Ciencias e Ingeniería Ambientales
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- Biodegradación de hidrocarburos en suelo contaminado empleando bacterias del intestino del Tenebrio molitor(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2026-07) Buñay Calle, Marco AntonioEn el presente estudio se evaluó la eficiencia de la bioaumentación en la degradación de hidrocarburos fracción pesada en un suelo contaminado, utilizando como tratamientos un control o testigo, bacterias hidrocarbonoclastas y bacterias del tracto digestivo de Tenebrio molitor (T. molitor). Los resultados mostraron una disminución progresiva de la concentración del contaminante en todos los tratamientos a lo largo del tiempo; sin embargo, la magnitud de la remoción fue diferente entre ellos. El tratamiento testigo presentó una degradación limitada, atribuible a procesos de atenuación natural, mientras que los tratamientos bioaumentados evidenciaron una remoción significativamente mayor del contaminante. El análisis estadístico confirmó diferencias significativas entre tratamientos, entre tiempos de muestreo y en la interacción tratamiento-tiempo, lo que demuestra que la eficiencia de degradación dependió tanto del tipo del inóculo empleado como del tiempo de incubación. La comparación múltiple de medias indicó que todos los tratamientos difirieron significativamente entre sí, destacando el tratamiento con bacterias del tracto digestivo de T. molitor como el más eficiente, seguido por el tratamiento con bacterias hidrocarbonoclastas. Desde el punto de vista cinético, los tratamientos bioaumentados presentaron mayores constantes de degradación y menores tiempos de vida media y de remoción estimada del contaminante en comparación con el control. En particular, el tratamiento con bacterias del tracto digestivo de T. molitor mostró la mayor velocidad de biodegradación y el menor tiempo estimado para alcanzar altos niveles de remoción, lo que sugiere un alto potencial de este consorcio microbiano para aplicaciones de biorremediación. En conjunto, los resultados obtenidos evidencian que la bioaumentación constituye una estrategia efectiva para acelerar la degradación de hidrocarburos fracción pesada en suelo contaminado, y que la microbiota asociada al tracto digestivo de T. molitor representa una alternativa particularmente prometedora para este tipo de procesos.
- Remediación de un suelo contaminado con hidrocarburos fracción pesada utilizando la combinación de vermicomposteo y composteo con sargazo (Sargassum spp.)(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco., 2025-08-24) García Pérez, Marco AntonioLos hidrocarburos presentes en el suelo provocan impactos negativos para el crecimiento y salud de los humanos, plantas, animales y microorganismos autóctonos. Las extensiones contaminadas con hidrocarburos se han incrementado con el paso de los años, para remediar esta situación, se han implementado distintas tecnologías como el composteo, vermicomposteo, entre otros. Los tratamientos biológicos como el composteo y el vermicomposteo son eficaces para la degradación de hidrocarburos, además, tienen la capacidad de llevarlos a su mineralización. Este estudio evaluó la degradación de hidrocarburos fracción pesada (HFP) presente en un suelo contaminado (700 g), con una concentración inicial de 25 536 mg/kg utilizando composteo con sargazo (280 g), vermicomposteo (35 g) y la combinación de composteo con sargazo (70 g) y vermicomposteo (18 g), durante 6 meses de experimentación. Las lombrices de California utilizadas en los sistemas de vermicomposteo y en los sistemas en los combinados de composteo con sargazo y vermicomposteo tuvieron una supervivencia del 69% y del 133% respectivamente al finalizar el tiempo de experimentación. Las poblaciones de bacterias hidrocarbonoclastas presentaron los mayores incrementos durante los primeros 15 días de experimentación. Los porcentajes correspondientes para la degradación de HFP durante los 6 meses de experimentación utilizando composteo con sargazo fueron del 42.2%, para el sistema de vermicomposteo fue del 54.6%, mientras que la degradación para la combinación de las técnicas anteriores corresponde al 62%. Siendo los sistemas combinados de vermicomposteo y composteo con sargazo los que presentaron mayor eficiencia de degradación en comparación con los demás sistemas. Se realizaron proyecciones estadísticas para cada sistema evaluado, se determinó el tiempo que tardará en cumplir con el límite máximo permisible para suelos industriales de 6 000 mg/kg descrito en la NOM-138-SEMARNAT/SSA1-2012, siendo los sistemas combinados de vermicomposteo y composteo con sargazo los que tardarán menor tiempo (220 días).
