La hipótesis planteada fue la siguiente: en la región pampeana húmeda, los suelos regados complementariamente con aguas bicarbonatadas sódicas, modifican su composición química, pero dicha degradación es variable y alcanza niveles umbrales de resiliencia edáfica, dada por la interrelación de procesos de recuperación físicos, químicos y biológicos, que determina el mantenimiento de la calidad del suelo y con ello, la sustentabilidad del sistema de manejo agronómico bajo riego. Con este enfoque, el principal objetivo del trabajo fue garantizar la sustentabilidad de los sistemas agroecológicos pampeanos bajo riego complementario, estudiando la dinámica salina y sódica de suelos Molisoles regados complementariamente durante distintas series de tiempo, dentro de un período máximo de 20 años entre los años 1986 y 2005. La metodología utilizada se basó en la identificación de indicadores de degradación salina y sódica y de la calidad del suelo, como principal criterio de diagnóstico, ya que calidad y resiliencia del suelo están altamente asociadas en términos de la recuperación de las funciones edáficas. La degradación salina fue considerada un punto crítico del sistema, que responde al disturbio generado por la incorporación de sales con el riego y se estudiaron dos tipos de sistemas de manejo agronómico, el SISMASEC, que representa la modalidad de producción agrícola en condiciones de secano y el SISMARIE, incorporando el riego complementario. En estos últimos se efectuaron análisis evolutivos de tiempo variable y con ambos se hicieron análisis comparativos, tomando al primero como referencia. La mínima unidad de escala espacial escogida fue el lote agrícola de 35-60 ha, mientras que las escalas temporales fueron dos: a) menores de un año, para la medición de los cambios de las condiciones salinas, antes y después de cada temporada de riego y b) mayores de un año, en series de dos a ocho años, para caracterizar la evolución del sistema bajo riego respecto del testigo sin riego.

El presente trabajo investigó la adición de un inóculo de Pseudomonas aeruginosa en ciertos efluentes grasos recolectados de locales de expendio de comida rápida. Se consideró evaluar el comportamiento del inóculo en un medio apropiado que estimule o facilite la biodegradación de lípidos como parte de un futuro proceso de tratamiento de desechos. Para esto se utilizó el método de titulación con NaOH 0.05 N mediante el cual se cuantificó la cantidad de ácidos grasos liberados debido a la actividad de las lipasas de Pseudomonas. Los parámetros a evaluar fueron: temperatura, tiempo de incubación, pH inicial, concentración de sales y cantidad de inóculo (% V/V). Se comprobó que los mejores resultados (0,823, 0,747 y 0,781 U) se dieron con una temperatura de 37 ºC, un tiempo de 24 h y un pH inicial de 7. Los resultados mostraron que con tiempos mayores a 24 h (48 y 72 h) la actividad de enzima decrece y esto puede ser debido a la acción de otras enzimas por medio de los cuales Pseudomonas consume también los ácidos grasos liberados y por consiguiente se reduce la cantidad de NaOH usada para el punto final. Palabras clave: Efluentes grasos, Tratamiento de desechos grasos, Pseudomonas aeruginosa, lipasas.

