Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2018-06-15T20:22:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) mariana_oliveira_freitas.pdf: 7617581 bytes, checksum: 5ea677ecfae2edba5d986f96ed9d8e42 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2018-07-18T12:06:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) mariana_oliveira_freitas.pdf: 7617581 bytes, checksum: 5ea677ecfae2edba5d986f96ed9d8e42 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-18T12:06:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) mariana_oliveira_freitas.pdf: 7617581 bytes, checksum: 5ea677ecfae2edba5d986f96ed9d8e42 (MD5) Previous issue date: 2017 / Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM) / Funda??o de Amparo ? Pesquisa do estado de Minas Gerais (FAPEMIG) / O garimpo denominado Areinha est? inserido na bacia hidrogr?fica do Rio Jequitinhonha, bacia que se estende desde a por??o nordeste do Estado de Minas Gerais at? o sul do Estado da Bahia (foz), cujas ?guas drenam ?reas urbanas, latif?ndios, minif?ndios e ?reas de garimpos que afetam diretamente as caracter?sticas ambientais do recurso h?drico. A modifica??o das atividades de garimpo, anteriormente manuais e atualmente predominantemente mecanizadas, intensificou os impactos ambientais negativos nessa regi?o, em consequ?ncia da necessidade de remo??o de grandes quantidades de sedimentos do fundo do rio para a extra??o do diamante. Tendo em vista as particularidades naturais e as caracter?sticas antr?picas, esta pesquisa tem como objetivo geral avaliar a situa??o ambiental em que se encontra esse segmento da bacia. Dentre os objetivos espec?ficos, analisar par?metros f?sico-qu?micos de qualidade da ?gua, como temperatura, pH, turbidez, condutividade el?trica, oxig?nio dissolvido, cor aparente, s?lidos totais dissolvidos e composi??o qu?mica para os seguintes elementos: Cu, Cd, Ni, Pb, Zn, Fe e Mn. Tem tamb?m como objetivo espec?fico analisar a concentra??o, distribui??o e a prov?vel origem desses metais nas ?guas superficiais, visando associar o poss?vel risco ambiental para a sa?de humana da popula??o. O segmento do rio delimitado para estudo possui extens?o de aproximadamente 9 km, referenciado pelas coordenadas geogr?ficas -17?54'21''48 S e - 43?30'01''57 W. As an?lises realizadas neste trabalho estabeleceram que as concentra??es dos elementos Cu, Fe, Mn e Zn encontradas est?o muito acima do permitido pelo CONAMA 357/05, o que pode apresentar um risco direto ? sa?de dos garimpeiros, e indireto para a popula??o localizada ? jusante do rio, bem como para o equil?brio dos recursos naturais. Os valores dos par?metros f?sico-qu?micos cor, turbidez, condutividade el?trica e oxig?nio dissolvido est?o bem acima do preconizado pelo CONAMA 357/05, e pode ocasionar preju?zos para os organismos aqu?ticos e para flora local, e na maior disponibilidade dos elementos qu?micos identificados. Dentre as amostras coletadas, os pontos que apresentaram os maiores valores dos elementos qu?micos e par?metros f?sico-qu?micos foram aqueles que estavam localizados nas bacias de reten??o. Estes dados indicam que os rejeitos provenientes do processo de garimpagem contribuem significativamente para a contamina??o da ?rea. Estes resultados alertam para o comprometimento da qualidade da ?gua do Rio Jequitinhonha, indicando que a atividade garimpeira na ?rea de estudo exerce um risco potencial para o equil?brio dos sistemas naturais, bem como para a sa?de dos seres humanos. Dessa forma, recomenda-se que os recursos h?dricos, as ?reas no entorno do garimpo e as condi??es de uso da bacia de rejeitos sejam monitoradas periodicamente pelos ?rg?os oficiais, e que seja ainda realizado um plano de recupera??o de ?reas degradadas, uma vez que, a retirada da vegeta??o para abertura de catas e o revolvimento do solo comprometeram toda a din?mica ambiental. / Disserta??o (Mestrado Profissional) ? Programa de P?s-Gradua??o em Sa?de, Sociedade e Ambiente, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2017. / The mining project called Areinha is part of the Jequitinhonha River basin, which extends from the northeastern portion of the State of Minas Gerais to the south of the State of Bahia (river mouth), whose waters drain urban areas, latifundia, minifundios and mining areas, which directly affect the environmental characteristics of the water resource. The modification of mining activities, previously manual and currently predominantly mechanized, intensified the negative environmental impacts in this region, as a result of the need to remove large amounts of sediment from the river bottom for the extraction of diamond. Taking into account the natural peculiarities and the anthropic characteristics, this research has as general objective to evaluate the environmental situation in which this segment of the basin is located. Among the specific objectives, to analyze physical and chemical parameters of water quality, such as temperature, pH, turbidity, electrical conductivity, dissolved oxygen, apparent color, total dissolved solids and chemical composition for the following elements: Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn. It also has