Posibilidades para el desarrollo de sistemas integrados con macroalgas en las Islas Canarias y su entorno

[ES] Una de las limitaciones más importantes para el desarrollo de la acuicultura moderna es la generación de “residuos” tanto sólidos como disueltos que pueden causar problemas de eutrofización. En los denominados sistemas de policultivo integrado (recientemente agrupados bajo el término “Acuicultura Multi-Trófica Integrada – AMTI”) además de diversificar el número de especies animales y vegetales que utilizan los “desechos” producidos por los niveles tróficos superiores, se reducen los efectos causados sobre el medio. En estos sistemas, los nutrientes disueltos (principalmente N-NH y P-PO) son canalizados, como efluentes nutritivos con valor añadido, a través de sistemas para el cultivo de macroalgas en donde son asimilados y reconvertidos en biomasa y sus sustancias bioactivas asociadas, evitando así su dilución y vertido. Las eficiencias de eliminación de estos nutrientes disueltos, las producciones y la calidad de la biomasa obtenidas en el sistema, además de sus posibilidades biotecnológicas, hacen el proceso atractivo desde el punto de vista económico. Las excepcionales condiciones medioambientales del entorno canario han permitido el desarrollo de experiencias en las que el cultivo y la producción de especies de macroalgas de interés aplicado se combina con la mejora de los procesos de biofiltración de aguas residuales producidas en los sistemas intensivos para el cultivo de animales marinos. 

Valorización de la biomasa de macroalgas en acuicultura multitrófica integrada (AMTI): aplicaciones en cosmética y nutraceútica (fotoprotectores y antioxidantes)

[ES] La radiación UV puede producir efectos perjudiciales en la salud humana. Los fotoprotectores tópicos reducen las dosis eritemáticas aminorando el daño potencial de la radiación UV. Inicialmente las cremas fotoprotectoras se diseñaron para filtrar la radiación UV-B (l=280-320 nm) por su efecto fotocarcinogénico, pero actualmente también se incluyen filtros contra la radiación UV-A (l=320-400 nm), porque al favorecer el daño oxidativo esta banda de radiación tiene un efecto directo sobre el fotoenvejecimiento de la piel pero también indirecto sobre la fotocarcinogénesis. Entre las nuevas sustancias naturales con alta capacidad de filtración de UV-A y con propiedades antioxidantes se encuentran los aminoácidos tipo micosporina (MAAs) presentes especialmente en macroalgas rojas. Los MAAs se estimulan por radiación UV y al ser sustancias nitrogenadas, el contenido interno está también modulado por la disponibilidad de nitrato o amonio. Se ha conseguido duplicar los contenidos internos de MAAs en algas crecidas en altas concentraciones de amonio (>150). Por otro lado se ha demostrado una alta capacidad antioxidante en varios MAAs aislados de líquenes (micosporina-glicina) y de algas rojas (porphyra-334, chinorina y asterina-330). Estas dos propiedades, alta capacidad de filtración de la radiación UV y actividad antioxidante, hacen que los MAAs sean unos excelentes candidatos para su aplicación como fotoprotectores en preparados cosméticos. La limitación se encuentra en la necesidad de producir y garantizar biomasa suficiente para la extracción del producto. La recolección de algas del medio natural resulta insostenible y está sujeta a variaciones estacionales. Ahí es donde la acuicultura multitrófica integrada (AMTI) aparece como una estrategia alternativa muy interesante ya que los nutrientes (especialmente amonio) de los efluentes de las acuiculturas animales son aprovechados por las macroalgas para incrementar la producción de biomasa e inducen la acumulación de compuestos nitrogenados entre los que se encuentran los MAAs.

Optimización de un método basado en SPE-LC-MS/MS para la determinación de multiresiduos de compuestos farmacéuticos en aguas depuradas

Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, Facultad de Ciencias del Mar, Doctorado en Gestión Costera.