Memoria para optar al título profesional de Químico / Los compuestos orgánicos volátiles biogénicos (COVBs) son compuestos no-metílicos incluyendo alcanos, alquenos, carbonilos, alcoholes, ésteres, éteres y ácidos. El principal es el isopreno (C5H8) y la unión de dos o más estructuras de este compuesto da origen a los monoterpenos (CxHy). La emisión de COVBs produce diversos efectos en la atmósfera desencadenando diversas reacciones con •OH, •NO3 y O3 generando la formación de compuestos oxigenados y ozono troposférico. En este estudio se caracterizan las emisiones y se determinan los factores de emisión de los COVBs en distintas etapas de crecimiento de dos especies arbóreas de la Región Metropolitana: una nativa, Quillaja saponaria (Quillay) y otra exótica, Quercus suber (Alcornoque). A cada una de ellas se les estudia sus emisiones a distintas edades. El muestreo se realizó en una cámara de encierro estático por adsorción en tubos TENAX incorporando sensores de control de temperatura, humedad relativa y radiación fotosintéticamente activa. Las muestras son desorbidas y concentradas mediante un equipo de desorción térmica automático (DTA) y se cuantifican mediante GC-FID. Los COVBs emitidos son ordenados de acuerdo a su habilidad para la formación de ozono troposférico, según el índice potencial formador de ozono (IPFO); se identificaron 6 compuestos del total de COVBs estudiados. De estos compuestos seleccionados el Alcornoque adulto emite 8,2%, el joven 11,95% y el pequeño 7,45% del total estudiado. El Quillay adulto emite 5,7%, el joven 5,8% y el pequeño 8,1% del total estudiado. En relación a cada especie los individuos en crecimiento presentan mayores emisiones que los individuos adultos. Los mecanismos propuestos entre •OH, •NO3 y O3 y los compuestos de mayor IPFO generan como intermediario principal al biradical Criegee, el cual dependiendo de como se sintetice generará diferentes productos en la atmósfera. / Biogenic volatile organic compounds (BVOC) are non-methyl compounds including alkanes, alkenes, carbonyls, alcohols, esters, ethers and acids. The principal is isoprene (C5H8) and the union of two or more structures of this compound gives rise to monoterpenes (HxCy). The emission of BVOC produce different effects on the atmosphere triggering different reactions with •OH, •NO3 and O3 generating the formation of oxygenated compounds and tropospheric ozone. In this study we characterize emissions and emission factors of BVOC at different stages of growth of two tree species of the Metropolitan Region: one native, Quillaja saponaria (quillaja) and other exotic, Quercus suber (cork oak). Each of these emissions were studied at different ages. Sampling was conducted in a static confinement chamber by adsorption on Tenax tubes incorporating temperature control sensors, relative humidity and photosynthetically active radiation. The samples are desorbed and concentrated by a automatic thermal desorption equipment (ATD) and quantified by GC-FID. The COVBs emitted are ordered according to their ability to tropospheric ozone formation, as measured by the ozone forming potential (IPFO); 6 compounds of the total identified COVBs were selected. Of these compounds selected the adult Cork oak emits 8.2%, young 11.95 % and small 7.45% of total study. The adult Quillay emits 5.7%, young 5.8% and small 8.1% of total study. For each species growing individuals have higher emissions than adult individuals. Proposed mechanisms between • OH, • NO3 and O3 and the compounds with the higher IPFO includes as intermediary the Criegee biradical, which different products incorporate into the atmosphere.

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El presente proyecto analiza y evalúa la viabilidad técnica, económica y financiera para la producción y comercialización de bolsas oxobiodegradables, el cual consta de cinco capítulos que a continuación se detallan: En el capítulo I, se detalla el contexto situacional que engloba el proyecto en el nivel socio-cultural y económico. Así mismo se analiza los diversos factores que guían la competencia y el mercado basado en las cinco fuerzas de M. Porter. En el capítulo II, se analiza el mercado del proyecto de acuerdo a la segmentación en base al perfil del consumidor. De igual forma se pronostica la demanda potencial del proyecto en base a data histórica. Por último se desarrolla el plan de comercialización de la bolsa oxobiodegradable. En el