El presente estudio tuvo por objetivo rehabilitar un suelo degradado debido a la extracción de áridos, teniendo como hipótesis que la acción conjunta de residuos orgánicos en el sustrato edáfico aumenta la productividad de un suelo sometido a extracción del subsuelo. Por lo tanto, se planteó evaluar dos residuos orgánicos, uno correspondiente a la producción de aceite de oliva (alperujo) y el otro proveniente del procesamiento de algas para la extracción de fitovigorizantes. Se utilizaron distintas mezclas en volumen de estos residuos (0 – 25 – 50 – 75 – 100%) más un testigo. En un suelo areno francoso (Serie Rinconada de Lo Vial), se aplicaron dosis de 7,5 y 15 Mg ha-1 de las mezclas en macetas de 1,8 L, estableciendo un cultivo de Avena sativa L. con un diseño factorial de 6 × 2 (mezclas y dosis respectivamente) con 4 repeticiones. Se evaluaron parámetros de la planta (cantidad de semillas germinadas, cantidad de macollas por maceta, producción de biomasa seca) y algunos parámetros físicos de suelo (retención de agua, densidad aparente y densidad real) trascurridos tres meses desde el acondicionamiento. Los resultados obtenidos en suelos sometidos a extracción de áridos y acondicionados con materia orgánica, indican que mejora la retención de agua y disminuye la densidad aparente del suelo. La mayor producción de biomasa se obtiene con la aplicación de enmiendas con contenido de algas superior a 75% en el volumen, en cambio las mezclas con mayor cantidad de alperujo en su composición (mayor al 75% del volumen) se observa una producción de biomasa menor que la obtenida con el testigo sin enmienda, aunque sin diferencias estadísticas significativas con respecto a éste. La aplicación de residuos orgánicos no siempre resulta en un aumento de la productividad de los suelos degradados, dependiendo en gran medida de la estabilidad de los residuos y la dosis de aplicación.

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Ingeniero Civil, Mención en Estructuras y Construcción / El principal problema ambiental generado por los depósitos de relaves es la contaminación de las napas subterráneas debido a la infiltración en el subsuelo con aguas de proceso. La metodología de depositación de relaves TTD (Thickened Tailings Disposal), implica someter al relave a un proceso de espesamiento, incrementando las concentraciones de sólido en comparación al relave convencional. Este estudio presenta una comparación experimental del potencial de infiltración de relaves convencionales en comparación a relaves espesados con metodología TTD. Para ello se midió empíricamente en una columna de flujo de una dimensión, la infiltración en un suelo natural producida por la depositación sobre el mismo de capas sucesivas de relave de diferentes concentraciones de sólidos, buscando simular el crecimiento de un depósito de relaves. Se implementó una instalación experimental consistente en una probeta cilíndrica de acrílico de 20 cm de diámetro x 100 cm de altura en la que se dispuso en su parte inferior 50 cm de suelo natural compactado, instrumentado con sensores de humedad y un tensiómetro. Luego en forma sucesiva, se depositaron capas de relave, instrumentadas con medidores de humedad, tensiómetro y medidor de temperatura. El programa de ensayos consideró: 2 muestras de relave y 1 muestra de suelo de fundación. Se ejecutaron cuatro ensayos, dos por tipo de relave a dos distintas concentraciones de sólidos. Para el Relave 1 (cobre), tanto el relave convencional como el espesado con metodología TTD, infiltraron el total de la muestra de suelo. Es necesario mencionar que la masa de relave espesado TTD corresponde a 1,85 veces la masa de relave convencional depositado y que en la probeta con relave convencional, en su parte inferior, se acumuló un exceso de agua que permitiría alcanzar una infiltración extra de 12%. Para el Relave 2 (oro y plata), la infiltración alcanzada en la prueba con relave espesado TTD alcanzó aproximadamente el 50% de la muestra de suelo, mientras que durante la prueba con relave convencional, se infiltró el total de la muestra de suelo. La razón entre la masa de relave espesado y la masa del relave convencional equivale a 1,36. En base al análisis y resultados de los ensayos experimentales realizados se ha logrado concluir que la profundidad que alcanza la infiltración dentro del suelo de fundación es una función que depende de la cantidad de agua liberada por el relave hacia el subsuelo y de la curva de retención de agua del suelo, específicamente de su capacidad de campo.