- Remediación de suelos contaminados con hidrocarburos pesados utilizando biosurfactantes y surfactantes químicos(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2023-10) Mata Guadarrama, Miguel AngelLa presencia de hidrocarburos en el suelo tiene un impacto negativo tanto en la salud humana como en el crecimiento de las plantas y la microbiota nativa. Con el aumento de la extensión de suelos contaminados por hidrocarburos de petróleo se han hecho esfuerzos para remediar esta contaminación, utilizando diversas alternativas como el bioventeo aerobio, la extracción de vapor, las biopilas, la fitorremediación, la bioaumentación y el lavado de suelos, que son los métodos más comúnmente empleados. Se considera que la remediación con surfactantes es un método eficaz, económico y rápido para la limpieza de suelos contaminados con compuestos orgánicos hidrofóbicos como los hidrocarburos. Este estudio se enfocó en la producción de biosurfactantes (ramnolípidos) por una cepa indígena de Pseudomonas sp. en un suelo impactado por hidrocarburos de fracción pesada, con el objetivo de utilizarlos para la remoción de la fracción pesada de hidrocarburos presentes en dicho suelo. Los ramnolípidos se obtuvieron de un medio de cultivo específico para Pseudomonas sp., utilizando aceite lubricante para motor 20W-50 como única fuente de carbono. De acuerdo con los resultados obtenidos, estos ramnolípidos tienen la capacidad de dispersar aceite en agua y formar emulsiones con un índice del 66% en aceites pesados. Se comparó la capacidad de remoción utilizando el biosurfactante con un surfactante químico (Tween 80) mediante lavado de suelos, evaluando además los efectos posteriores en el suelo después de cada lavado. Se utilizaron soluciones al 0.1% de ambos surfactantes, obteniendo remociones máximas de 32.31% y 42.71% para Tween 80 y ramnolípidos, respectivamente. Después de 15 días, la población de microorganismos incrementó en un 533% al utilizar ramnolípidos, mientras que al emplear Tween 80 disminuyó en un 93%. Además, se realizó una bioaumentación añadiendo el medio de cultivo enriquecido con microorganismos y ramnolípidos al suelo impactado, lo que dio como resultado una remoción máxima del 38.29% en 90 días. En contraste con el uso de ramnolípidos, la bioaumentación resultó en remociones de HFP similares al lavado de suelos, estando un 5% por debajo del lavado.
- Fitorremediación de suelo contaminado con cromo hexavalente empleando las especies Portulacaria afra y Cynodon dactylon(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2023-09-12) Reyes Lomelí, Karla PatriciaEl presente trabajo de investigación trata una propuesta biotecnológica factible para atender una problemática ambiental prioritaria como lo es la contaminación del suelo por cromo hexavalente (Cr(VI)), el cual es considerado altamente toxico. La fitorremediación es un tratamiento que brinda la oportunidad de identificar especies vegetales que son capaces de remediar los suelos y se basa en una tecnología económica y pasiva impulsada por la energía solar, en contraste con los tratamientos fisicoquímicos tradicionales, los cuales son costosos, alteran las propiedades del suelo y promueven la contaminación secundaria. Se evaluó la capacidad de fitorremediación de Cr(VI) de un suelo industrial contaminado empleando las especies vegetales Portulacaria afra (P. afra) y Cynodon dactylon (C.dactylon) durante 192 días de tratamiento. La concentración de Cr(VI) en el suelo al final del tratamiento con ambas especies fue menor que los límites establecidos por las regulaciones mexicanas para suelos de uso agrícola, domestico, comercial e industrial.