Determinación de quince compuestos hormonales en aguas depuradas usando extracción en fase sólida combinada con cromatografía líquida de ultra resolución con detección de espectrometría de masas (SPE-UHPLC-MS/MS)

Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, Facultad de Ciencias del Mar, Doctorado en Gestión Costera

Influencia de la radiación solar y del amonio sobre la acumulación de sustancias antioxidantes en macroalgas marinas cultivadas en un sistema de biofiltración

Programa de doctorado de Gestión de recursos vivos marinos y medioambiente

Evaluación de un sistema de biofiltración multitrófico usando nuevas especies de algas y el pepino de mar "Holothuria sanctori"

Trabajo dirigido por Juan Luis Gómez Pinchetti y Ricardo Haroun Tabraue

Caracterización del comportamiento hidráulico y químico del picón como material para la depuración natural del estiércol líquido de rumiantes

[ES] Los efluentes ganaderos constituyen un beneficioso aporte de nutrientes para los cultivos, que es fundamental a la hora de garantizar la sostenibilidad de la gestión de las explotaciones ganaderas, pudiendo ocasionar graves problemas ambientales si se emplean mal. La intensificación agraria ha convertido los efluentes ganaderos de subproducto a residuo. Su tratamiento con materiales locales y tecnologías de baja intensidad es una solución de bajo coste financiero y energético. En el proyecto REAGUA se plantea la posibilidad de utilizar el “picón” (lapilli) como material para el tratamiento del estiércol líquido de rumiantes, para su posterior empleo en el riego enterrado de especies forrajeras y biocombustibles, actuando el suelo como medio de depuración avanzado. Para ello, se diseña un sistema en el que se aporte el efluente con un flujo subsuperficial vertical en un medio no saturado, que circule por tres fases (en serie). Para determinar las condiciones de manejo que optimicen el filtrado se caracterizó el comportamiento hidráulico del picón y su capacidad de eliminar sustancias. Utilizando tres columnas rellenas de picón y un efluente de rumiantes, las reducciones de la DQO, DBO5 y amonio, fósforo y SS superaron el 80, 90% y 95% respectivamente, obteniéndose valores asumibles para inyectarse al riego.

Determinación de hormonas esteroideas en aguas depuradas de la isla de Gran Canaria

[ES]La comunidad científica internacional ha mostrado su preocupación en las últimas décadas sobre la presencia de hormonas esteroideas en el medio ambiente, las cuales han sido catalogadas como “compuestos disruptores endocrinos” (EDCs). Las hormonas pueden llegar al medio a través de diferentes vías, siendo la fuente principal la descarga al medio de los efluentes de las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs), debido a la eliminación incompleta de estos compuestos que se produce en ellas. Las concentraciones de hormonas presentes en el medio acuático suelen ser del orden de ng·L-1, por lo que se necesitan metodologías analíticas sensibles y selectivas para su determinación

Monitoreo de parásitos patógenos en afluentes agroindustriales

Las aguas residuales son potenciales portadoras de enteroparásitos patógenos para el hombre cuya dosis infectiva puede ser mínima y prolongado el tiempo de sobrevivencia de huevos y quistes en el ambiente. La reglamentación limita la presencia de huevos de helmintos y, hasta el año 2000, no proponía una técnica para su detección. Este trabajo se realizó para caracterizar parasitológicamente los efluentes procedentes de agroindustrias. La capacitación en la identificación microscópica demandó la confección de fichas que describen las características de huevos de helmintos. Se efectuaron ensayos con muestras de bodegas y aceiteras en los puntos detectados de contaminación. Los métodos fueron adaptados a las particularidades de los efluentes. Los resultados no señalaron presencia de helmintos; no obstante, se hallaron Cyclospora e Isospora, protozoarios que, por su alto poder infectivo, también constituyen un riesgo para el hombre. Sin embargo, no están contemplados por la legislación. Respecto a helmintos, es necesario un estudio comparativo de las técnicas de detección para efluentes agroindustriales, con el fin de establecer las que optimicen su recuperación. En cuanto a otras especies es preciso continuar investigando su presencia para evaluar la conveniencia de incorporarlas a la reglamentación.

