidos por un proceso de limpieza de láminas metálicas alternativo para productos de línea blanca aplicando plasma frío a baja presión que consta de un flujo combinado de gases inertes ionizados bajo ciertas condiciones para extraer el aceite lubricante de la superficie utilizado en el proceso de conformado. En la planta de producción se seleccionaron muestras con diferentes volúmenes de aceite en la superficie que posteriormente fueron sometidas a una descarga de plasma de argón y oxígeno para determinar la correlación con los niveles de los gases generados por la descarga, manteniendo constante el grado de limpieza interpretado por el ángulo de contacto. Posteriormente se realizó un análisis entre el grado de limpieza de la superficie metálica representada por el ángulo de contacto y los niveles de los gases generados por la descarga del plasma o gas ionizado, manteniendo constante el volumen del aceite lubricante sobre la superficie. / Tesis

Título de Química Ambiental / Los metales pesados se encuentran naturalmente como parte de la corteza terrestre y por influencia antropogénica por actividades como la minería. Para conocer los efectos que tienen estos metales en el medio ambiente, no sólo es necesario conocer las concentraciones totales de los elementos, sino que también la forma química en que se encuentran (especiación). Es sabido que las distintas especies químicas en las que puede presentar un mismo elemento tienen diferente movilidad, solubilidad y, en consecuencia, toxicidad. Para su análisis es muy frecuente el empleo métodos de extracción secuencial. En especial para Chile, que es un país minero, conocer la forma química en que se encuentran los metales pesados adquiere relevancia debido a que de esta forma se pueden predecir los impactos ambientales que pueden tener los metales de sitios contaminados. Sin embargo, existen pocos estudios sobre la especiación de los metales. El objetivo de este trabajo es analizar la situación actual de los métodos de extracción secuencial y técnicas de análisis para el estudio de liberación de metales pesados y metaloides, además de analizar estudios actuales que utilicen estos métodos en diferentes matrices (suelos, sedimentos) con el fin de determinar las limitaciones de los métodos. Para la recopilación de información sobre métodos de extracción secuencial se seleccionarán los estudios aplicados a suelos, suelos contaminados y sedimento. Esta búsqueda se realizó principalmente en fuentes primarias, como revistas científicas y libros. De la información recopilada, se revisaron los trabajos más recientes en cuanto a técnicas de análisis y extracción secuencial, para dilucidar la situación actual y determinar cuáles son los métodos más utilizados hoy en día. Para analizar las limitaciones de los métodos de extracción secuencial, se seleccionarán seis trabajos recientes, dos trabajos en los que se incluyen análisis de sedimentos y 4 para suelos de tal forma que utilicen diferentes métodos de extracción secuencial para poder realizar una comparación entre ellos. En los dos trabajos de suelos mineros analizados se obtienen resultados acordes al tipo de muestra ya que evidencian la contaminación antropogénica. En el caso de los sedimentos de río se observa una mayor contaminación en uno de los estudios, lo cual se evidencia en la asignación de código de evaluación se riesgo (RAC). Los trabajos de suelos agrícolas presentan también, resultados que dilucidan la contaminación antropogénica generada por actividades agrícolas. Además, existen estudios que evidencia una sobrestimación de los resultados obtenidos por estos métodos. De la revisión bibliográfica se concluyó que, dentro de los métodos de extracción secuencial los más utilizados en los últimos años son el propuesto por la Comisión Europea (BCR) y por Tessier y col. en 1979. El método de Tessier considera la extracción de 5 diferentes fracciones: intercambiable, carbonatada, unida a óxidos de hierro y manganeso, unida a materia orgánica y residual. El método BCR propone 3 etapas y recomienda realizar una cuarta conocida como residual, este método une las dos primeras fracciones del