- Composteo bioaumentado con bacterias de la larva Tenebrio molitor para el tratamiento de un suelo contaminado con hidrocarburos(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2021-04) Bautista García, José AlfredoLa contaminación del suelo por hidrocarburos es un problema que ha estado presente desde que se utilizan los distintos combustibles derivados del petróleo como fuente de energía. Actualmente, los hidrocarburos representan un grave problema global, ya que el ingreso de este tipo de contaminantes al suelo provoca una gran cantidad de efectos adversos al ambiente y a la salud. Por este motivo es preciso el desarrollo de nuevos procesos de remediación de suelos que aceleren la degradación de los hidrocarburos y que sean eficaces y robustos. Los tratamientos biológicos tienen mayor aceptación, ya que son amigables con el ambiente, son bajos sus costos, no generan una disrupción ambiental y no demandan tanta cantidad de energía o maquinaria pesada; además al combinar estos procesos, tienden a ser aún más eficientes. En este proyecto se combinaron el composteo de suelos y la bioaumentación para remediar un suelo contaminado con hidrocarburos. Se utilizaron cosustratos como harina de maíz, salvado de trigo y aserrín para el composteo y se tomó la decisión de aislar y seleccionar bacterias de la larva Tenebrio molitor para la bioaumentación, ya que se ha evidenciado que ésta tiene en su tracto un consorcio de bacterias que, funcionado de manera simbiótica, es capaz de utilizar a los hidrocarburos como fuente de carbono. En este trabajo se evaluó el composteo bioaumentado con bacterias hidrocarbonoclastas extraídas la larva Tenebrio molitor, aplicado a suelos contaminados con diésel adicionando diferentes cosustratos como harina de maíz caduca, salvado de trigo y aserrín. Los resultados evidenciaron que el inóculo aislado potencializa el tratamiento y, combinado con harina de maíz, se obtiene mayor eficiencia (87%) y tasa de remoción (9.10% diésel removido/semana); y en suelos con concentración de 11796 mg/kg, este tratamiento combinado redujo al contaminante hasta valores por debajo de los establecidos por la Norma Oficial Mexicana NOM-138-SEMARNAT/SSA1-2012 en 10 semanas.
- Fitorremediación de suelos contaminados con arsénico, cobre y plomo empleando Echeveria elegans y Crassula ovata(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2021-05) Guzmán Guerrero, AlexisEl manejo inadecuado de residuos generados por la industria ha contribuido a la contaminación del suelo por metales pesados y metaloides, convirtiéndose en un problema, debido a su persistencia en el suelo por años, provocan efectos toxicológicos a plantas y animales, así como afectaciones a la salud humana. Por estas razones, es necesario la remediación de suelos contaminados. La fitorremediación es una alternativa de tratamiento de suelos contaminados rentable y amigable con el ambiente para la extracción de metales y metaloides. En este proyecto se evaluó el proceso de fitorremediación (fitoextracción y fitoestabilización) en un suelo proveniente de una industria metalmecánica contaminado con arsénico, cobre y plomo, mediante la utilización de las especies vegetales Echeveria elegans (echeveria) y Crassula ovata (árbol de jade). Se realizaron dos experimentos, uno en suelo sin adición de nutrientes y el segundo en suelo con adición de nutrientes. Los resultados obtenidos fueron que ambas plantas tuvieron la capacidad para acumular y estabilizar As, Cu y Pb en suelo con poco o gran contenido de nutrientes. Ambos vegetales resultaron hipertolerantes de acuerdo con sus factores de bioconcentración (FBC) y factores de traslocación (FT), los cuales indican su potencial para ser utilizados en un tratamiento de fitorremediación. Es decir, fueron efectivas para la técnica de fitoestabilización a altas concentraciones de estos contaminantes. Al finalizar los seis meses de tratamiento, las concentraciones de As, Cu y Pb no se redujeron por debajo de los límites máximos permisibles en suelo industrial establecidos en la NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004 y en la Guía de Calidad de Suelos Industriales de Canadá (el Cu no está regulado en México) en ambos experimentos. Sin embargo, se obtuvo el tiempo y la velocidad aproximados de remoción de estos contaminantes, concluyendo que el proceso sería idóneo cuando las concentraciones de los contaminantes en suelo sean menores a 4 o 5 veces, para el arsénico, 10 a 12 veces para el plomo y hasta 20 veces para el cobre.