capítulo III, se determina la localización y el tamaño óptimo del proyecto, en base a ello se realiza el programa de producción para un periodo de cinco años. Así mismo se determina la maquinaria y los equipos necesarios para la instalación y funcionamiento de la planta, para ello se realiza un balance de línea y un balance de masa para saber las proporciones necesarias de materia prima. Se realiza la distribución de la planta, de acuerdo a los requerimientos de mano de obra y materia prima. Conjuntamente se desarrolla la evaluación del impacto al medio ambiente. En el capítulo IV, se elige el tipo de sociedad de acorde al proyecto, se analiza las normas competentes y la afectación tributaria. De la misma forma se desarrolla la estructura organizacional definiendo las funciones del personal y el requerimiento del mismo para el proyecto. Por último en el capítulo V, se estima la inversión necesaria para la llevar a cavo el proyecto, así mismo se pronostica la rentabilidad del proyecto en base a diversos indicadores tales como, VPN, TIR y B/C, al mismo tiempo se predice el periodo de recuperación, finalmente se realiza el análisis de sensibilidad del proyecto para tres diversos escenarios, modificando factores críticos tales como, la demanda y el precio. / Tesis

El problema de la contaminación ambiental con petróleo es de vital importancia, ya que causa efectos perjudiciales en los ecosistemas terrestres y acuáticos. La biodegradación de hidrocarburos en suelos, es una alternativa para el tratamiento de la contaminación con petróleo. En el presente estudio se ha evaluado la capacidad degradadora de bacterias, frente a los hidrocarburos componentes del petróleo de manera cuantitativa y cualitativa, mediante el uso de la bioestimulación con nitrógeno, fósforo y potasio y la bioaumentación. Se compararon 5 terrarios conformados de la siguiente manera: el primero por bacterias bioaumentadas reintroducidas con fertilizantes inorgánicos (B+F), el segundo por bacterias bioamentadas reintroducidas sin fertilizante (B-F), el tercero por bacterias nativas con fertilizantes inorgánicos (N+F), el cuarto por bacterias nativas sin fertilizantes inorgánicos (N-F) y el quinto el control abiótico (CA). / --- The environmental contamination problem whit oil spills mainly crude is important for the bad effects in earth and water ecosistems. In the present study the capacity of bacterial for the hydrocarbons degradation cuantitative and cualitatively with use of inorganica fertilizers with nitrogen, phosfore and potassium (biostimulation) and the enhanced of bacterial cultures (bioaumentation). We compared 5 containers: the first with enhanced bacterial culture and the inorganic fertilizers (B+F), the second with a enhanced bacterial cultures witout inorganic fertilizers (B-F), the third with bacterial cultures isolated of Cañete soil with inorganic fertilizers (N+F), the fourth with bacterial cultures isolated of Cañete soil without inorganic fertilizers (N-F) and the fifth, abiotic control (CA). / Tesis

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / Uno de los procesos más importantes que se llevan a cabo dentro de un relleno sanitario es la degradación anaeróbica de los residuos sólidos urbanos, produciéndose una serie de gases llamados en conjunto biogás. El gas metano es uno de sus principales componentes, el cual debe ser controlado debido a su alto potencial explosivo en contacto con aire, siendo altamente peligrosa su migración especialmente a lugares cerrados. Además, al ser un gas de efecto invernadero de alto impacto, su emisión debe ser controlada, por lo que se hace necesario contar con un sistema de extracción de biogás, para el que existen diferentes alternativas de utilización, ya que cuenta con un alto poder energético, por lo que puede ser utilizado como combustible, empleándose principalmente en calderas, gas domiciliario de cañería y motores de vehículos, etc. El principal objetivo de este trabajo consistió en la realización de una guía para el diseño de sistemas de conducción y extracción de biogás, la cual incluye el desarrollo de una metodología básica para la medición de producción real de biogás mediante pruebas experimentales. Se han definido una serie de etapas para el diseño de sistemas de recuperación de biogás: cálculo de la tasa de producción de biogás teórica, para lo cual se utilizó los Modelos Estequiométrico, de la Biodegradabilidad y Mexicano (variación de