as a specific objective to analyze the concentration, distribution and probable origin of these metals in surface waters, aiming to associate the possible environmental risk to the human health of the population. The segment of the river delimited for study has an extension of approximately 9 km, referenced by the geographical coordinates -17?54'21''48 S E; - 43?30'01''57 W. The analyzes carried out in this work established that the concentrations of Cu, Fe, Mn and Zn elements found are much higher than allowed by CONAMA 357/05, which may present a direct risk to the health of the garimpeiros, and indirect to the population located downstream of the river, as well as for the balance of natural resources. The values of the physical-chemical parameters color, turbidity, electrical conductivity and dissolved oxygen are well above that recommended by CONAMA 357/05, and can cause damages to aquatic organisms and to local flora, and to the greater availability of the identified chemical elements. Among the collected samples, the points that presented the highest values of the chemical elements and physical-chemical parameters were those that were located in the retention basins. These data represent that the wastes from the mining process contribute significantly to the contamination of the area. These results point to the impairment of water quality of the Jequitinhonha River, indicating that the garimpeira activity in the study area poses a potential risk to the balance of natural systems, as well as to human health. Therefore, it is recommended that the water resources, the areas around the garimpo and the conditions of use of the tailings basin be monitored periodically by the official agencies, and that a recovery plan for degraded areas is also carried out, since, the withdrawal of vegetation to the opening of tastings and the revolving of the soil compromised the whole environmental dynamics. / Se ha insertado el garimpo denominado Areinha en la cuenca hidrogr?fica del R?o Jequitinhonha, cuenca que se extiende desde la porci?n noreste del Estado de Minas Gerais hasta el sur del Estado de Bah?a (foz), cuyas aguas drenan ?reas urbanas, latifundios, minifundios y ?reas de garimpos que afectan directamente las caracter?sticas ambientales del recurso h?drico. La modificaci?n en las actividades de garimpo, anteriormente manuales y actualmente predominantemente mecanizadas, intensific? los impactos ambientales negativos en esa regi?n, consecuencia de la necesidad de remoci?n de grandes cantidades de sedimentos del fondo del r?o para la extracci?n del diamante. En vista de las particularidades naturales y las caracter?sticas antr?picas, esta investigaci?n tiene como objetivo general evaluar la situaci?n ambiental en que se encuentra ese segmento de la cuenca. En los objetivos espec?ficos, analizar par?metros f?sico-qu?micos de calidad del agua, como temperatura, pH, turbidez, conductividad el?ctrica, ox?geno disuelto, color aparente, s?lidos totales disueltos y composici?n qu?mica para los siguientes elementos: Cu, Cd, Fe, Mn, Ni, Pb y Zn. Tambi?n tiene como objetivo espec?fico analizar la concentraci?n, distribuci?n y el probable origen de estos metales en las aguas superficiales, con el fin de asociar el posible riesgo ambiental para la salud humana de la poblaci?n. El segmento del r?o delimitado para estudio tiene una extensi?n de aproximadamente 9 km, referenciado por las coordenadas geogr?ficas - 17?54'21''48 S e -43?30'01''57 W. Los an?lisis realizados en este trabajo establecieron que las concentraciones de los elementos Cu, Fe, Mn y Zn encontradas est?n muy por encima de lo permitido por el CONAMA 357/05, lo que puede presentar un riesgo directo a la salud de los garimpeiros, e indirecto para la poblaci?n localizada aguas abajo del r?o, as? como para el equilibrio de los recursos naturales. Los valores de los par?metros f?sico-qu?micos color, turbidez, conductividad el?ctrica y ox?geno disuelto est?n muy por encima del preconizado por el CONAMA 357/05, y puede ocasionar perjuicios para los organismos acu?ticos y flora local, y en la mayor disponibilidad de los elementos qu?micos identificados. Entre las muestras recogidas, los puntos que presentaron los mayores valores de los elementos qu?micos y par?metros f?sico-qu?micos fueron aquellos que estaban ubicados en las cuencas de retenci?n. Estos datos indican que los desechos provenientes del proceso de goteo contribuyen significativamente a la contaminaci?n del ?rea. Estos resultados alertan sobre el compromiso de la calidad del agua del R?o Jequitinhonha, indicando que la actividad minera en el ?rea de estudio ejerce un riesgo potencial para el equilibrio de los sistemas naturales, as? como para la salud de los seres humanos. De esta forma, se recomienda que los recursos h?dricos, las ?reas en el entorno del garimpo y las condiciones de uso de la cuenca de rechazos, sean monitoreadas peri?dicamente por los ?rganos los oficiales, y que se siga realizando un plan de recuperaci?n de ?reas degradadas, una vez que, la retirada de la vegetaci?n para la apertura de catas y el revolvimiento del suelo comprometieron toda la din?mica ambiental.

