División de Ciencias Básicas e Ingeniería
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- Fitoextracción de elementos tóxicos de suelos de Zacatecas, contaminados con residuos mineros(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020) Martínez González, HéctorEn un pequeño pueblo al sureste del estado de Zacatecas, llamado Noria de Ángeles, fueron depositados jales en dos presas (rojos y grises) provenientes de una mina encargada de extraer plata, plomo y zinc. Analizando el suelo del pueblo se encontró que está contaminado con elementos tóxicos, principalmente As, Cd, Cu, Pb y Zn, los cuales están presentes en concentraciones superiores a los límites máximos permisibles. Se tomaron muestras de suelo a dos distancias de cada presa (a 100 y 500 metros de los jales grises, y a 50 y 200 metros de los jales rojos) para implementar una prueba de fitoextracción utilizando tres especies vegetales: malvón (Pelargonium zonale), pasto inglés (Lolium multiflorum) y árbol de la abundancia (Portulacaria afra) a la que se hará referencia como suculenta a lo largo de este trabajo. Las plantas se cultivaron en los cuatro suelos, durante 252 días, realizando cinco cosechas durante ese periodo. Al final de la prueba, los resultados mostraron que las tres especies tienen tolerancia a la presencia de elementos tóxicos el suelo, sin embargo, el malvón resultó ser excluyente para el As y Pb, así como la suculenta para el As, Cd y Pb. Por otro lado, el pasto resultó ser una especie acumuladora en todos los casos, e inclusive es hiperacumuladora de Pb, alcanzando concentraciones cercanas a 2000 mg/kg de este metal. En todas las especies, la mayor cantidad de elementos tóxicos acumulados permaneció en la raíz, por lo que también pueden ser consideradas para un estudio de fitoestabilización. Al estudiar la cinética de fitoextracción del pasto se concluyó que, en la mayoría de los casos, no se ajusta al modelo de Michaelis-Menten. Analizando el fraccionamiento de los elementos tóxicos en el suelo, se encontró que éste cambia al introducir una especie vegetal: principalmente, aumenta la fracción oxidable en todos los elementos estudiados, y las fracciones intercambiable y reductible cambian según sea la proporción inicial.
- Caracterización de partículas y determinación de sus fuentes en la zona cañera de Córdoba, Veracruz(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2017-03) Millan Vazquez, FernandoEl presente trabajo tiene como finalidad el estudio de la problemática ocasionada por el proceso agroindustrial de la quema de la caña en Córdoba Veracruz, ya que este proceso impacta negativamente a la salud y ambiente de esta ciudad. Por lo que se realizaron campañas de muestreo durante un año donde se consideró la temporada de Zafra (quema de los cañaverales para facilitar el corte de la caña) en la que se llevan a cabo los procesos para el tratamiento de la caña y posterior producción de azúcar, así como la de Sin Zafra, donde los procesos de quema se suspenden. El estado de Veracruz es un gran productor de azúcar que cuenta con 18 de los 49 ingenios que se encuentran en la República Mexicana. Así mismo, la industria azucarera representa una gran fuente de ingreso económico para las familias aledañas. La colecta de partículas se realizó con equipos de bajo y alto volumen (MiniVol con un flujo de 5 l/min y HiVol con un flujo de 1132 l/min), en los que se colocaron filtros de cuarzo y de teflón donde se retuvieron las partículas contaminantes PM2.5 y PM10. Para conocer la calidad del aire las concentraciones se determinaron posteriormente en el laboratorio de Química atmosférica de la UAM-Azcapotzalco y se realizó la caracterización de partículas; determinando las concentraciones de hidrocarburos aromáticos policíclicos, carbono elemental y carbono orgánico presentes en las partículas. Posteriormente se determinó la composición elemental de las partículas en el laboratorio del CSIC en Barcelona, España. Las concentraciones totales se introdujeron en el modelo de receptor (CMB), con la finalidad de identificar y cuantificar la contribución de las fuentes de emisión de PM2.5 y PM10 de las zonas de colecta de partículas.