método de Tessier de tal forma que extrae la fracción intercambiable y la carbonatada en una misma etapa. El tipo de método a utilizar va a depender de la muestra en estudio, dado que se pueden necesitar modificaciones para extraer fracciones específicas no incluidas como, por ejemplo, óxidos de hierro cristalinos. Otro aspecto relevante es que solo el método BCR cuenta con materiales de referencia certificados, lo cual es una ventaja sobre el método de Tessier. Por otra parte, las técnicas de análisis más utilizadas son AAS y ICP-OES, la elección de la técnica a utilizar depende del límite de detección requerido y de las interferencias. / Heavy metals are found naturally as part of the earth crust and by the anthropogenic influence of activities such as mining. In order to know the effects that these metals have on the environment, in addition to knowing the total concentrations of the elements, it is also important to know the chemical form in which they are found (speciation). It is known that different chemical species of the same element have different mobility, solubility and toxicity. For this purpose, it is very common the used of sequential extraction procedures. Especially for Chile, a mining country, knowing the chemical species in which heavy metals are found becomes relevant due to is possible predicts the environmental impacts that may have contaminated the sites. However, there are few studies on the speciation of metals. The aim of this work is to discuss the current situation of the sequential extraction methods and the analysis techniques for the analysis of heavy metal and metalloid release. In addition, this approach aims to analyze actual studies that use these methods in different matrices (soils, sediments and contaminated soils) to determine the limitations of the methods. For gathering information on sequential extraction methods applied to studies soils, contaminated soil and sediment will be selected. This bibliographical research was carried out mainly in primary sources, such as scientific journals and books. From the information gathered, the most recent works were reviewed in terms of technical analysis and sequential extraction, to clarify the current situation and determine what methods are most commonly used today. In order to analyze the limitations of sequential extraction methods, six current investigations were studied, with two works per matrix in such a way that they use different sequential extraction methods in order to make a comparison between both. The studied works of mining soils shows results according to the type of sample (anthropogenic contamination). In the case of fluvial sediments, greater contamination is observed in one of the studies, which is evidenced in the risk assessment code (RAC). The agricultural land works also present results that elucidate the anthropogenic contamination generated by agricultural activities. In addition, there are studies that show an overestimation of the results obtained by these methods. From the bibliographical research it was concluded that, within the sequential extraction methods, the most used in recent years are the proposed by the European Commission (BCR) and by Tessier et al. in 1979. The Tessier method extracts 5 different fractions: interchangeable, carbonated, bonded to iron and manganese oxides, bonded to organic matter and residual. The BCR method proposes 3 stages and recommends a fourth known as residual, this method joins together the first two fractions of the Tessier method in such a way that it extracts the interchangeable fraction and the carbonated fraction in the same stage. The selection of the method to be used will depend on the sample studied, since they may require modifications to extract specific fractions that are not contemplated, such as crystalline iron oxides. Another relevant aspect is that only the BCR method has certified reference materials, which is an advantage over the Tessier method. On the other hand, the most used analysis techniques are AAS and ICP-OES, the choice of technique to use depends on the detection limit required and the interferences.