Evaluación sensorial del impacto ambiental : industrias vitivinícola y aceitera

El objetivo de este trabajo fue probar y poner a punto un método para la valoración del impacto sobre el ambiente, generado por las industrias vitivinícolas y aceiteras. Sus efluentes líquidos se evaluaron sensorialmente durante dos años, en momentos y horarios clave de producción. Se practicaron pruebas de valoración de intensidad -mediante escalas de intervalo- y de ordenamiento, tanto para atributos: olor, color, turbidez y sedimento de efluentes líquidos, como para impactos: visual, olfativo y auditivo. Se caracterizaron las variables en cada tipo de establecimiento y por etapa considerada. Se elaboró una cartilla de color de efluentes líquidos mediante comparación con la escala Munsell. Se obtuvieron perfiles sensoriales de cada punto de muestreo. Las pruebas de ordenamiento (nivel de significancia = 0,05) arrojaron diferencias significativas para las variables y puntos de muestreo en estudio. Las pruebas de comparación múltiple indicaron los puntos de muestreo que debían mantenerse.

Contaminación por fosfatos en el oasis bajo riego del río Mendoza

El oasis bajo riego del río Mendoza, en la provincia argentina del mismo nombre -al igual que casi todas las ciudades en la actualidadpresenta problemas de avance de la urbanización sobre las tierras agrícolas, multiplicidad de usuarios y disminución de la disponibilidad del recurso hídrico, tanto en cantidad como en calidad. Si bien se destinan esfuerzos e inversiones tendientes a asegurar la disponibilidad de agua (mejora de eficiencias, ahorro de agua) no pasa lo mismo en relación con la preservación de su calidad. La agricultura mendocina resulta víctima de la contaminación producida por la urbanización y la industria a través del vuelco (puntual y/o difuso) de sus efluentes a la red de riego. Estudios realizados en el Oasis Norte de Mendoza pusieron de manifiesto la existencia de altos niveles de contaminación fosfatada en las aguas del río Mendoza. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la evolución espacio-temporal y detectar las fuentes de esta contaminación. Los resultados del diagnóstico basado en una serie de muestreos realizados en 2003 - 2009 ponen de relieve la existencia de una moderada contaminación por fosfatos en las aguas del río Mendoza que riegan el Oasis Norte provincial. Asimismo, se detectaron niveles considerablemente altos de fosfatos en tres sitios específicos del oasis: 1. la superficie regadía servida por los canales Cacique Guaymallén y Jocolí -se observa un incremento de seis veces el contenido de fosfatos del agua: de 0,2 mg L-1 (R I) a 1,2 mg L-1 (C II)-; en este último sitio sólo se riega un pequeño sector que se aproxima a las 7.300 ha; 2. la superficie regada por el Colector Pescara aguas abajo del punto D VIII (1.250 ha), en la que los valores medios arrojaron un contenido diecisiete veces mayor (8,5 mg L-1 ) que los del sitio D I (0,49 mg L-1 ) que recibe desagües agrícolas y urbano pluviales; 3. la zona del Bajo río Mendoza (en esta zona se registró un aumento de dieciséis veces más fosfatos entre la parte media y la cola del sistema, con valores medios de 0,2 mg L-1 en el sitio R II y de 3,25 mg L-1 en R III).

Remediation of feedlot effluents using aquatic plants

Feedlots have increased in several regions of Argentina, particularly in the Pampas. The absence of adequate treatments of the effluents produced in these establishments creates serious problems to the society. Phytoremediation can be defined as inexpensive and environmentally sustainable strategy used to remove pollutants by plants. The aim of this study was to evaluate the remediation potential of two macrophyte species (Eichhornia crassipes and Hydrocotyle ranunculoides) on a feedlot effluent. This effluent was treated with these species for 31 days. Control and macrophyte treatments decreased dissolved inorganic nitrogen (DIN), Kjeldahl nitrogen (Kj N), biological oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), total dissolved salts (TDS), total phosphorus (TP), Pb, Zn and Cr levels. At macrophyte treatments, relatively constant pH levels were kept and decreased EC and TDS values were obtained compared to control, mitigating the release of contaminants and potential greenhouse gases to the atmosphere. Moreover, significant increases in biomass were obtained, being higher in E. crassipes. The results allow concluding that the presence of aquatic plants increases the removal rates of nutrients, organic matter and heavy metals from wastewater in approximately 10-17 days for a feedlot effluent with high organic load.