Scholl Canyon); determinación de la tasa real de producción de biogás mediante la Prueba de campo y finalmente diseño del sistema de captación y aprovechamiento de biogás. En general, las tasas de biogás calculadas mediante los Modelos de la Biodegradabilidad y Mexicano son bastante similares y los valores obtenidos con estos modelos son aceptados en nuestro país. En el desarrollo del procedimiento para cálculo de redes se ha preferido el uso de fórmulas conservadoras debido a los peligros asociados a flujos de gas combustible. Respecto de la Prueba de campo, se establece que la duración de cada prueba debe ser analizada con detenimiento ya que están directamente asociadas a la eficiencia y costo del sistema. Por otro lado, se ha comprobado que en Chile no existe información oficial respecto de esta prueba y el cálculo de la distancia óptima entre los pozos de extracción no es un factor que en la realidad se considere determinante en el diseño del sistema. En rellenos sanitarios de mediana y gran envergadura, tales como Loma Los Colorados, Santa Marta, Santiago Poniente y La Yesca, se recomienda incluir la alternativa de explotación de biogás en el diseño del relleno sanitario y determinar su ubicación de acuerdo al posible uso que se le dará. Como conclusión final se determina que el punto más importante en el desarrollo de proyectos de recuperación de biogás es la realización de la Prueba de campo, pues esta determinará la eficiencia del sistema y por ende los beneficios del proyecto.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Química / La producción de azúcares desde lignocelulosa para producir biocombustibles y otros productos de valor, ha sido un desafío de los últimos tiempos. Debido a la estructura recalcitrante del material lignocelulósico, su degradación demanda gran cantidad de enzimas, lo que encarece el proceso. Uno de los métodos más económicos estudiados consiste en usar extractos enzimáticos crudos. Estos extractos pueden obtenerse cultivando, en medio líquido, hongos de pudrición de la madera y luego utilizar el sobrenadante en una reacción de hidrólisis de lignocelulosa. Sin embargo, para estos hongos, los rendimientos han sido bajos, por debajo del 20%. Con el objetivo de mejorar esos rendimientos desde los hongos de pudrición de la madera Gloeophyllum trabeum, Phanerochaete chrysosporium y Trametes versicolor, se evaluaron dos estrategias para la obtención de enzimas, en donde se utilizaron extractos extracelulares crudos (EEC) con los cuales hidrolizar paja de trigo pretratada (PTP). Una estrategia consistió en cultivar los hongos individualmente y de cada cultivo obtener un EEC. Estos EEC se mezclaron en proporciones 5:2, 1:1 y 2:5 para ser usados en las hidrólisis de PTP. En la segunda estrategia se cultivó más de un hongo en el mismo medio, y de cada uno de estos co-cultivos se obtuvo un EEC que se usó en hidrólisis de PTP. Los resultados mostraron que los cultivos y co-cultivos con P. chrysosporium tuvieron muy baja producción de enzimas, alrededor de 20 veces menos, comparado con los otros hongos, por lo que se trabajó con EECs de G. trabeum, T. versicolor y con EEC del co-cultivo de estos. Los resultados de la hidrólisis de PTP mostraron que al mezclar los EEC de los hongos se produce un incremento en la producción de glucosa en comparación con la producción por los EEC en reacciones individuales. Según el análisis de actividad enzimática de los EEC se observó sinergia entre enzimas de ambos extractos. Se postula que esta sinergia es debido a un enriquecimiento enzimático o complementariedad funcional entre enzimas, ya que el EEC de un hongo presenta alta actividad enzimática donde el EEC de otro hongo presenta baja. Con respecto al co-cultivo se observó incremento en la producción de glucosa, posiblemente debido a la presencia de proteínas auxiliares que se habrían expresado en mayor cantidad en el co-cultivo. Se concluye que existe sinergia al mezclar los EEC de G. trabeum y T. versicolor para hidrolizar PTP y que se puede obtener un EEC mejorado desde un co-cultivo de estos hongos, siendo este último más ventajoso por su facilidad de obtención. Con respecto a los rendimientos de conversión a azúcares, éstos son relativamente bajos (14%) en comparación con la literatura (entre 36% y 74%) por lo que se recomienda optimizar los medios de cultivo, modificando su composición, hacia un máximo de producción de enzimas. / Este trabajo ha sido financiado por una beca de maestría de la Secretaría de Educación Superior, Ciencia y Tecnología e Innovación (SENESCYT) de la República de Ecuador y por el proyecto FONDECYT 1121088 de la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (CONICYT) de la República de Chile