Memoria para optar al título de Químico / En esta Memoria de Titulo se estudió la remoción de iones fosfatos desde soluciones acuosas que simulan aguas ácidas residuales industriales, mediante adsorción con silicatos de calcio nano-estructurados modificados o no con magnesio, en presencia de otros contaminantes como ion NH4+, Cu(II), Cd(II) y Zn(II). Los silicatos de calcio nano-estructurados modificados con Mg se sintetizaron en base a la reacción de una solución de silicato de sodio e hidróxidos de calcio y magnesio, respectivamente. Los adsorbentes fueron caracterizados física y químicamente, empleando diferentes metodologías, entre ellas, las de microscopía electrónica de barrido, análisis de porosimetría y difracción de rayos X. Los adsorbentes resultaron ser amorfos y de superficie porosa. Los análisis de porosimetría BET indicaron para los silicatos de calcio modificados en un 30% con Mg, un área superficial del orden de 86 m2/g y diámetros de poro promedios de 20 nm,. La adsorción de iones fosfatos con los silicatos nano-estructurados de calcio modificados o no con magnesio fue muy eficiente en todo el rango de acidez estudiado, debido a la formación de fosfatos de calcio y fosfatos de magnesio muy insolubles y estables, determinándose una capacidad de carga variable entre 280 a 300 mg PO43-/g n-silicato. La remoción de fosfato se vio favorecida en presencia de ion NH4+, debido a la formación de precipitados muy insolubles de fosfatos dobles de magnesio y amonio. La presencia de iones fosfatos y amonio no afectó la adsorción de los iones metálicos Cu(II), Cd(II) y Zn(II), la cual ocurriría mediante la formación de hidróxidos y sales básicas silicatadas granulares muy estables. Sin embargo, los resultados experimentales también indican que no es posible modificar el silicato de calcio mediante reemplazo de los átomos de Ca por Mg más allá del 30% molar, al ir perdiéndose la nano-estructura del silicato y por tanto su capacidad adsorbente. Finalmente, se analizaron los resultados experimentales de los experimentos cinéticos mediante estos adsorbentes, utilizando un modelo cinético de pseudo-segundo-orden, el cual está basado en la capacidad de adsorción del adsorbente, más que en la concentración de los contaminantes en solución / In this work was studied the removal of phosphate ions from aqueous solutions that simulate acidic industrial waste waters that also contain other pollutants as NH4+, Cu(II), Cd(II) y Zn(II), by means of an adsorption process onto nano-structured calcium silicates modified or not with magnesium. The magnesium-modified nano-structured calcium silicates were synthesized following a route based on the reaction of a sodium silicate solution and calcium and magnesium hydroxides, respectively. Sorbents were physically and chemically characterized using diverse methodologies, among them, scanning electron microscopy, porosimetry analysis and X-ray diffraction. They resulted be amorphous having a rough surface. BET analysis indicated a surface area of 86 m2/g and an average pore diameter around 20 nm for calcium silicate modified with 30% of Mg. A highly efficient sorption of phosphate ions onto nano-structured calcium silicates modified or not with magnesium throughout the revised acidity range due likely to the generation of insoluble and stable calcium and magnesium phosphates. A 280-300 mg PO43-/g n-silicate phosphate loading capacity was measured. Removal of PO43- ions was enhanced by the presence of NH4+ ions in the treated solution due the production of very insoluble double-magnesium and ammonium phosphate. The existence of PO43- and ammonium ions did not affected the sorption of metallic ions Cu(II), Cd(II) y Zn(II), which would occur through the formation of hydroxides and stable and granular basic silicates salts. However, the experimentally observed results indicate that is no possible modifying the calcium silicates by replacement of calcium atoms by magnesium atoms beyond 30 % (molar) since the nano-structure of silicates is affected being reduced they sorption capacity. Finally, the experimental results of sorption kinetics were analyzed by using a pseudo-second-order model based more in the sorption capacity of solids than in the concentration of pollutants in solution / Fondecyt