El trabajo de investigación se realizó con el objetivo de analizar la sostenibilidad ambiental de la Huella Hídrica verde de la actividad agrícola en la subcuenca del río Achamayo en la localidad de Ingenio – 2016. Se utilizó los datos proporcionados por la estación meteorológica de “Ingenio” entre enero del 2011 hasta diciembre del 2015, para poder cuantificar la Huella Hídrica verde mediante el programa CROPWAT y luego analizarla para poder determinar el uso actual del agua proveniente de las precipitaciones en la agricultura. Se utilizó el método sistémico para analizar sus interacciones entre la cantidad de agua de lluvia en la zona, la demanda hídrica de los productos vegetales y su sostenibilidad ambiental a lo largo del tiempo, de esta forma, este trabajo brinda más que un mero cálculo, brinda un aporte científico al determinar la sostenibilidad ambiental del área de estudio. / Tesis

Highland terracing systems are a technology used in the ancient Andes to expand the agricultural frontier; then, that technology became an important source of food for the Incas. Research shows that the productivity of land was due to the form of construction of the platforms, but there are few studies that analyze soil fertility. In order to demonstrate the fertility in the terraces, soil physical and chemical properties were compared in three different sectors: terraces at rest, abandoned terraces and a hillside with no technology. They all belong to the terracing system of San Pedro de Laraos town, in Huarochiri, Lima. In all three sectors loam predominates. The soil pH is within the range of high bioavailability of most nutrients (5.5 to 7.5), except for two points on the slope without platforms. The soil electrical conductivity presents ranges that qualify the three areas as "no saline" (< 2 dS / m). The organic matter is in the appropriate percentages (3-5%), especially on the terraces at rest, which also have the highest content of NPK. In conclusion, the soil of the three zones does not differ significantly in their physical parameters, but it differs in the chemical parameters, especially in the content of macronutrients; the better range is in terraces at rest. However, the community of Laraos does not take advantage of it soil fertility; actually, most of their terracing system is abandoned and the structures are in a deterioration process. / Los sistemas de andenería son una tecnología prehispánica utilizada en los Andes para ampliar la frontera agrícola, llegándose a convertir en una importante fuente de alimentos para los Incas. Investigaciones señalan que la productividad de las tierras fue resultado de la forma de construcción de los andenes, pero son pocos los estudios que analizan la condición fértil del suelo propiamente. Para demostrar la fertilidad del suelo de los andenes, se compararon las propiedades físicas y químicas del suelo en tres zonas: andenes en descanso, andenes abandonados y ladera sin andenes, todos pertenecientes al sistema de andenería de la localidad de San Pedro de Laraos, provincia de Huarochirí, Lima. En los tres sectores predomina la textura franca. El pH se encuentra dentro del rango de mayor disponibilidad de nutrientes (5,5 – 7,5), con excepción de dos puntos en la ladera sin andenes. La conductividad eléctrica presenta rangos que califican al suelo de las tres zonas como “no salinos” (0,174 – 0,683 dS/m). La materia orgánica está en los porcentajes adecuados (3 – 5 %), sobre todo en los andenes en descanso, que de igual manera tenían los contenidos más elevados de NPK. Se concluye que el suelo de las tres zonas no difiere significativamente en sus parámetros físicos, pero sí en los parámetros químicos, especialmente en los contenidos de macronutrientes, siendo los andenes en descanso los que presentan valores dentro de los rangos ideales. Sin embargo, la comunidad larahuina no aprovecha la fertilidad de sus suelos, dejando sus andenes abandonados y en proceso de deterioro.