Selecciona las cepas que puedan ser usadas en la remoción de cadmio (Cd+2) en hidroponía, se trabajaron con cinco cepas de levaduras proporcionadas por el laboratorio de Microbiología Ambiental y Biotecnología, las cuales fueron sometidas a ensayos de resistencia, concentración letal media (CL50), cinética de crecimiento, cinética de biosorción. En base a los parámetros mencionados se seleccionaron a las cepas IM y 25.1. Debido a que se determinó que la CL50 para el Cd+2 fue de 70 ppm para ambas cepas, la biosorción en medio base (MB) con 40 ppm de Cd+2 fue de 64,2 y 52,0% respectivamente. Para los ensayos de biosorción en hidroponía, un grupo de plantas de tomate fueron inoculadas con levaduras a una concentración aproximada de 107 UFC/ml, además de ello se tuvieron dos grupos control correspondiente a plantas expuestas a 10 ppm de Cd+2 y plantas cultivadas en solución hidropónica ambos sin inóculo de levaduras. Luego de 20 días, se retiraron y se midieron el tamaño de las plantas de ambos grupos y se determinaron las concentraciones de Cd+2 acumulado en raíces, tallos y hojas mediante espectrofotometría de absorción atómica. Las levaduras IM y 25.1 disminuyeron la acumulación de Cd+2 en las plantas de tomate en 36,45% (1,49 ppm) y 29,39% (1,20 ppm) respectivamente. Además se logró evidenciar que dichas cepas estimularon el crecimiento de las plantas de tomate con respecto a los controles. Las cepas IM y 25.1 fueron identificadas molecularmente como Yarrowia lipolytica. Por tanto las levaduras presentan potencial para ser usados en procesos de biorremediación de Cd+2 y también como bioestimulantes en el crecimiento de plantas. / Universidad Nacional Mayor de San Marcos (Lima). Vicerrectorado de Investigación y Posgrado / Perú. Ministerio de la Producción. Programa Nacional de Innovación para la Competitividad y Productividad (Innóvate Perú). Fondo para la Innovación, la Ciencia y la Tecnología (FINCyT) / Tesis

Se estudió las emisiones de material particulado (PM), vapores y gases de chimenea del incinerador del Instituto Nacional de Enfermedades Neoplásicas y se registró la micrometeorolo' gía. Los gases de chimenea fueron recolectados con un muestreador isocinético; los sólidos totales suspendidos, por muestreo pasivo. Los análisis muestran elevados niveles de PM 10, que contiene Pb, Al, Zn y Ca, así como altas concentraciones de benceno y naftaleno en el gas de chimenea. Se observó que la dispersión del PM tiene escala local. / Toxic substances in gaseous emissions from hospital incineratorsThe Nationallnstitute for Neoplastic Diseases incinerator was studied: emissions were sampled and analyzed for particulate matter (PM), stack gases and vapors and the micrometeorology was also registered. Gases were collected with an isokinetic sampler, total suspended solids by passive sampling. Results show high levels of PM10, which contains Pb, Al, Zn and Ca; high levels of benzene and naphthalene in the gas fireplace. Local dispersion of PM was observed,

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Determina los parámetros de calidad analítica, tales como límites de detección, cuantificación, linealidad y sensibilidad para los metales pesados Pb(II), Cu(II), Cd(II) y Hg(II) en agua utilizando el método de voltamperometría de redisolución anódica de onda cuadrada y con microelectrodo de oro de 0,050 mm 2 de área activa. Se utilizó un potenciost ato que controla tres electrodos (electrodos de trabajo, referencia y auxiliar) desarrollado en el marco del proyecto CONCYTEC/IPEN/UNMSM/UNI, el mismo que se encuentra en el Laboratorio de Fisicoquímica Teórica y Aplicada (FIQUITA) departamento de Fisicoquímica de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Para este propósito se utilizó una celda de flujo conteniendo los tres electrodos y con capacidad de 0,5 mL. Para el cumplimiento de los objetivos, se prefijaron las condiciones de operación y de concentraciones a partir de pruebas preliminares. Las sensibilidades se obtuvieron de las pendientes de las curvas de calibración, siendo éstos 0,674; 2,208 y 1,548 para el Pb(II),Cu(II) y Hg(II), respectivamente, con estos valores se pudo establecer que el Cu(II) tiene mayor sensibilidad que Hg(II)y Pb(II). En el caso del Cd(II) factores incontrolables afectaron la linealidad y reproducibilidad