- Fitoextracción de metales en suelos contaminados por la minería(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2017-09) Ibarra Garcia, Antonio RafaelEn el presente trabajo de tesis se llevó a cabo un estudio sobre el impacto ambiental que existe en los suelos y en el medio de la cabecera municipal de Noria de Ángeles, Zacatecas y sus alrededores, ya que se encuentra muy de cerca grandes depósitos de desechos mineros, los cuales son producto de la actividad minera que tuvo su origen en las décadas de los 80´s y 90´s, así como la presa de jales, en donde eran vertidos grandes cantidades de contaminantes como producto de procesos metalúrgicos para la extracción del mineral. Se realizó la caracterización del suelo mediante un trayecto que parte desde la tepetatera de mayor tamaño hasta la denominada presa de jales, pasando por el poblado que se encuentra en medio de la tepetatera y de la presa. Posterior al estudio se hizo el análisis de la contaminación que existe mediante las muestras recolectadas del suelo de la zona de estudio para los parámetros que se determinaron, así como el contenido de contaminantes que permitió conocer en forma clara y detallada el impacto ambiental que existe actualmente en la región. A través de los resultados se observó que la zona del jal rojo es la más contaminada, seguida de la presa de jales, rebasando los límites máximos permitidos por la NOM-147 SEMARNAT/SSA 1-2004, principalmente Zn, Pb y Cu, mientras que, en los suelos de los sitios correspondientes a la tepetatera, el poblado y el ejido los resultados indicaron que las concentraciones de estos metales, no se consideran aún contaminados. Además, se recolectaron diferentes tipos de plantas nativas en los diferentes sitios de los suelos estudiados, donde se determinó la concentración de éstos metales tomando en cuenta el tipo de planta y sus características en cuanto a tamaño, juventud, resistencia y adaptación, asimismo se seleccionaron las que mejor capacidad de bioacumulación presentaron para una fitoextracción metálica y de ser posible una fitorremediación de los suelos más contaminados. Se estudió Pasto Inglés (Lolium perenne) para utilizarlo como planta fitoextractora. Se midió el índice de bioacumulación y el porcentaje de eficiencia para cada metal durante su crecimiento a los 45, 90, 135 y 180 días. Se concluye que el pasto inglés presentó buenos resultados en la fitoextracción de metales, la cual toleró los niveles de metales presentes en los suelos que se analizaron y demostró ser una planta ideal para su implementación en fitoextracción.
- Variación temporal y espacial de las emisiones del proceso de la caña de azúcar en las zonas de Zacatepec y Jojutla, en Morelos, México(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2016-03) Espejo Montes, Fatima De Los AngelesEn la presente investigación se cuantificó la concentración de partículas atmosféricas PM2.5 y PM10 en los municipios de Zacatepec de Hidalgo, Jojutla y la Localidad de Galena en el estado de Morelos, durante tres campañas durante los meses de febrero a junio del año 2014 que incluían actividad agroindustrial, con actividad industrial y sin actividad. La proporción de partículas PM2.5 con actividad agroindustrial respecto a solo actividad industrial es de 1.37 veces más alta, mientras que al comparar la actividad industrial con la época sin actividad es 3.7 veces más alta y hasta 5.1 veces mayor en actividad agroindustrial respecto a en ausencia de actividad. Galeana presentó el mayor aumento en la concentración de PM10 durante la actividad industrial y Jojutla una mayor concentración de PM2.5 en actividad agroindustrial. Con base en los resultados obtenidos se concluyó que la quema de caña como parte de su proceso agrícola afecta la calidad del aire, lo que implica un mayor riesgo para la salud de los habitantes de la región, debido a que durante la actividad agroindustrial más del 90% de las concentraciones sobrepasan los límites permisibles de la NOM-025-SSA1-2014. Se realizó la cuantificación de carbono elemental por el método termo-óptico (OC/EC Laboratory), en Zacatepec y Jojutla. Se determinó que la concentración de carbono elemental es mayor durante la actividad agroindustrial comparada con la actividad industrial y en ausencia de actividad y estos datos fueron estadísticamente significativos. Para conocer el impacto de las emisiones de partículas en la población cercana, se aplicaron modelos de dispersión capaces de identificar las zonas que presentarán concentraciones más altas de PM10 y PM2.5, dependiendo de las características de la fuente de emisión y de los parámetros meteorológicos como: velocidad y dirección del viento, a través de la ecuación de Gauss, donde las concentraciones máximas del modelado en PM10 son de 107 μg m-3 y de PM2.5 57 μg m-3. Para el modelado de la dispersión de partículas provenientes de la quema de la caña, se utilizaron algunas ecuaciones del Modelo de V Smoke, basado en modelos Gaussianos, para conocer las zonas con mayores concentraciones de partículas PM10 y PM2.5, se observó que en el día 3 de Diciembre de 2013 se quemaron 114 ha afectando las localidades de Jojutla, Pedro Amaro y Tlatenchi por concentraciones de partículas PM10 que pueden ir de 4 412 a 44 120 μg m-3 y de partículas PM2.5 que pueden ir de 3 117 a 31 178 μg m-3, afectando cerca de 51 604 habitantes.