Seminario de Título entregado a la Universidad de Chile en cumplimiento parcial de los requisitos para optar al Título de Química Ambiental. / Los suelos se han constituido como el principal sumidero de metales pesados y otros contaminantes producto de causas naturales y actividades antropogénicas. Ejemplo de estas actividades son las mineras que liberan metales pesados, tales como Hg+2, Pb+2, Cu+2 y Zn+2, y las plantas petroquímicas que producen hidrocarburos aromáticos como Benceno, Tolueno, Etilbenceno, y Xilenos (BTEX) a partir de la fracción volátil del petróleo. El objetivo de este seminario de título consiste en validar un método analítico para la cuantificación de benceno en microcosmos conformados por muestras de suelo co-contaminado contenidas en viales, a los cuales se le adiciona una bacteria especializada. De esta forma, se desarrolla una metodología para determinar benceno remanente en suelo, carente de solventes orgánicos, simple y costo-efectiva, mediante un sistema de extracción de espacio de cabeza acoplado a un cromatógrafo de gases junto a un detector de ionización de llama (HS-GC-FID), que permita monitorear la cinética de remoción de benceno en un suelo co-contaminado con Hg (II), durante un proceso de biorremediación bacteriana utilizando la cepa modificada genéticamente Cupriavidus metallidurans MSR33 que es altamente resistente a mercurio. De esta manera, en el presente trabajo se utilizó un suelo contaminado con benceno y mercurio como una aproximación a una situación real de co-contaminación, donde se aplicó una técnica de remediación a través de la utilización de bacterias especializadas capaces de remover benceno en presencia de mercurio. La medición de benceno con la metodología validada permitió monitorear la cinética de biorremediación utilizando la bacteria C. metallidurans MSR33 entregando información rápida y veraz al aplicar directamente en viales con microcosmos de suelo contaminados con Benceno 200 mg×Kg-1 y Hg (II) 2 mg×Kg-1. La determinación de benceno permitió demostrar que este proceso de biorremediación conforma una novedosa tecnología costo-efectiva y amigable con el medioambiente, aplicable a suelos impactados con BTEX en presencia de metales tóxicos. / Soils have been established as the main sink for heavy metals and other pollutants due to natural causes and anthropogenic activities. Examples of these are mining activities which release heavy metals, such as Hg+2, Pb+2, Cu+2 and Zn+2, and petrochemical plants which produce aromatic hydrocarbons such as Benzene, Toluene, Ethylbenzene, and Xylene (BTEX) from volatile fractions of petroleum. The aim of this seminar consists of validate an analytical method for the quantification of benzene in microcosms consisting on vials containing co-contaminated soil samples, which are inoculated with a specially adapted bacterial culture. The methodology was developed in order to measure benzene concentrations remaining in soil in an organic solvent-free, simple and cost-effective manner. This was carried by means of a headspace extraction system coupled to a gas chromatograph with flame ionization detector (HS-GC-FID), that allowed to monitor the kinetics of benzene removal in a soil co-contaminated with Hg (II), during the process of bacterial bioremediation with the genetically modified strain Cupriavidus metallidurans MSR33 that is highly resistant to mercury. Thus, soil samples polluted with benzene and mercury were used on this research as a practical approach to a real co-contamination scenario. A remediation technique was applied by means of bacteria specially adapted to remove benzene from soil in presence of mercury. The measurement of benzene with the validated methodology allowed to monitor the kinetics of bioremediation using the C. metallidurans MSR33 bacterial strain delivering fast and accurate information when applied directly in vials with soil microcosms contaminated with Benzene 200 mg×Kg-1 and Hg (II) 2 mg×Kg-1. The determination of benzene allowed to demonstrate that this process of bioremediation forms a novel, cost-effective and environmental-friendly technology, potentially useful for treatment of soils impacted with BTEX in the presence of toxic metals.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo, mención Sanidad Vegetal / Cylindrocarpon macrodidymum es uno de los fitopatógenos causantes de la enfermedad del pie negro en la vid. La reducción del cuidado sanitario, los cambios en los manejos culturales y la baja efectividad de algunos fungicidas químicos, ha obligado a buscar nuevas alternativas de control que no estén limitadas por las condiciones ambientales, ecológicas y económicas, abriendo una ventana para técnicas alternativas de control, tales como el control biológico. En el presente trabajo, se evaluó el efecto biocontrolador in vitro de 12 cepas fúngicas antagonistas y 9 cepas bacterianas antagonistas, sumado a dos productos comerciales, sobre tres cepas seleccionadas de Cylindrocarpon macrodidymum aisladas de los valles de Copiapó y Huasco. Estas fueron caracterizadas en función de su pH y temperatura