de los picos. En lo que respecta a los demás parámetros de calidad del método se obtuvieron límites de detección de 0,008; 0,010; 0,014 ppm, límites de cuantificación de 0,028; 0,034; 0,045 ppm y límites de linealidad de 0,6; 0,5; 0,6 ppm para el Pb(II), Cu(II) y Hg(II) respectivamente. De los análisis simultáneos para los metales en estudio, se pudo concluir que el método voltamperométrico desarrollado en este trabajo es adecuado para supervisar simultáneamente Cu(II), Hg(II) y Pb(II) puesto que los potenciales de pico de cada metal están bien definidos y suficientemente separados. Sin embargo la determinación simultánea con Cd(II) no es posible, debido a que su potencial de oxidación es muy cercano al del Pb(II) y como resultado se obtiene una superposición de picos. Complementariamente se realizaron pruebas con muestras reales, una fue tomada del río Rímac con el cruce del río Huaycoloro, en la cual se detectó señales de Cu(II) mas no Hg(II) ni Pb(II). Así mismo se realizó otra prueba directa con agua potable, no se obtuvieron señales definidas de los metales. En ambas pruebas la concentración de los metales estuvieron por debajo de los límites de detección del equipo, o los metales no se encuentren libres sino formando complejos. Los resultados obtenidos en este trabajo serán considerados dentro del proyecto 199-FINCYT-IA-2013 (Desarrollo e Implementación de un Sistema de Monitoreo Remoto para Medición de la Contaminación del Agua en la Cuenca baja del Río Rímac). / Tesis

Caracteriza la comunidad de invertebrados bentónicos en la zona litoral de lagunas altoandinas de la región central del Perú y evalúa la respuesta al factor ambiental determinado por los metales tóxicos del drenaje ácido de mina. Se muestrearon un total de tres lagunas: laguna Huarancocha, relavera Milpo Andina y laguna Yanamate, realizando tres campañas anuales en la época de seca (otc-2015, set- 2016 y oct-2017), con cinco estaciones de muestreo en cada laguna. Se registraron parámetros fisicoquímicos como temperatura, pH, conductividad y oxígeno disuelto in situ con un multiparametro y se registro metales pesados (Arsénico y Cadmio) en agua y sedimento. Para el muestreo de invertebrados bentónicos se aplicó el protocolo de muestreo y análisis de invertebrados bentónicos del Ebro de España, en donde se utiliza el método de recolección de tipo cuantitativo para las zonas de lagos y lagunas con replicas. Los resultados fisicoquímicos indican que las variables de mayor variación espacio-temporal en las lagunas estudiadas fueron en su orden conductividad eléctrica, oxígeno disuelto, pH y temperatura. Concluyendo que la presencia de pH ácido, el incremento de metales pesados, conductividad, temperatura y oxigeno disuelto influyen en la riqueza y abundancia de especies, caso de relavera Milpo Andina y laguna Yanamate. Se observó que durante los años evaluados se obtuvo mayor abundancia y riqueza de especies en la laguna Huaroncocha en la primera y tercera fecha de muestreo, en comparación al segundo muestreo. Esto puede deberse a la escasez de lluvia para ese año, disminución del nivel de agua e incremento de materia orgánica. Relavera Milpo Andina presento en la primera fecha de muestreo una mayor diversidad de organismos con una abundancia aceptable, sin embargo en el segundo y tercer muestreo se observó una baja en la diversidad de especies proporcional al incremento de metales pesados, presentando un mayor número de organismos resistentes a este tipo de contaminación como es el caso de la familia Chironomidae. En el caso de laguna Yanamate, no registró especies en ninguna de las fechas evaluadas, debido al grado de acidez de sus aguas y elevada concentración 7 de metales pesados en sedimento y agua, lo que imposibilita la biodiversidad y por ende la recuperación de este espejo de agua. En los tres muestreos realizados en relavera Milpo Andina, se puede observar como los grupos formados se alejan, mostrando una similaridad del 63%. Las estaciones RMp-3 y RMp-5 fueron las que mostraron mayor similaridad y las que estuvieron cerca de los puntos de contaminación mineros. Los índices de diversidad de Shanon-Wiener y de equidad de Pielou, al igual que el análisis multivariado ANOSIM y nMDS señalan diferencias significativas en las tres campañas. El Analisis Canonico de Correspondencia (ACC) para laguna Huaroncocha y relavera Milpo Andina mostro que el eje 1 y 2 presentan una alta variabilidad de la varianza total del 72,93% y 80,38%. Los índices biológicos evaluados mostraron aguas de calidad moderadamente poludida a fuertemente poludida (Indice Shannon-Wieneer), bueno a pésimo (ABI), aceptable a critica (BMWP/Col) y moderadamente pobre a pobre (ASPT). / Perú. Ministerio de la Producción. Programa Nacional de Innovación para la Competitividad y Productividad (Innóvate Perú). Fondo para la Innovación, la Ciencia y la Tecnología (FINCyT) / Tesis