- Cuantificación de carbono elemental e hidrocarburos aromáticos policíclicos presentes en las partículas emitidas por la combustión de diésel y biodiésel(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2019-06) Arteaga Del Angel, Samantha SuhailEl objetivo principal de esta investigación fue realizar la caracterización de las emisiones producidas por la combustión de seis combustibles (diésel y cinco biodiésel) obtenidos de diferentes materias primas (aceites usados y grasa animal). Las mezclas de diésel y biodiésel se prepararon al 5% (B5), 10% (B10) y 20% (B20) de biodiésel con respecto al diésel. Adicionalmente, también se analizó B100 (100% biodiésel) para algunos biodiésel. Se quemó un 1 mL de cada mezcla para muestrear las partículas emitidas por la combustión, posteriormente se midió el tiempo de duración de la flama y se colectaron las emisiones en el filtro para determinar su masa por gravimetría. Los filtros utilizados fueron de cuarzo para el carbono elemental (EC) y de fibra de vidrio para partículas (PM2.5) e hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs), estos filtros fueron estabilizados y puestos a peso constante antes de utilizarse. Se determinó el carbono elemental por medio de un método termo-óptico utilizando el equipo CM150 Total Carbon Analyzer. Posteriormente se extrajeron los compuestos orgánicos de las PM mediante extracción asistida por ultrasonido y se determinaron los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (CG-EM). Se observó que el uso de biodiésel disminuye las emisiones de PM, mientras mayor fue el porcentaje de biodiésel menores fueron las concentraciones. En el carbono total (TC), el porcentaje con respecto a las PM fue mayor al 50% en todas las mezclas, en donde el EC aporto del 80% al 90%. Se presentaron reducciones en las emisiones de HAPs con respecto al diésel solo en las mezclas B20, en cuanto a las emisiones de los HAPs cancerígenos el porcentaje de BaP osciló entre el 5% y el 12%, siendo las mezclas de B20 las que tuvieron el menor porcentaje de BaP y las mezclas de B10 las que presentaron un mayor porcentaje. Por lo que se concluyó que el uso de biodiésel en una fuente directa donde no están consideradas las condiciones de operación de un motor al utilizar las mezclas B20 las emisiones de PM, TC, EC y HAPs disminuyen.
- Caracterización química y determinación de factores de emisión de contaminantes emitidos por hornos crematorios(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2019-01) Hernandez Contreras, Janai MonserratEn el año 2013 el INEGI reportó 74,566 defunciones en el Distrito Federal (actualmente Ciudad de México) y de acuerdo con datos expresados por la Asociación de Necrología Mexicana (ANEMEX) cuatro de cada nueve personas fueron cremadas (INEGI, 2014). Sin embargo, se están presentando problemas de entierro debido a que el espacio disponible para inhumaciones es cada vez menor; ocasionando consigo el aumento de crematorios, por lo que es necesario determinar los contaminantes que emiten, así como sus concentraciones e implicaciones en la contaminación atmosférica. Las PM2.5 deben ser cuantificadas en emisiones de hornos crematorios, sin embargo, no se incluyen en la norma NADF; por lo que es importante cuantificarlas debido a su potencial riesgo a la salud y se prevé que sus instalaciones dentro del país se irán acrecentando; la cremación genera tanto contaminantes criterio como el CO y los NOx, además de partículas de diferentes tamaños que pueden contener especies tóxicas que representen un riesgo a la salud. Actualmente en la Ciudad de México los hornos crematorios son evaluados bajo la norma NADF-017-AIRE-2017 pero en el resto del país los hornos siguen siendo regulados por la Norma Oficial Mexicana NOM-043-SEMARNAT-1993 que establece los niveles máximos permisibles de emisión a la atmósfera de partículas sólidas provenientes de fuentes fijas; sin embargo cabe mencionar que esta norma fue diseñada para la evaluación de emisiones originadas por actividades industriales que cuentan con procesos más complejos en comparación con un horno crematorio, lo que significa que al ser evaluados bajo está norma siempre cumplen con el límite máximo permisible (Secretaría del Medio Ambiente, 2017). Con la entrada en vigor de la norma NADF-017-AIRE-2017 se solicita la medición de gases de CO y óxidos de nitrógeno; por lo que surge la necesidad de determinar las emisiones generadas y su composición para desarrollar recomendaciones en materia de emisiones a la atmósfera con el fin de prevenir, controlar y mitigar la emisión de contaminantes a la atmósfera para mejorar la calidad del aire. Considerando que el CO2 y el carbono negro contribuyen al cambio climático, las partículas, los HAP’s y los metales son un riesgo a la salud humana es de vital importancia contar con los factores de emisión que determinen la cantidad de contaminantes que se emiten por la actividad de cremación; cabe mencionar que México presenta una carencia en cuanto a FE de PM2.5, CO, HAPs, OC, EC y metales provenientes de hornos crematorios.
