Nuevos procedimientos de extracción y determinación de plaguicidas en muestras medioambientales

La agricultura ha jugado un papel fundamental en el desarrollo de la civilización humana. Se trata de una práctica antigua que raramente ha sido cuestionada debido a la necesidad de alimentar a la creciente población mundial. Las técnicas agrícolas modernas incluyen el uso masivo de fertilizantes y plaguicidas que han incrementado intensamente el rendimiento de la producción, pero que liberan al medioambiente residuos que pueden ser perjudiciales. Por ello, es de especial importancia desarrollar metodologías eficaces que, integrando una preparación de muestra eficiente con una técnica de separación sensible y robusta, sean capaces de determinar residuos de estos compuestos, así como de sus metabolitos, en muestras medioambientales a los bajos niveles demandados. En la presente Tesis Doctoral, se han desarrollado metodologías para el análisis de plaguicidas y, en algunos casos, de sus metabolitos, en muestras de aguas y suelos de diferente procedencia y distintas características fisicoquímicas. Para ello, se han utilizado técnicas de separación como la cromatografía de gases, la cromatografía líquida de alta resolución, la nanocromatografía líquida y la electroforesis capilar. Las dos últimas se han combinado con técnicas de preconcentración en línea, y todas ellas con técnicas de extracción y preconcentración fuera de línea como la extracción asistida por ultrasonidos, la extracción en fase sólida, el método QuEChERS, la microextracción líquido-líquido dispersiva y la microextracción en fase líquida con fibra hueca. Además, se ha demostrado la utilidad y efectividad del uso de nuevos materiales como los nanotubos de carbono como fases estacionarias en extracción en fase sólida, así como de los líquidos iónicos como disolventes de extracción en la microextracción líquido-líquido dispersiva. Las metodologías desarrolladas se han validado eficazmente mediante estudios de calibración, repetibilidad, precisión y exactitud, y permitieron alcanzar límites de detección adecuados para el análisis de residuos de plaguicidas y de sus metabolitos en aguas, a niveles inferiores a los límites máximos de residuos establecidos por la Unión Europea (0,1 µg/L), así como en suelos a niveles de ng/g.

Análisis comparativo de métodos de calibrado para sensores RGB-D y su influencia en el registro de múltiples vistas

Los sensores de propósito general RGB-D son dispositivos capaces de proporcionar información de color y de profundidad de la escena. Debido al amplio rango de aplicación que tienen estos sensores, despiertan gran interés en múltiples áreas, provocando que en algunos casos funcionen al límite de sensibilidad. Los métodos de calibración resultan más importantes, si cabe, para este tipo de sensores para mejorar la precisión de los datos adquiridos. Por esta razón, resulta de enorme transcendencia analizar y estudiar el calibrado de estos sensores RGBD de propósito general. En este trabajo se ha realizado un estudio de las diferentes tecnologías empleadas para determinar la profundidad, siendo la luz estructurada y el tiempo de vuelo las más comunes. Además, se ha analizado y estudiado aquellos parámetros del sensor que influyen en la obtención de los datos con precisión adecuada dependiendo del problema a tratar. El calibrado determina, como primer elemento del proceso de visión, los parámetros característicos que definen un sistema de visión artificial, en este caso, aquellos que permiten mejorar la exactitud y precisión de los datos aportados. En este trabajo se han analizado tres algoritmos de calibración, tanto de propósito general como de propósito específico, para llevar a cabo el proceso de calibrado de tres sensores ampliamente utilizados: Microsoft Kinect, PrimeSense Carmine 1.09 y Microsoft Kinect v2. Los dos primeros utilizan la tecnología de luz estructurada para determinar la profundidad, mientras que el tercero utiliza tiempo de vuelo. La experimentación realizada permite determinar de manera cuantitativa la exactitud y la precisión de los sensores y su mejora durante el proceso de calibrado, aportando los mejores resultados para cada caso. Finalmente, y con el objetivo de mostrar el proceso de calibrado en un sistema de registro global, diferentes pruebas han sido realizadas con el método de registro µ-MAR. Se ha utilizado inspección visual para determinar el comportamiento de los datos de captura corregidos según los resultados de los diferentes algoritmos de calibrado. Este hecho permite observar la importancia de disponer de datos exactos para ciertas aplicaciones como el registro 3D de una escena.