La finalidad de la presente memoria consiste en el desarrollo y la evaluación de métodos analíticos rápidos, sencillos, sensibles, económicos y respetuosos con el medio ambiente para su aplicación al análisis clínico. Para tal fin, se ha estudiado en profundidad la aplicabilidad de la zeolita sintética ZSM-5 como material microporoso sorbente en la técnica de extracción en fase sólida magnética dispersiva, presentando en algunos capítulos ciertas variantes. Para ello, por un lado, se ha sintetizado la zeolita ZSM-5 decorada con partículas magnéticas de óxido de hierro (ZSM-5/Fe2O3) lo que le confiere propiedades magnéticas y, por consiguiente, una fácil manipulación bajo la acción de un campo magnético externo. Y por otro lado, se ha modificado la superficie del sorbente ZSM-5/Fe2O3 con diferentes grupos funcionales para mejorar la capacidad de extracción del mismo y conseguir así una mayor sensibilidad y selectividad en los métodos desarrollados. Además, se ha presentado otro material extractante basado en nanopartículas magnéticas de óxido de hierro, siguiendo el hilo conductor de la presente memoria. El reto de la Química Analítica en las últimas décadas ha sido avanzar en las líneas de la miniaturización, la automatización, la simplificación y la portabilidad. En la presente memoria, por un lado, se ha seleccionado la extracción en fase sólida magnética dispersiva frente a otras técnicas de extracción en fase sólida por las ventajas que ésta presenta en la línea de la miniaturización, simplificación y la portabilidad. Y por otro lado, los métodos desarrollados en los primeros capítulos hacen uso de sistemas de separación/detección tradicionales y voluminosos como la espectrometría de emisión óptica con plasma de acoplamiento inductivo y la cromatografía de líquidos con un detector espectrofotométrico de fila de diodos; mientras que en los últimos capítulos se emplean electrodos serigrafiados y espectrofotometría ultravioleta-visible, los cuales van en la línea de la miniaturización y la portabilidad. Para cumplir con los objetivos propuestos, la presente memoria recoge cinco trabajos de investigación distribuidos en cinco capítulos, los cuales se describen brevemente a continuación: - Capítulo 1: se presenta el sorbente magnético ZSM-5/Fe2O3 modificado superficialmente con el surfactante bromuro de hexadeciltrimetilamonio y el agente quelante dietilditiocarbamato trihidrato de sodio para la simultánea separación y preconcentración de Cd, Hg y Pb en muestras de orina, empleando la extracción en fase sólida magnética dispersiva, y su posterior detección mediante espectrometría de emisión óptica con plasma de acoplamiento inductivo. - Capítulos 2 y 3: se presenta el sorbente magnético ZSM-5/Fe2O3 modificado superficialmente con el surfactante bromuro de hexadeciltrimetilamonio para la determinación de fármacos antiiflamatorios no esteroideos en el Capítulo 2 y, de bisfenoles en el Capítulo 3, tanto en muestras reales de orina como de agua mediante la extracción en fase sólida magnética dispersiva seguida de la cromatografía de líquidos con un detector espectrofotométrico de fila de diodos. - Capítulo 4: se presenta una modalidad de la extracción en fase sólida magnética dispersiva, empleando el sorbente ZSM-5/Fe2O3, asociada con electrodos serigrafiados para la determinación de Cd en muestras de orina. - Capítulo 5: en este último capítulo se presenta un nuevo sorbente basado en nanopartículas magnéticas de óxido de hierro para la extracción de glucosa en una matriz extracelular simulada (i.e., gel de agarosa basado en fluido intersticial sintético). Esta investigación se realizó en la School of Chemical Sciencies de la Dublin City University (Irlanda).