óptima de crecimiento, determinando que el pH óptimo de crecimiento se encontraba entre 5,7 y 7,7, mientras que la temperatura óptima fue 25ºC. Estos valores se utilizaron para las evaluaciones realizadas. Para cada combinación antagonista-fitopatógeno, se realizaron ensayos de antagonismo directo, mediante cultivos duales y de metabolitos difusibles de los biocontroladores sobre las tres cepas de C. macrodidymum. Todos los antagonistas fungosos y bacterianos utilizados, ejercieron algún grado de inhibición del crecimiento radial de las cepas de C. macrodidymum evaluadas, tanto en los ensayos de antagonismo directo como en los de metabolitos difusibles. La cepa Trichoderma 84a, fue aquella que obtuvo un mayor porcentaje de ICR promedio en los ensayos de antagonismo directo con hongos (81.5%), mientras que el producto comercial en base a Streptomyces lydicus WYEC108, fue aquel que obtuvo el mayor porcentaje de ICR promedio en los ensayos de antagonismo directo con bacterias (96.1%). En los ensayos de metabolitos difusibles, no existieron diferencias en los porcentajes de ICR para ninguno de los antagonistas fungosos evaluados, mientras que en los ensayos de metabolitos difusibles con bacterias, nuevamente el producto comercial en base a Streptomyces lydicus WYEC108, fue el que obtuvo un mayor porcentaje de ICR promedio (100%). / Cylindrocarpon macrodidymum is a phytopathogen fungi that has been associated with black foot disease of grape vines in Chile. Lack of sanitary measures, changes of cultural methods and low agrochemical efficacy, are forcing to seek out for new control alternatives that are not limited by enviromental, ecological or economic conditions, thus leading to new ways of fungi disease management, such as biological control. The in vitro biocontrol efficacy of 12 antagonic fungi strains, 9 antagonic bacterial strains and two commercial biological control products were tested against three previously selected C. macrodidymum strains. These strains, isolated from Copiapó and Huasco valleys, were characterised by their optimal growth pH and temperature, establishing their optimal growth pH between 5,7 and 7,7 and their optimal growth temperatura at 25ºC. These values were used for the antagonistic trials. For each antagonist-pathogenic variant, antagonistic capacity of each antagonist was tested on dual cultures and diffusible metabolite efficacy trials against the pathogenic strains. Commercial biological control products, bacterial strains and fungi strains were all capable of inhnibiting the radial growth of the three C. macrodidymum strains. In dual culture trials, Trichoderma 84a strain had the highest average inhibitory effect (81.5%). Commercial biocontrol product, based on Streptomyces lydicus WYEC108 bacterial strain, had the highest inhibitory control in bacterial trials (96.1%). No significant differences were shown in the fungi trials for diffusible metabolites efficacy. Commercial biocontrol product, based on Streptomyces lydicus WYEC108 had the highest inhibitory effect in diffusible metabolite trials (100%).

Geólogo / El presente trabajo corresponde a un análisis de la factibilidad de realizar un proyecto de recarga gestionada en la cuenca del río Cachapoal, con el objetivo de definir el sector ideal para su implementación, y si el proyecto es económicamente rentable. En la primera parte de este estudio, se detallan las características geológicas e hídricas de la cuenca del río Cachapoal y del acuífero Cachapoal. Las características analizadas fueron las siguientes: las cotas del terreno, los niveles estáticos, el espesor del acuífero, el espesor no saturado, la dirección del flujo subterráneo, las constantes elásticas, los caudales de los flujos superficiales, las recargas y descargas del acuífero (balance de masas) y la calidad del agua. En una segunda instancia, se definió un sector idóneo para implementar el proyecto de recarga gestionada, el cual corresponde a los alrededores de la ciudad de Rancagua. Este sector se determinó en función de las características de la cuenca y del acuífero del río Cachapoal, anteriormente definidas. En el caso de los niveles estáticos, en este sector se ubican las mayores profundidades, alcanzando los 100 m.b.n.s, lo que permite que este sector pueda almacenar grandes volúmenes de agua. A su vez, esta zona presenta el mayor espesor no saturado, además de constantes elásticas ideales para la implementación de un proyecto de esta índole. Posteriormente se evaluó económicamente el proyecto. Esta se realizó en función de tres opciones de implementación del proyecto de recarga gestionada, los cuales presentan variaciones principalmente en las cantidades de pozos y zanjas de infiltración a ocupar en cada una de ellas. Estas evaluaciones económicas constan de las inversiones requeridas y de los costos e ingresos anuales que se generan. En base a esto, se calculó el a VAN a 5 años para cada una de estas opciones. Finalmente se analizan las consecuencias de implementar este proyecto en esta zona. Y se indican algunas recomendaciones a tomar si se desea realizar el proyecto.