- Separación y captura de CO2 mediante una membrana zeolítica(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2018) Santa Cruz Navarro, DaliaLa concentración atmosférica de dióxido de carbono (CO2) y de otros gases de efecto invernadero (GEI) se ha incrementado considerablemente debido a diversas actividades antropogénicas, esto ha provocado un cambio en la temperatura global del planeta, intensificando el efecto invernadero y favoreciendo el cambio climático. El CO2 es considerado el GEI más importante debido a su capacidad de absorber radiación infrarroja y es emitido principalmente en la quema de combustibles fósiles para la generación de energía. Una de las alternativas para reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera es la separación y captura de este gas en sistemas post-combustión. Este proceso puede realizarse mediante la tecnología de membranas. Además de realizar una separación, es necesario almacenar el CO2 asegurando su estabilidad y aislamiento de la atmósfera a través de su captura. Este proyecto evaluó la separación de CO2 mediante una membrana zeolítica y la captura mediante secuestro del CO2 a través de su carbonatación con soluciones alcalinas. El estudio muestra una alternativa de control de emisiones de CO2 a la atmósfera a través de su separación y captura, pensado para ser implementando en sistemas post-combustión, además, muestra una opción para almacenar CO2 permanentemente mediante su transformación en sólidos precipitados de posible valor comercial.
- Optimización de los parámetros de funcionamiento de un motor de combustión interna plataforma diesel de carburante alterno para la reducción de emisiones(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2003) AGUILAR SOLIS, MYRNA ANTONIAActualmente, la contaminación atmosférica es un problema que aqueja a todas las grandes ciudades. La evidencia de los efectos en la salud que provoca, se encuentra ampliamente documentada, por lo que se requiere la participación y esfuerzo conjunto de todos los sectores para resolver este problema. La ZMCM, al igual que muchas ciudades del país, se enfrenta a este problema debido principalmente al gran volumen de emisiones vehiculares. De acuerdo al inventario de emisiones de la ZM CM, los vehículos a diesel emiten a la atmósfera alrededor de 5,859 toneladas de partículas, 1,069 toneladas de bióxido de azufre, 53,009 toneladas de monóxido de carbono, 62,130 toneladas de óxidos de nitrógeno y 20,813 toneladas de hidrocarburos. Tradicionalmente, los motores diesel han sido utilizados principalmente en vehículos pesados y semipesados, debido a su alta eficiencia y a que el combustible es más económico. Sin embargo, estudios recientes reportan que algunos compuestos presentes en las emisiones producidas por los vehículos a diesel son cancerígenos y mutagénicos, además de que se han encontrado correlaciones importantes entre la mortalidad y las partículas PM2.5 producidas por motores a diesel. Por estas razones es que se ha promovido la conversión de los motores para que utilicen combustibles ambientalmente más amigables, como el gas LP. Desgraciadamente, estas conversiones han dado resultados muy pobres.
- Modelación de transporte y dispersión de partículas PM2.5 y PM10 utilizando un modelo euleriano a nivel mesoescala en la región de la zona metropolitana de la ciudad de México(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2003) González Valladolid, EnriqueEstudio de modelación de transporte y dispersión de PM2.5 y PM10 para dos días constratantes de invierno de 1997, el primer día fue el más contaminado y el segundo resulto más limpio. El dominio de estudio fue de mesoescala y comprendio 135 km en la dirección este por 160 km. en la dirección norte. Se exponen las razones de la diferencia de contaminación y la importancia del sistema de modelación.
- Detección de mercurio en residuos sólidos generados en los procesos de combustión e incineración(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2001-09) Amador Hernández, María AntonietaEl presente estudio se llevó a cabo con el objeto de definir un método para la detección de mercurio en cenizas, que permitiera analizar diferentes tipos de muestras de los procesos de combustión e incineración, para determinar la peligrosidad de estos residuos y sugerir el adecuado confinamiento de los mismos.