Uno de los problemas que con más frecuencia se presenta en el medio ambiente actual es el de la contaminación de las aguas continentales con iones de metales pesados. Dentro de éstos, destacan especialmente los desastres naturales derivados de actuaciones humanas poco responsables, como los ocurridos en la cuenca del Guadiamar y en el Parque Nacional de Doñana (Sevilla) provocado por los vertidos de la empresa Boliden, o la contaminación minera en Rio Tinto (Huelva) por poner tan sólo algunos ejemplos de este tipo de incidentes en la península ibérica. Debe considerarse también la necesidad histórica de valorización de los residuos procedentes de usos industriales que tradicionalmente han sido desechados sin consideración alguna respecto a su reutilización. Entre estos vertidos se encuentran tanto aguas contaminadas con iones metálicos como flujos de calor residual originados en algún proceso industrial. Estos últimos tienen la capacidad de ser utilizados como fuente de calor así como los primeros, que tradicionalmente han causado problemas de vertido, pueden ser reconsiderados como materia primera en algún otro proceso industrial, lo que libera al medio natural de uno de sus principales contaminantes y a las empresas del coste de su eliminación o tratamiento. Una opción potencialmente viable de valorización de estos caudales, especialmente si éstos proceden de calderines o cualquier proceso térmico industrial es el de su uso como fuente de calor para procedimientos térmicos de descontaminación de aguas. Este aprovechamiento no sólo supone una nueva dimensión en las posibilidades de ahorro económico en las industrias sino también una mejora sustancial en los problemas medioambientales derivados del vertido de aguas contaminadas con iones metálicos al medio natural. Con esto, se plantea una línea de investigación, que pretende lograr mediante procedimientos asumibles técnicamente, la descontaminación de este tipo de aguas con un coste razonable, así como con las / Laguarda Miró, N. (2005). Evaluación del rendimiento de recuperación de vertidos contaminados por iones de metales pesados mediente técnicas evaporativas. Análisis energético y económico [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1927

[ES] La problemática de los metales pesados en cuerpos de agua superficial se ha observado a nivel mundial y ha sido objeto de múltiples estudios. La presencia de metales en concentraciones por encima de los límites establecidos adquiere mayor relevancia cuando estos se encuentran en fuentes de agua para abastecimiento público. Esta investigación toma como área de estudio a la Microcuenca Milluni, la cual se encuentra cercana de actividades mineras pasadas e ilegales que afectan directamente sobre sus recursos hídricos. Milluni está ubicada en el departamento de La Paz y es una fuente natural de agua para dos ciudades importantes de Bolivia, La Paz y El Alto (540 000 habitantes aproximadamente). El objetivo de esta tesis doctoral es estudiar la implementación de la Ósmosis Inversa (OI) operada a bajas presiones como alternativa sostenible de tratamiento para eliminar la contaminación minera en las aguas de Milluni. Adicionalmente se busca contribuir a la gestión de recursos hídricos, con énfasis en el control de la de calidad de agua en la zona. Esta investigación doctoral se desarrolló en cuatro etapas. En la primera etapa se hizo la caracterización de los cuerpos de agua superficiales para identificar el metal pesado más peligroso presente en Milluni. Para ello, se diseñó un programa de monitoreo considerando las particulares características y limitaciones en la gestión del agua del área. En la segunda etapa del estudio se formularon dos mecanismos para fortalecer la gestión del agua de Milluni, planteando complementar el programa de monitoreo tradicional con la herramienta de teledetección de contaminantes e identificar las partes interesadas de Milluni, para contribuir a la toma de decisiones de la zona. En la tercera etapa de la investigación se diseñó, montó y puso en marcha una planta piloto de OI, tecnología seleccionada debido a su alta eficiencia en la separación de compuestos iónicos del agua. Además, se realizó un diseño de experimentos para estudiar el comportamiento y eficiencia de una membrana tipo ULP 2540 Marca Keensen. Finalmente, en la cuarta etapa se desarrolló un análisis estadístico de los resultados experimentales obtenidos, y la validación de los mismos por medio de un modelo matemático basado en el modelo de concentración de polarización de Spiegler-Kedem. El modelo incluyo un factor de ajuste de temperatura tipo Arrhenius, para obtener una predicción precisa del rendimiento del proceso. Esta tesis doctoral concluye que es posible remover el arsénico presente en aguas sintéticas utilizando la OI operada en condiciones sostenibles de presión (presiones bajas). Se ha demostrado que el uso de esta tecnología a baja presión no afecta a la eficiencia de separación del proceso y contribuye a disminuir el costo energético durante la operación. Este aporte es significativo en situaciones donde se cuenta con pocos recursos económicos y existen riesgos inminentes sobre la salud pública