En Chile, el aumento del número de plantas de tratamiento de aguas servidas ha traído como consecuencia un aumento de la generación de lodos. Una de las formas de disposición de estos lodos es su aplicación a suelos agrícolas. Sin embargo, esto involucra algunos problemas, como la acumulación de metales pesados, el incremento de la materia orgánica y otros componentes del lodo, pudiendo cambiar la distribución y movilidad de los metales pesados, modificando su disponibilidad, que dependerá del tipo de suelo, de las propiedades físicas y químicas tanto del lodo como del suelo y del tipo de cultivo. Por ello no es recomendable extrapolar la experiencia extranjera a suelos locales, sin realizar estudios preliminares. El propósito de este estudio fue determinar el efecto de la aplicación de lodo en la distribución y disponibilidad a las plantas de algunos metales pesados, tales como: Zn, Cu, Cr, Ni y Pb en suelos agrícolas de Chile Central. Se muestrearon cuatro suelos diferentes; dos Inceptisoles (AP y EB) y dos Alfisoles (LG y LQ). Éstos fueron tratados con 0 y 30 ton ha-1 de lodo. Con estos suelos se realizaron ensayos con plantas en invernadero para determinar la disponibilidad de estos metales, utilizando dos especies de plantas; ballica (Lolium perenne L) y trébol (Trifolium repens L.). El lodo utilizado fue obtenido de una importante planta de tratamientos de aguas de Santiago. Los suelos y lodo fueron caracterizados a través del pH, contenido de materia orgánica, capacidad de intercambio catiónico (CIC) y contenido total de metales pesados. Los suelos tratados con las respectivas dosis de lodo fueron extraídos secuencialmente antes y después del cultivo de plantas con una técnica de seis etapas de manera de obtener las fracciones lábiles (intercambiable y unida a carbonatos), potencialmente lábiles (asociada a óxidos de manganeso, hierro y materia orgánica) y residual. La determinación de estos metales se realizó por Espectroscopía de Absorción Atómica (EAA) con llama. Las muestras de plantas se secaron en una estufa a 70°C (48 h), y luego de disgregadas fueron digeridas en un horno microondas utilizando una mezcla de HNO3 y H2O2. Los metales pesados se determinaron por ICP-Masa. Los resultados obtenidos se trataron estadísticamente a través de pruebas de análisis de varianza y correlación simple. En los suelos Zn, Cu, Cr, Ni y Pb se encontraron predominantemente en formas menos móviles (asociados a los óxidos de hierro y residual). Se encontró, principalmente en el caso de Zn y Cu, un incremento de las formas lábiles debido a la aplicación de lodo. La aplicación de lodo aumentó de forma importante la movilidad de Zn en todos los suelos. En los suelos cultivados, cinc y cobre fueron los metales absorbidos en mayor proporción. La aplicación de lodo incrementó la concentración de Zn en trébol y ballica, siendo esta última la que presentó una mayor absorción de este metal. Además, todos los metales se concentraron predominantemente en la raíz

La detección de diferentes iones de metales pesados en las diversas fuentes de agua que existen ha sido de gran interés para diversos investigadores y autoridades públicas por el riesgo que estos suponen para la salud de los seres vivos. Debido a la elevada toxicidad que la sola presencia de uno de ellos supone, se han establecido estándares nacionales e internacionales de la cantidad máxima que los recursos hídricos deberían contener en su composición. De toda la gama de metales pesados existentes, el Hg2+ es uno de los más contaminantes y, de acuerdo a la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), la cantidad máxima permisible en el agua potable es 10 nM. Pese a que existen técnicas y protocolos establecidos para detectar la presencia de Hg2+ en agua, se ha visto la necesidad de encontrar métodos alternativos para su detección de una manera más rápida, barata y potencialmente portátil. Todo ello ha dado lugar al uso de sensores químicos de nanopartículas, los cuales han mostrado tener una muy buena