Geólogo / Los incendios forestales destruyen miles de hectáreas de bosques cada año alrededor del mundo, especialmente durante los meses de verano, y Chile no es la excepción. Durante los meses de verano del año 2017, Chile sufrió una de las mayores catástrofes incendiarias de su historia, en las que se consumieron más de 500 mil hectáreas de bosque a lo largo del país, siendo la VI región del Libertador Bernardo O´Higgins una de las más damnificadas. La literatura indica que a causa de las altas temperaturas alcanzadas es que los suelos pueden llegar a sufrir importantes cambios químicos, físicos, geológicos y geotécnicos. De acuerdo a lo anterior es que este estudio busca caracterizar las modificaciones geológicas de los suelos de la zona Nilahue-Pichilemu por el paso del mega incendio en el verano de 2017. Diferencias en los niveles de destrucción en el área denotan desigualdades de temperatura y tiempo de exposición mientras se desarrollaba el incendio. Por lo anterior, la metodología empleada dividió el área quemada en cuatro zonas de trabajo separadas entre sí según el grado de daño, o severidad, que sufrió la vegetación por el fuego (alto, medio, bajo y zona no quemada). Las zonas donde el fuego fue de intensidad alta y media experimentaron modificaciones mineralógicas, siendo en algunos casos muy pronunciadas. Dentro de los cambios resalta la aparición de propiedades magnéticas y cambios de tonalidades en el suelo superficial que estuvo en contacto directo con el fuego. Los resultados muestran que el magnetismo aumenta en la zona donde el fuego tuvo severidad alta. La coloración por su parte cambió de tonos marrones a negros/grises y rojizos en la zona de mayor severidad. Los suelos de la zona, principalmente suelos residuales de rocas intrusivas graníticas contienen goethita, la cual se transforma en maghemita a alta temperatura. Este cambio sería el responsable de la variación en coloración y magnetismo de las muestras analizadas. A pesar de las temperaturas y nivel de destrucción alcanzados en este incendio, solo fue posible detectar cambios geológicos macroscópicos a nivel superficial en los suelos quemados y es necesario realizar estudios más acabados para ver si existen modificaciones microscópicas en dichos suelos.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Forestal / En Chile, la erosión de suelos constituye una problemática socioeconómica y medioambiental grave. Como resultado, varias prácticas de conservación se han aplicado para disminuir la degradación de las tierras. La eficacia de estas prácticas, particularmente a nivel edáfico, deben ser evaluadas en el tiempo. Este estudio realiza un análisis comparativo de algunas propiedades hidráulicas del suelo (es decir, retención y movimiento de agua) en dos microcuencas históricamente degradadas (microcuencas gemelas) localizadas en el sector de Alto Loica (Región Metropolitana de Chile). Prácticas de conservación de suelos, tales como zanjas de infiltración y forestación, fueron establecidas en una de las microcuencas en 1993, mientras que la otra se mantuvo sin prácticas de conservación. Cilindros de suelo inalterados de volumen conocido, así como muestras de suelo perturbadas de los primeros 5 cm de suelo se tomaron con el fin de determinar la densidad aparente, distribución del tamaño de partículas, contenido de gravas, materia orgánica y contenidos de agua del suelo a potenciales hídricos del suelo en el rango de 2,5 x10-4 a 0,4 Mpa. La conductividad hidráulica (k) a tres diferentes potenciales de agua del suelo, en los primeros 5 cm de suelo fue calculada basándose en las propiedades del suelo previamente determinadas mediante los programas computacionales SPAW y RETC. Además un análisis de variabilidad espacial de estas propiedades fue realizado para cada una de las microcuencas.