Diseño de un instrumento para captura de geometrías 3D con aplicación en la manufactura de productos

La digitalización de objetos tridimensionales se ha convertido en una de las herramientas más útiles en el desarrollo de productos debido a la creciente utilización de las técnicas de la ingeniería inversa en la manufactura de productos. La reproducción de la geometría de los productos proporciona ventajas relacionadas con la reducción de tiempos y costos con un alto grado de precisión. Este trabajo presenta el diseño y la implementación de un escáner tridimensional de superficies que permite reproducir las geometrías utilizando un instrumento de medición constituido por una cámara digital y un rayo láser posicionado por medio de un brazo robot. El trabajo comprende desde la calibración del instrumento de medición hasta la reconstrucción de la superficie del objeto en coordenadas 3D.

Determinación de amarillo N° 5 y N° 6 en bebidas no carbonatadas comercializadas en el Campus Central de la Universidad de El Salvador

Se realizó la identificación y cuantificación de los colorantes artificiales amarillo Nº 5 y Nº 6 contenidos en bebidas no carbonatadas comercializadas en los alrededores del Campus Central de la Universidad de El Salvador. Con el objetivo de determinar estadísticamente el número total de encuestas a realizar, en una muestra de 20 personas elegidas aleatoriamente. Se determinó estadísticamente como resultado un número representativo de 119 personas, para conocer su preferencia en el consumo de dichas bebidas, se seleccionaron las tres marcas comerciales de bebidas no carbonatadas de mayor consumo por la población. Estas fueron adquiridas en la entrada cercana a la Facultad de Odontología por ser la más próxima a la Facultad de Química y Farmacia, tomando como criterio que en la etiqueta rotularan los colorantes en estudio. Se eligió aleatoriamente un sabor de cada marca comercial de bebida: Jugos del Valle sabor mandarina, Súper Juoo sabor naranja, y Frutado sabor durazno, realizándose un pool con seis envases de cada bebida para que la muestra fuese representativa. Posteriormente haciendo uso del método modificado de la AOAC para colorantes artificiales se realizaron tres extracciones de los colorantes de cada pool de bebida, haciendo uso de lana de oveja desengrasada. Aplicando tres réplicas de cada extracción y se identificaron por cromatografía de capa fina y se cuantificaron por espectrofotometría UV-Vis utilizando una curva de calibración para cada colorante. Se realizó una charla educativa dirigida a la población de la Facultad de Química y Farmacia para dar a conocer los resultados obtenidos de esta investigación e informar sobre las posibles consecuencias a la salud por el consumo de los colorantes investigados. Los resultados obtenidos las concentraciones de los colorantes amarillo Nº 5 y Nº 6 no sobrepasan el límite establecido en la Norma Salvadoreña Obligatoria NSO 18.67.01:01 Productos Alimenticios. Bebidas No Carbonatadas Sin Alcohol, por lo cual su consumo no representa un riesgo para la salud sin embargo el consumo de otros productos que contengan estos colorantes artificiales, aumenta la concentración de colorantes ingeridos pudiendo sobrepasar los límites de ingesta diaria admisible establecidos, y provocar daños a la salud. Los análisis descritos anteriormente se realizaron en los laboratorios de la Facultad de Química y Farmacia de la Universidad de El Salvador durante los meses de Agosto a Septiembre del año 2015.

Determinación de los coeficientes de oxigenación y desoxigenación para la curva de comportamiento de oxígeno disuelto en el Río Fucha

73 p.