aplicabilidad para tal fin [1,2]. En este trabajo se ha optimizado un sensor colorimétrico de Hg2+ basado en la agregación de nanopartículas de oro (AuNPs) inducida por lisina, previamente reportado en la literatura, y se le ha adaptado a un esquema de detección basado en dispersión Rayleigh de resonancia (DRR). En primer lugar, se llevó a cabo la síntesis de AuNPs de diferentes tamaños utilizando la metodología planteada por Turkevich y Frens de reducción de una sal de oro con citrato sódico, siguiendo el proceso de síntesis directa y otro de nucleación y crecimiento de nanopartículas. Se obtuvieron AuNPs de aproximadamente 14, 42 y 78 nm de diámetro con las cuales se procedió a realizar los estudios de detección de Hg2+ por espectrofotometría UV-Visible. Se llevó a cabo la optimización de varios parámetros experimentales incluyendo concentración de AuNPs, concentración del agente reductor de Hg2+ (citrato de sodio), concentración de lisina y tiempo de contacto entre reactivos. Una vez establecidas las condiciones óptimas aparentes en el ensayo de absorción para cada tamaño de AuNPs, se procedió a realizar las curvas de calibración tanto por absorción como por DRR. Se encontró que para la mayoría de casos era posible detectar concentraciones de hasta 10 nM de Hg2+ en agua a nivel de estándares de laboratorio. Mediante una comparación de los resultados obtenidos, se determinó que la mejor respuesta la brindaba el sensor de dispersión con AuNPs de 42 nm, siendo 10 nM de Hg2+ la concentración más baja que se ha conseguido detectar con una muy buena relación señal/ruido. Posteriormente, se realizó un estudio de interferencias utilizando diversos aniones y cationes que pudiesen encontrarse en una matriz de agua potable real, obteniéndose que estos iones no tenían una influencia apreciable en la variación de la señal del sensor. Finalmente, se evaluó con éxito la Aplicabilidad del sensor en una muestra real de agua potable contaminada con Hg2+. / Tesis

El hombre a lo largo de su historia ha recurrido a la botánica con las finalidades más diversas. Las plantas han sido utilizadas como fuente de alimentos para el ser humano y para sus animales; y como remedio terapéutico para combatir las más diversas patologías. (1,2) La presente tesis tiene por finalidad dar a conocer la presencia y las concentraciones de metales pesados: Plomo (Pb), Cadmio (Cd), Arsénico (As), Níquel (Ni), Mercurio (Hg) y Manganeso (Mn) en bolsas filtrantes de “té” (Camellia sinensis), “manzanilla” (Matricaria chamomilla L.), “anís” (Pimpinella anisum), “hierba luisa” (Cymbopogon citratus), y “té verde” (Camellia sinensis) expendidas en Lima Metropolitana. Se realizó la toma de 36 muestras de todas las marcas de bolsas filtrantes de las infusiones de “té”, “manzanilla”, “anís”, “hierba luisa” y “té verde” expendidas en Lima Metropolitana; los análisis se realizaron mediante el método de espectrofotometría de absorción atómica por horno de Grafito para el Plomo y Cadmio; con generación de hidruros para el Arsénico; con vapor frio para el Mercurio; y con flama para el Manganeso y el Níquel. Debido a que en la Normativa Peruana no se contempla un límite o valor máximo permitido para metales pesados como Plomo, Cadmio, Níquel, Manganeso, Mercurio y Arsénico en las hojas de “té”, “manzanilla”, “anís”, “hierba luisa”, y “té verde” se usaron los valores establecidos por Organizaciones Internacionales como la Organización Mundial de la Salud (OMS), el Reglamento de la Unión Europea y el Codex Alimentarius. (3-5) De las treinta y seis muestras de bolsitas filtrantes analizadas, el valor máximo de Arsénico hallado fue 0,16 μg/g, mientras que el valor mínimo fue 0,01 μg/g, el valor promedio de Arsénico fue 0,06 μg/g. El valor máximo de Cadmio hallado fue 0,62 μg/g y el valor mínimo 0,11 μg/g; el valor promedio de Cadmio fue 0,28 μg/g. El valor máximo de Plomo hallado fue 22,15 μg/g y el valor mínimo 1,85 μg/g; el valor promedio de Plomo fue 4,21 μg/g. Para el Níquel el valor máximo hallado fue 6,99 μg/g y el valor mínimo 0,11 μg/g; el valor promedio de Níquel fue 0,28 μg/g. El valor máximo de Mercurio hallado fue 0,016 μg/g y el