- Evaluación del proceso combinado Ácido Peracético-Luz Ultravioleta para desinfección de agua residual tratada para utilizarse en riego de áreas verdes(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2007-09) González Aragón, AbelardoEste trabajo se centró en el proceso de desinfección, buscando alternativas para eliminar algunos aspectos objetables de la generalizada práctica de desinfección con cloro y sus derivados. El objetivo principal del proyecto fue evaluar la capacidad del proceso de desinfección combinado ácido peracético–luz ultravioleta (PAA-UV), para alcanzar la calidad bacteriológica establecida en las normas mexicanas, para la utilización de agua residual tratada en riego de áreas verdes y zonas recreativas. Un segundo objetivo fue observar el efecto sinérgico de la aplicación combinada de los agentes desinfectantes (proceso PAA-UV), respecto al efecto particular de cada agente desinfectante.
- Tratamiento de un suelo contaminado con escorias de plomo, mediante las técnicas de lavado y encapsulamiento(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020-08) Ortíz Reyes, TaniaDebido a su eficiencia y facilidad de operación, la técnica de encapsulamiento es comúnmente empleada para inmovilizar el suelo contaminado con metales pesados. Sin embargo, la desventaja principal de esta técnica es el aumento en volumen de los residuos confinados y del costo de su almacenamiento. En este trabajo se llevó a cabo la evaluación de la eficiencia y la comparación de dos vías alternativas de tratamiento en un suelo contaminado con escorias de plomo. La primera vía consistió en la extracción, precipitación, estabilización-solidificación y encapsulamiento del plomo, regresando un porcentaje de suelo a su sitio original. Mientras que, en la segunda vía, consistió en la estabilización-solidificación y encapsulamiento del suelo contaminado. En la primera vía, se removió el 92 % del plomo presente en el suelo contaminado al lavarlo con una combinación de ácido clorhídrico-goma xantana, se precipitó el 99 % del plomo en forma de hidróxido, posteriormente se inmovilizó hasta un 99 % del plomo presente en el precipitado, y una vez encapsulado en el bloque ecológico obtuvo una resistencia de compresión 30 veces mayor al límite establecido en la normatividad para bloques artesanales (DOF, 2018). En la segunda vía se inmovilizó el 99 % del plomo presente en el suelo contaminado y una resistencia en el bloque ecológico 40 veces mayor al límite establecido en la normatividad (DOF, 2018). En conclusión, la primera vía alterna es menos viable porque necesita el doble de costo tan sólo para la materia prima, en comparación con la segunda vía. El tratamiento del suelo contaminado por cualquiera de las dos vías evita el confinamiento del encapsulado en un vertedero para residuos inmovilizados, ya que puede utilizarse en la construcción de rellenos sanitarios o de confinamiento.