y los ecosistemas, como es el caso de la contaminación del agua por arsénico en Milluni, Bolivia. / [CA] La problemàtica dels metals pesats en cossos d'aigua superficial s'ha observat a nivell mundial i ha segut objecte de múltiples estudis. La presència de metals en concentracions per damunt dels llímits establits adquirix major rellevància quan estos es troben en fonts d'aigua per a abastiment públic. Esta investigació pren com a àrea d'estudi a la Microcuenca Milluni, la qual es troba propenca d'activitats mineres passades i illegals que afecten directament sobre els seus recursos hídrics. Milluni està ubicada en el departament de la Pau i és una font natural d'aigua per a dos ciutats importants de Bolívia, La Pau i L'Alt (540 000 habitants aproximadament). L'objectiu d'esta tesis doctoral és estudiar l'implementació de la Òsmosis Inversa (OI) operada a baixes pressions com a alternativa sostenible de tractament per a eliminar la contaminació minera en les aigües de Milluni. Adicionalment es busca contribuir a la gestió de recursos hídrics, en émfasis en el control de la de calitat d'aigua en la zona. Esta investigació doctoral es va desenrollar en quatre etapes. En la primera etapa es va fer la caracterisació dels cossos d'aigua superficials per a identificar el metal pesat més perillós present en Milluni. Per a això, es va dissenyar un programa de monitoreo considerant les particulars característiques i llimitacions en la gestió de l'aigua de l'àrea. En la segona etapa de l'estudi es varen formular dos mecanismes per a enfortir la gestió de l'aigua de *Milluni, plantejant complementar el programa de monitoreo tradicional en la ferramenta d' teledetección de contaminants i identificar les parts interessades de Milluni, per a contribuir a la presa de decisions de la zona. En la tercera etapa de l'investigació es va dissenyar, va montar i va posar en marcha una planta pilot de OI, tecnologia seleccionada per la seua alta eficiència en la separació de composts iònics de l'aigua. Ademés, es va realisar un disseny d'experiments per a estudiar el comportament i eficiència d'una membrana tipo ULP 2540 Marca Keensen. Finalment, en la quarta etapa es va desenrollar un anàlisis estadístic dels resultats experimentals obtinguts, i la validació dels mateixos per mig d'un model matemàtic basat en el model de concentració de polarisació de Spiegler-Kedem. El model incloc un factor d'ajust de temperatura tipo Arrhenius, per a obtindre una predicció precisa del rendiment del procés. Esta tesis doctoral conclou que és possible remoure l'arsènic present en aigües sintètiques utilisant la OI operada en condicions sostenibles de pressió (pressions baixes). S'ha demostrat que l'us d'esta tecnologia a baixa pressió no afecta a l'eficiència de separació del procés i contribuïx a disminuir el cost energètic durant l'operació. Este aporte és significatiu en situacions a on es conta en pocs recursos econòmics i existixen riscs imminents sobre la salut pública i els ecosistemes, com és el cas de la contaminació de l'aigua per arsènic en Milluni, Bolívia. / [EN] The problem of heavy metals in surface water bodies has been observed worldwide and has been the subject of multiple studies. The presence of metals in concentrations above the established limits becomes more relevant when they are found in water sources for public supply. This research takes the Milluni Micro-basin as a study area, which is close to past and illegal mining activities that directly affect its water resources. Milluni is located in the department of La Paz and is a natural source of water for two important cities in Bolivia, La Paz and El Alto (approximately 540,000 inhabitants). This doctoral thesis aims to study the implementation of Reverse Osmosis (RO) operated at low pressures as a sustainable treatment alternative to eliminate mining contamination in Milluni waters. Additionally, it seeks to contribute to the management of water resources, with an emphasis on the control of water quality in the area. This doctoral research was developed in four stages. In the first stage, surface water bodies were characterized to identify the most dangerous heavy metal present in Milluni. For this, a monitoring program was started considering the particular characteristics and limitations of water management in the area. In the second stage, two mechanisms were formulated to strengthen Milluni's water management, proposing to complement the traditional monitoring study program with the contaminant remote sensing tool and to identify the invited parties of Milluni to contribute to the decision-making of the area. In the third stage of the investigation, a RO pilot plant was worked on, assembled, and started up, a technology selected due to its high efficiency in separating ionic compounds from water. In addition, a design of experiments was carried out to study the behavior and efficiency of a ULP 2540 Keensen brand membrane. Finally, in the fourth stage, a statistical analysis of the experimental results obtained was presented, and their validation using a mathematical model based on the Spiegler-Kedem polarization concentration model. The model includes an