Medida y evaluación de la contaminación lumínica en entornos urbanos

Coincidiendo con el planteamiento inicial de esta tesis y la entonces reciente aparición del decreto 357/2010, de 3 de agosto de la Junta de Andalucía por el que se aprueba el reglamento de la calidad del cielo nocturno frente a la contaminación lumínica y el establecimiento de medidas de ahorro y eficiencia energética, se estaban produciendo cambios sustanciales tanto en lo referente a normativas y requerimientos técnicos para su aplicación como en lo referente a tecnologías de alumbrado e instrumentación. Así, en la "Guía técnica de adaptación de las instalaciones de alumbrado exterior al decreto 357/2010", editada por la Junta de Andalucía, en lo referente a la instrumentación utilizable para las mediciones necesarias, se menciona: "Nuevas tendencias en medidas de niveles: La fotografía digital apunta como la nueva metodología de medición lumínica. Se aplica ya en casos específicos, pero los equipos y procesos son aún muy complejos y costosos. Se trabaja ya en el desarrollo de equipos y metodologías aplicables a la gestión práctica de instalaciones." El estudio y desarrollo de equipos y metodologías aplicables a la gestión práctica de instalaciones y, en particular, en lo concerniente a equipos de medición lumínica orientados a tales fines se convirtió así en uno de los principales motivos y objetivos de esta tesis. Esta tesis se realiza en las líneas de trabajo sobre la contaminación lumínica del Área de Proyectos de Ingeniería del Departamento de Expresión Gráfica, Diseño y Proyectos y en las líneas de trabajo sobre instrumentación y adquisición de datos del Departamento y Área de Tecnología Electrónica lo que supuso así una base idónea para la propuesta de este proyecto de tesis. Resultó así mismo motivadora, a modo de ejemplo, la consideración 9 que hace el Reglamento (CE) Nº 245/2009 de la Comisión de 18 de marzo de 2009 por el que se aplica la Directiva 2005/32/CE del Parlamento Europeo y del Consejo: "(9) A falta de métodos científicos consensuados internacionalmente para la medición de su impacto medioambiental, no ha podido evaluarse la importancia de la denominada «contaminación lumínica»." Esta afirmación deja claro que, en los momentos del comienzo de esta tesis, la contaminación lumínica no había alcanzado aún un consenso internacional en lo relativo a los métodos científicos para su medición y evaluación. Consecuentemente, esta tesis se planteó así mismo contribuir, en la medida de sus posibilidades, en la obtención de métodos científicos para la medición y evaluación de la contaminación lumínica. Uno de los primeros aspectos que se constataron fue que la contaminación lumínica estaba siendo contemplada, inicialmente, por el contexto astronómico, uno de los afectados por la misma, y la mayoría de los trabajos, primeras normativas y propuestas se encontraban en este contexto. El entorno urbano no sólo también está afectado sino que, además, es la principal causa que la provoca. Consecuentemente en esta tesis se plantean objetivos que se pueden resumir en implicarse y participar en el estudio de la medición y evaluación de la contaminación lumínica en el entorno urbano así como estudiar y proponer herramientas o alternativas a la escasa instrumentación actualmente en uso. En este sentido se desarrollan los siguientes puntos: * Estudio de la contaminación lumínica, su evolución histórica a través de la normativa que la regula y revisión de las principales organizaciones y proyectos relevantes (estado del arte). * Estudio de la instrumentación utilizada para su medición y evaluación y propuesta de la utilización de cámaras fotográficas comerciales para ello, incluyendo aportación de propuesta de método de calibración y desarrollo de herramienta basada en la propuesta. * Estudios y mediciones de casos prácticos como mediciones con SQM (Sky Quality Meter, un instrumento muy utilizado en contexto astronómico) o aplicación de la propuesta a la medición y evaluación de anuncios y señales luminosas, habiéndose publicado un artículo al respecto en revista referenciada en el JCR. Las conclusiones extraídas de la tesis se pueden resumir en: * Se ha validado una propuesta de calibración de máquina fotográfica digital comercial para su uso en la evaluación y medición de la contaminación lumínica . Se ha diseñado una herramienta basada en esta propuesta. * Los parámetros actualmente utilizados en la definición y consecuente medición y evaluación de la contaminación lumínica no son adecuados. * La contaminación lumínica no es un concepto que pueda ser medido con una única unidad de medida y requiere de una especificación multiparamétrica que contemple diversos aspectos y consideraciones. * La cámara fotográfica digital se postula como una herramienta útil y válida para su utilización como dispositivo de medida. * La normativa relativa a la contaminación lumínica, en particular en lo relativo al contexto urbano, debe revisarse para incluir aspectos más allá de la eficiencia energética, así como contemplar instrumentación más eficiente y válida que el luxómetro y el luminancímetro, que actualmente predominan.