El cianuro es una sustancia química que se utiliza en el ámbito industrial y minero. No obstante, también es considerado un toxico potencialmente letal. El cianuro es potente inhibidor del metabolismo celular y uno de los gases que contamina el ambiente atmosférico. La mayoría de tratamientos fisicoquímicos empleados para mitigar los efluentes cianurados son caros y/o insuficientes, por esta razón la utilización de microorganismos capaces de biodegradar el cianuro es una buena alternativa por los bajos costos operativos y alta eficiencia que presenta. El objetivo de este trabajo fue evaluar la capacidad biodegradativa de cianuro por bacterias alcalófilas. Se recolectaron 7 muestras de relave procedentes de la Planta Concentradora Mesapata (Cátac – Ancash). Se lograron aislar 25 cepas de las cuales tres (P-CIAN 2, P-NUT 1 y P-KING 2), obtuvieron los mejores rendimientos en las pruebas de selección, tolerando concentraciones de hasta 100 mg/L de CN‾ a pH 11,0. Las cepas P-CIAN 2, P-NUT 1 y P-KING 2 obtuvieron velocidades de crecimiento de 0,063 h-1; 0,039 h-1 y 0,082 h-1; y tasas de biodegradación de 0,472 mg L-1 h-1, 0,688 mg L-1 h-1 y 0,875 mg L-1 h-1, respectivamente. P-CIAN 2, P-NUT 1 y P-KING 2 fueron capaces de biodegradar una concentración de 100 mg/L de CN‾ hasta en 77, 85 y 91%, respectivamente. Solo las cepas P-NUT 1 y P-KING 2 pudieron ser identificadas como Pseudomonas pseudoalcaligenes y Chromobacterium violaceum, respectivamente. / Tesis

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are pollutants of great concern due to their toxicity, ubiquitous distribution and environmental persistence. Generally, the PAHs are found as part of complex mixtures such as crude oil and derivatives, and mineral coal. Mismanagement during industrial operations, and accidental spills result in the contamination of wide areas with potential risk for the public health and negative impact in the local economy. Nowadays, there is a considerable interest in the use of biological procedures to clean up polluted environments because of their pollutant removal efficiency, feasibility and associated low cost. Bioremediation experiences are based on the ability that microorganisms (bacteria, algae and fungi) possess in degrading a wide range of pollutants, including PAHs containing from two to five aromatic rings. The microbial biodegradation of low molecular weight (LMW) PAHs has been extensively studied revealing a variety of bacteria capable to efficiently degrade these pollutants. The studies with high molecular weight (HMW) PAHs, more recalcitrant and with higher toxicity, indicate that in soil environments this compounds are generally degraded by members of the group Actinobacteria. However, little is known about HMW-PAH degradation in marine environments. Recent studies carried out with marine consortia and isolates have identified a few genera as PAHs degraders in sea waters, but no associations have been established between pyrene degradation and actinobacteria in such environments. Here, with the study of a pyrene microbial marine consortium, we provide the first evidence on the key role of actinobacteria in the removal of pyrene from polluted marine shorelines. Moreover, the detailed analysis of the community structure of the microbial consortium have revealed the presence of a bacterial strain not classifiable in the previously described genus, that have been isolated, thoroughly characterized and proposed as a type strain of a new genus and species. Bioremediation experiences do not always produce the desired results. PAHs are usually degraded until certain limit after which degradation is hardly observed. This phenomenon may be mainly caused by the low bioavailiability and limited concentration of nutrients. PAHs are usually found in non-aqueous phase liquids (NAPLs), which results in a slow partition of these components into the aqueous phase and their persistence in to the environment for long periods. In order to enhance microbial degradation and reduce the residual PAH concentration in polluted environments, we have conducted an experiment in which the effect of an oleophilic fertilizer has been evaluated. We