valor mínimo 0,003 μg/g; el valor medio hallado en la concentración de Mercurio fue 0,01 μg/g. Para el Manganeso tenemos como valor máximo hallado fue 785,45 μg/g y el valor mínimo 210,57 μg/g; el valor promedio de Manganeso fue 472,16 μg/g. Palabras Clave: Metales pesados, Plomo, Cadmio, Arsénico, Níquel, Mercurio, Manganeso, bolsas filtrantes. / Man throughout history has used botany with most diverse purposes. Plants have been used as sources of food for humans and animals; and as a therapeutical remedy to combat various diseases. This thesis aims to raise awareness of the presence and concentrations of heavy metals: Lead (Pb), Cadmium (Cd), Arsenic (As), nickel (Ni), Mercury (Hg) and Manganese (Mn) in filter bags of "tea" (Camellia sinensis), "chamomile" (Matricaria chamomilla L.), "anise" (Pimpinella anisum), "lemongrass" (Cymbopogon citratus), and "green tea" (Camellia sinensis) expended in Metropolitan Lima. Taking 36 samples of all brands of filter bags was conducted infusions of "tea", "chamomile", "anise", "lemongrass" and "green tea" expended in Metropolitan Lima; analyzes were performed using the method of atomic absorption spectrophotometry by graphite furnace for Lead and Cadmium; with Hydride Generator for Arsenic; with cold steam for Mercury and with flame for Manganese and Nickel. Because in the Peruvian regulations limit or value is not contemplated maximum allowed for heavy metals like Lead, Cadmium, Nickel, Manganese, Mercury and Arsenic in the leaves of "tea", "chamomile", "anise" "Lemongrass" and "green tea" values set will be used by International organizations like the World Health Organization (WHO), the Regulation of the European Union and Codex Alimentarius. Of the thirty-six filter bags samples analyzed, the Arsenic value found was up to 0,16 µg/g, while the minimum value is 0,01 µg/ g, the average value of arsenic was 0,06 µg / g. The maximum value of Cadmium found was 0,62 µg/g and the minimum value was 0,11 µg/g; average value Cadmium was 0,28 µg/g. Lead Maximum value found was 22,15 µg/g and at least 1,85 µg/g; Lead average value was 4,21 µg/g. For maximum value Nickel found was 6,99 µg/g and the minimum value of 0,11 µg/g; the average value of Nickel is 0,28 µg /g. The maximum value of Mercury found was 0,016 µg/g and the minimum value 0,003 µg/g; the average value found in the concentration of mercury was 0,01 µg/g. For Manganese, It found a maximum value that was 785,45 µg/g and a minimum value of 210,57 µg/g; Manganese average value was 472,16 µg/g. Keywords: Heavy metals, Lead, Cadmium, Arsenic, Nickel, Mercury, Manganese, filter bags. / Tesis

El objetivo general de este trabajo es investigar el proceso de bioacumulación de metales pesados en especies de relevancia regional. Como ya fuera destacado en la introducción, la bioacumulación de metales pesados es un problema complejo y multifactorial. La hipótesis de trabajo es que la bioacumulación de metales pesados en peces puede ser comprendida en términos de procesos determinísticos lineales o no lineales. Estos procesos regirían, pués, la transferencia de los metales pesados entre un órgano y otro del pez bajo estudio. De este modo, se pretende investigar la falsedad o veracidad de la hipótesis de trabajo a través de los siguientes objetivos específicos: Se propone estudiar mediante modelado matemático los patrones de bioacumulación de metales pesados en peces. Para ello se llevarán a cabo dos estrategias. Por un lado se llevarán a cabo modelos matemáticos basándose en estrategias previas del grupo de trabajo usadas en problemas matemáticamente similares (Cattoni & Chara, 2008; Pafundo y col., 2008; Alleva y col., 2009; Chara y col., 2009). Se propone, a continuación, llevar a cabo simulaciones empleando los modelos generados en este trabajo final. Los parámetros del modelo desarrollado en este trabajo final se ajustarán a datos experimentales que surgen del trabajo del Prof. Dr. Carriquiriborde ya señalado (Carriquiriborde & Ronco, 2008) así como de su tesis doctoral (Carriquiriborde, 2005).

Información extraída del <a href="http://www.cindefi.org.ar/?page_id=61&language=es">sitio web del CINDEFI</a>