- Capacidad de la fitoextracción de plomo, cromo y cadmio empleando paulonia imperial, Paulownia tomentosa, y suculenta, Dudleya gatesii(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2016-03) Esquinca Canseco, Carlos AdulfoEn este proyecto de investigación se estudió la capacidad de fitoextracción de plomo, cromo y cadmio, a través de las especies vegetales: paulonia imperial (Paulownia tomentosa) y suculenta (Dudleya gatesii). Las especies fueron seleccionadas por su alta asimilación de contaminantes y la generación de biomasa; como cultivo testigo se usó girasol (Helianthus annuus) por las cualidades en asimilación de contaminantes y la gran cantidad de biomasa que genera. El suelo utilizado venía de un predio con actividad industrial el cual contenía plomo y se le agregaron 236 g de dicromato de potasio (K2Cr2O7) y 234 g de cloruro de cadmio (CdCl2), se caracterizó, y el suelo contaminado tenía 1746.626 ppm de cadmio, 3131.26 ppm de cromo y 2303.49 ppm de plomo. Se hicieron diluciones al suelo y fue sometido a un proceso de fitorremediación utilizando las diferentes especies vegetales; el periodo de experimentación en este estudio fue de 180 días; al final de este periodo se pudo obtener una disminución del metal contenido en él. Durante el periodo de la experimentación se evaluó el crecimiento longitudinal de las especies sembradas en el suelo contaminado, también se observó que la paulonia presentó concentraciones de 400.82 ppm, 570.57 ppm, 722.59 ppm; en cuanto a la suculenta mostró concentraciones de 722.67 ppm, 270.67 ppm, 150.94 ppm de cadmio, cromo y plomo respectivamente. Los índices de bioacumulación en las especies ayudaron a comparar el efecto de Cd, Cr y Pb sobre la absorción de la raíz y su acumulación en el tejido aéreo de la planta. En el caso del cadmio y el cromo, la especie de suculenta tiene un mayor índice de bioacumulación de 0.42 y 1.91; mientras que, con el plomo la especie vegetal de paulonia tiene mayor índice de bioacumulación de 0.52.
- Fitorrestauración de suelos contaminados por vanadio empleando pasto bermuda (Cynodon dactylon), malvón (Pelargonium hortorum) y graptopétalo (Graptopetalum paraguayense)(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2015-02) Peralta Miranda, Olivia AdrianaEn este trabajo se estudió el proceso de tratamiento de fitoextracción de vanadio en un suelo que contenía inicialmente 10150 mg V/kg. El proceso de fitorremediación es una herramienta económica empleada para limpiar suelos contaminados con metales. A fin de disminuir el efecto tóxico en las plantas, se realizaron diluciones de suelo que disminuyeron la concentración del metal hasta llegar a 1900, 5600 y 6500 mg V/kg de suelo. Se evaluaron diferentes especies de plantas, se empleó pasto bermuda (Cynodon dactylon), malvón (Pelargonium hortorum) y graptopétalo (Graptopetalum paraguayense). La germinación de las semillas de pasto se llevó a cabo en contenedores de plástico, las plántulas de malvón y de graptopétalo se colocaron en recipientes de plástico que contenían el suelo contaminado. Después de 15 días de adaptar las plantas al suelo contaminado, se adicionó ácido etilendiamintetracético disódico (EDTA-Na2) 0.05 mmol/kg de suelo; en lapsos de 15 días durante 120 días. Se estudió el crecimiento longitudinal en centímetros de cada una de las plantas en función al contenido de vanadio en suelo. En pasto bermuda cultivado en suelo que contenía concentraciones superiores a 1900 mg V/kg se inhibió el crecimiento en un 80%. Sin embargo, el pasto bermuda acumuló 2937 mg V/kg de planta en base seca. El malvón acumuló 224 mg V/kg y se inhibió la generación de flores. El graptopétalo acumuló 196 mg V/kg y no se afectó el crecimiento longitudinal de las plantas. En experimentos con pasto bermuda, el mayor porcentaje de disminución de vanadio en suelo fue del 71% y el menor, del 2%. Para el experimento con malvón, se disminuyó hasta el 58% del vanadio inicial contenido en suelo. En la experimentación en la que se evaluó el graptopétalo, se consiguió eliminar el 54% del vanadio contenido Los mayores índices de bioacumulación en parte aérea se observaron en pasto bermuda entre 0.07 y 0.45, seguidos por el malvón con valores de 0.008 a 0.07; los menores índices de bioacumulación se observaron en el graptopétalo, de 0.007 a 0.03. La biomasa generada durante el proceso de fitorremediación contenía metales los cuales pueden ser recuperados del tejido vegetal. Se propuso un proceso de lixiviación de vanadio para recuperar el metal del tejido vegetal empleando oxalato de amonio. Se obtuvieron porcentajes de lixiviación del 10% en parte aérea y del 63% en raíz, el extracto de parte aérea contenía 65 mg/L y el de raíz 211 mg/L.