Arrhenius-type temperature adjustment factor to accurately predict the process performance. This doctoral thesis concludes that it is possible to remove the arsenic present in synthetic waters using the RO operated under sustainable pressure conditions (low pressures). It has been shown that the use of this technology at low pressure does not affect the separation efficiency of the process and contributes to lower energy costs during operation. This contribution is significant in situations with few economic resources and imminent risks to public health and ecosystems, as is the case of water contamination by arsenic in Milluni, Bolivia. / Alvizuri Tintaya, PA. (2022). Estudio de la ósmosis inversa operada a baja presión como tratamiento de una fuente natural contaminada por actividad minera, en la micro cuenca Milluni en Bolivia, para el abastecimiento de agua segura a poblaciones [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/191428

El objetivo de la Tesis es obtener una visión de la situación actual de la laguna costera del Mar Menor en relación con la contaminación por metales pesados procedentes de actividades mineras mediante el empleo de herramientas ecotoxicológicas. Comienza con el estudio de la entrada de residuos mineros en el ecosistema, su distribución en las aguas de la laguna así como los efectos tóxicos asociados. Continua valorando la biodisponibilidad de los metales contenidos en los sedimentos lagunares mediante pruebas de toxicidad y de bioacumulación; sus efectos en praderas de fanerógamas y comunidades de invertebrados asociados, para continuar determinando la potencial transferencia trófica de metales en las redes alimenticias lagunares y su posible biomagnificación. Finalmente, la Tesis concluye determinando la utilidad de indicadores propuestos para su aplicación en la Directiva Europea Marco del Agua cuando son aplicados a dos ecosistemas acuáticos contaminados por contaminación tóxica (metales pesados). / The objective of the Thesis is to determine the present situation of the Mar Menor coastal lagoon in relation with the contamination caused by heavy metals coming from old mining activities through the use of ecotoxicological tools. It begins with the study of the entrance of mining wastes in the lagoon ecosystem, its distribution in the lagoon waters as well as their toxic effects. It continues assessing the bioavailability of metals contained in sediments of the lagoon by means of bioaccumulation studies and toxicity tests; their possible deleterious effects on marine phanerogams and associated invertebrate communities. It also determines the potential trophic transfer of metals in trophic webs of the lagoon studying the possible biomagnification of metals. Finally, the Thesis concludes determining the utility of some indicators proposed for their application in the European Water Framework Directive when they are applied to aquatic ecosystems impacted by toxic contamination (heavy metals).

Entre las actividades potencialmente contaminantes del suelo se encuentra la industria de obtención de cinc, que, a lo largo de la historia, ha generado cantidades importantes de residuos con elevados contenidos de metales pesados depositados en las inmediaciones de sus instalaciones hasta épocas recientes. Después de la promulgación del RD 9/2005, dicha contaminación y el riesgo que conlleva deberán ser evaluados en los diferentes emplazamientos. El objetivo de esta tesis es el estudio de la movilización natural y forzada de plomo, cadmio y arsénico bajo distintas condiciones medioambientales en residuos procedentes de la hidrometalurgia del cinc y en suelos industriales contaminados por los productos de alteración de dichos residuos, así como la relación que existe entre la movilización y las características químicas y mineralógicas de los mismos, ya que el conocimiento de estos materiales y de las condiciones de movilización de los metales estudiados puede ayudar al estudio metodológico de evaluación de la contaminación así como al análisis de riesgos que permita la toma de decisiones ante la posible recuperación de tales terrenos. / Among the industries that mar be considered potential contaminators of the soil is that dedicated to obtaining zinc, which, during its time, has generated substantial quantities ofheavy metal-containing wastes which, until recently, were simply dumped in the irnmediate environs. Following the Spanish law RD 9/2005, the resulting contamination and any associated risks have to be evaluated. The object ofthis thesis was to study the natural and forced mobilization oflead, cadmium and arsenic in a variety of environmental conditions in wastes resulting from the zinc hydrometallurgy indus1ry and in soils contaminated by fue alteration products of these wastes, together with fue relation between such mobilization and fue chemical and mineralogical characteristics of the same. Knowledge of these material s and of the metal mobilization conditions studied will help in the methodological study of contamination evaluation and in the analysis of risks. The findings will, it is hoped, help in the making decisions that need to be taken to recover the affected soils.