also have targeted the possible nutritional deficiencies during bioremediation and have examined the biodegradation of PAHs and potential accumulation of partially oxidized metabolites, more available and toxic than their parent PAHs. Finally, we have evaluated the efficiency of sunflower rhizosphere in PAH removal from polluted soils that have undergone extensive remediation but still contain intolerable levels of pollutants. The results indicate that the sunflower rhizosphere enhance the removal of PAHs by promoting the selective growth of degradative bacteria, incrementing the bioaccesibility and possible favouring the degrading processes through specific mechanism associated with the composition of the roots exudates. These results represent a promising alternative for increasing bioremediation in a sustainable and cost-efficient manner. / Los hidrocarburos aromáticos policíclicos son un grupo de contaminantes que suscitan gran preocupación debido a su toxicidad, amplia distribución y persistencia en el medio ambiente. Generalmente, los HAPs se encuentran formando parte de mezclas complejas como crudos de petróleo, carbón mineral y derivados. La mala gestión durante las operaciones industriales, y los vertidos accidentales causan amplias áreas contaminadas que conllevan un importante riesgo para la salud pública junto con un impacto negativo en la economía local. Actualmente, hay un notable interés en el uso de procedimientos biológicos para descontaminar emplazamientos debido a la eficiencia en la eliminación, viabilidad y bajo coste asociado de estos métodos. Las experiencias de biorremediación se basan en la capacidad de los microorganismos (bacterias, algas y hongos) de degradar una amplia variedad de contaminantes, incluyendo HAPs. La degradación microbiana de HAPs de bajo peso molecular ha sido ampliamente estudiada revelando numerosas bacterias capaces de eliminar eficientemente estos compuestos. Los estudios realizados con HAPs de alto peso molecular, más recalcitrantes y con mayor toxicidad, han mostrado que en suelos la degradación de estos compuestos es principalmente llevada a cabo por miembros del grupo Actinobacteria. Sin embargo, se desconoce la degradación de HAPs de elevado peso molecular en ambientes marinos. Estudios recientes llevados a cabo en consorcios marinos han identificado algunos géneros degradadores de HAPs en agua de mar, pero no se han establecido asociaciones entre el pireno y actinobacterias. Aquí, con el estudio del consorcio marino degradador de pireno, nosotros proveemos la primera evidencia del papel de las actinobacterias en la eliminación del pireno de costas marinas. Además, el análisis de la estructura de la comunidad bacteriana nos reveló la presencia de una cepa no clasificable en los géneros previamente descritos, que fue aislada, profundamente caracterizada y propuesta como cepa tipo de un nuevo género y especie. Las experiencias de biorremediación no siempre producen los resultados deseados. A menudo. los HAPs son degradados hasta cierto límite tras el cual la degradación apenas es observada. Este fenómeno puede ser causado principalmente por la baja disponibilidad y limitación de nutrientes. Los HAPs generalmente se encuentran formando parte de fases líquidas no acuosas (FLNAs), lo que resulta en una lenta partición de estos compuestos hacia la fase acuosa y por tanto en una persistencia medioambiental. Con el fin de incrementar la degradación microbiana y reducir la concentración residual de los HAPs en ambientes contaminados, se realizó un experimento en el cual se evaluaba el efecto de un fertilizante oleofílico. También se examinaron las posibles deficiencias nutricionales y la acumulación de metabolitos parcialmente oxidados resultantes de la degradación, los cuales son más disponibles y tóxicos que sus parentales. Finalmente, hemos evaluado la eficiencia de la rizosfera de girasol en la eliminación de HAPs de suelos contaminados con HAPs que han sido sometidos a una extensiva remediación, pero que contienen niveles inaceptables de HAPs. Los resultados indican que la rizosfera de girasol aumentó la eliminación de HAPs promoviendo el crecimiento selectivo de bacterias degradadoras y favoreciendo los procesos de degradación a través de mecanismos asociados con la composición de los exudados. Los resultados representan por tanto una alternativa prometedora para potenciar la biorremediación de una manera sostenible y rentable.