Aportaciones al hardware para sensores táctiles inteligentes basados en FPGAs

En esta tesis doctoral se presentan distintas soluciones para la adquisición de datos provenientes de matrices de sensores resistivos, y en concreto de sensores táctiles piezorresistivos. Los circuitos propuestos reducen el hardware de acondicionamiento y adquisición clásico, implementado una conexión directa entre el sensor y el dispositivo digital (FPGA) que recibe los datos. El objetivo es la adquisición en paralelo y con bajo coste y consumo de área de grandes cantidades de datos provenientes de los sensores matriciales, aprovechando las capacidades de las FPGAs para llevar a cabo medidas simultáneas de varios sensores. Dependiendo del tipo de direccionamiento que pueda ser empleado, dos soluciones son propuestas. En el caso donde el número de unidades sensoriales de la matriz no sea excesivamente alto y el direccionamiento pueda ser realizado sin compartir conexionado, el valor de resistencia de los distintos elementos de la matriz se obtiene a partir del tiempo de descarga de una red RC o integrador pasivo que incluye al sensor. Por otro lado, para matrices con un gran número de elementos o donde el direccionamiento de los mismos haga uso de conexiones compartidas, el uso de un circuito integrador activo reduce la diafonía entre los elementos medidos simultáneamente. El análisis y caracterización de los circuitos propuestos para un rango de resistencias de un sensor táctil piezorresistivo da lugar a una resolución efectiva en la conversión analógico-digital de 10 bits y 8 bits para los circuitos de conexión directa basados en el integrador pasivo y activo, respectivamente. En cuanto a la exactitud en la medida del valor de resistencia, se alcanzan errores relativos del 0,066% (integrador pasivo) y del 0,77% (integrador activo), empleando una novedosa técnica de calibración que hace uso de un único elemento de referencia. Por último, se propone una arquitectura para un sistema táctil basada en los circuitos anteriormente citados. Dos implementaciones se han desarrollado: un prototipo para caracterización y pruebas de laboratorio, y otro para un demostrador en una mano robótica comercial (mano de Barrett). Con estas realizaciones se comprueba que el sistema táctil es capaz de realizar el refresco del conjunto de sensores con una tasa lo suficientemente alta para aplicaciones que requieran una rápida respuesta dinámica (por ejemplo, detección de deslizamiento de objetos en tareas de manipulación con manos robóticas). Además, el paralelismo de las FPGAs no sólo se explota en la adquisición de datos, sino que el pre-procesado que puede realizarse en el sensor inteligente resultante tiene un gran potencial. Como ejemplo, en este trabajo se extraen los momentos geométricos y la elipse asociados a las imágenes táctiles adquiridas por cada uno de los sensores que conforman el sistema.

Evaluación del desempeño pronóstico de dos puntajes de predicción de mortalidad a siete días en pacientes adultos oncológicos críticamente enfermos admitidos a una unidad de cuidados intensivos en Bogotá

Introducción Los sistemas de puntuación para predicción se han desarrollado para medir la severidad de la enfermedad y el pronóstico de los pacientes en la unidad de cuidados intensivos. Estas medidas son útiles para la toma de decisiones clínicas, la estandarización de la investigación, y la comparación de la calidad de la atención al paciente crítico. Materiales y métodos Estudio de tipo observacional analítico de cohorte en el que reviso las historias clínicas de 283 pacientes oncológicos admitidos a la unidad de cuidados intensivos (UCI) durante enero de 2014 a enero de 2016 y a quienes se les estimo la probabilidad de mortalidad con los puntajes pronósticos APACHE IV y MPM II, se realizó regresión logística con las variables predictoras con las que se derivaron cada uno de los modelos es sus estudios originales y se determinó la calibración, la discriminación y se calcularon los criterios de información Akaike AIC y Bayesiano BIC. Resultados En la evaluación de desempeño de los puntajes pronósticos APACHE IV mostro mayor capacidad de predicción (AUC = 0,95) en comparación con MPM II (AUC = 0,78), los dos modelos mostraron calibración adecuada con estadístico de Hosmer y Lemeshow para APACHE IV (p = 0,39) y para MPM II (p = 0,99). El ∆ BIC es de 2,9 que muestra evidencia positiva en contra de APACHE IV. Se reporta el estadístico AIC siendo menor para APACHE IV lo que indica que es el modelo con mejor ajuste a los datos. Conclusiones APACHE IV tiene un buen desempeño en la predicción de mortalidad de pacientes críticamente enfermos, incluyendo pacientes oncológicos. Por lo tanto se trata de una herramienta útil para el clínico en su labor diaria, al permitirle distinguir los pacientes con alta probabilidad de mortalidad.

EROSION Y CONSERVACIÓN DE SUELOS EN COSTA RICA. ALGUNOS RESULTADOS DEL TALLER DE EROSIÓN DE SUELOS

En este artículo, se resumen los resultados de las discusiones sostenidas durante el Taller de Erosión de Suelos, celebrado en el mes de julio de 1991 en la Universidad Nacional, Heredia, Costa Rica.    Una gran parte de la discusión se centró en la aplicabilidad de modelos para el análisis de la erosión en condiciones tropicales.  En este campo, se debe cambiar de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo, que está fuera de su rango de calibración y que produce valores no confiables, a modelos físicoss como OPUS, EPIC o con más aplicabilidad, los modelos del WEPP.  Como alternativas para un análisis muy preliminar de la susceptibilidad a la erosión en regiones con poca información deben analizarse métodos morfométricos y goemorfológico.  Las coberturas parecer ser la mejor y más barata protección del suelo contra la erosión y daños en el sitio, las supuestas desventajas deben analizarse a más detalle.  Deben analizarse y protegerse los caminos y carreteras en una manera más amplia, por que son muchas veces las fuentes principales de escorrentía superficial.