Valor económico del uso recreativo del Embalse El Carrizal

En las últimas décadas, la Cuenca del Tunuyán Superior perteneciente al Oasis Centro de Mendoza ha soportado un gran crecimiento urbano – industrial, donde no siempre se depuran correctamente los efluentes, sumado a los efectos de agricultura de tipo intensiva. Diversos estudios realizados en la zona (Chambouleyron, 1996; Chambouleyron y otros, 2002; Drovandi y otros, 2003) advierten una gradual disminución de la calidad del recurso hídrico en el Embalse El Carrizal como consecuencia de un marcado y lento proceso de eutrofización del agua almacenada. Como consecuencia de lo anterior, la operación de la red de riego (manejo de compuertas, disponibilidad de agua, etc.), la navegación, la generación de energía hidroeléctrica y el turismo podrían verse perjudicadas. En este trabajo se utilizó el Método de Costo de Viaje para estimar el valor económico para uso recreativo del Embalse El Carrizal para la temporada estival 2014/2015; posteriormente se realizó un análisis comparativo con el valor económico obtenido en la temporada estival 2002/2003 por Comellas (2003). Asimismo, se lo relacionó con el grado de contaminación del agua del embalse, medido para algunos parámetros seleccionados, para la temporada estival 2014/2015, estableciendo un análisis comparativo con los datos correspondientes a la temporada estival 2002/2003 obtenido por Drovandi y otros (2003). Por último, se plantearon distintos escenarios territoriales con el objetivo de dar recomendaciones para un manejo más sustentable del recurso hídrico del embalse y de sus alrededores. La frecuencia de visitas estuvo en el orden de 6 visitas en la temporada 2014/2015 y el valor económico para uso recreativo obtenido fue del orden de los u$s 58,62. Con respecto a la temporada 2002/2003, no hubo diferencias significativas ni en el número de visitas ni en el valor económico para uso recreativo. En general, los valores de calidad no variaron significativamente con respecto a los estudios realizados en los años 2001 y 2002, por lo que el estado trófico del agua del embalse puede seguirse considerando como eutrófico.

Comparación de técnicas geofísicas para determinación de contaminación de suelos agrícolas

El objetivo del presente trabajo es evaluar los métodos de prospección geofísica que, además de servir para la caracterización hidrológica superficial en una finca de investigación vitivinícola, alcance la mayor resolutividad para la localización de contaminantes agrícolas. Con este fin se ha realizado, en primer lugar una revisión teórica de los métodos de prospección geofísica que, a priori, pueden considerarse más adecuados por cuanto reflejan en mayor medida las variaciones físicas derivadas de los efluentes químicos agrícolas de baja salinidad. Para alcanzar el objetivo del proyecto se ha realizado una serie de perfiles eléctricos de Tomografía Eléctrica y Polarización Inducida, además de un Sondeo de Resonancia Magnética Nuclear Se han obtenido mediante las técnicas tomográficas una caracterización del subsuelo para la determinación de la litología en profundidad con variaciones laterales bruscas, así como la porosidad de estas formaciones. La sección de cargabilidad (PI) ha permitido la detección de iones disueltos en el agua subterránea. Combinando estos resultados, con los obtenidos por Resonancia Magnética en la localización de las masas de agua y la permeabilidad de las rocas circundantes, somos capaces de determinar los agentes contaminantes así como su movilidad y distribución. La conclusión es que el método que resulta más efectivo para detección de contaminantes sería la combinación de todos ellos, puesto que son complementarios entre sí. ABSTRACT The main goal of this project is to evaluate the methods of geophysical prospection, also serving for surface hydrologic characterization in a research farm wine, reaching the most resoluteness for locating agricultural pollutants. To this end was made, first a theoretical review of geophysical prospecting methods that may be considered more suitable, a priori, as they reflect more closely the physical changes resulting from agricultural chemical measure low salinity. Reaching the objective of the project has made a series of Electrical Tomography profiles (ET) and Induced Polarization profiles (IP) also has conducted a drilling of Nuclear Magnetic Resonance (RMN). It was obtained by tomography characterization techniques for determining subsurface litho logy in depth and abrupt lateral variations, as well as the porosity of these formations. The chargeability Section (IP) has enabled detection of ions dissolved in groundwater. Combining these results with those that was obtained by Nuclear Magnetic Resonance with the location of groundwater body and the surrounding rocks permeability, we are able to determine the pollutants and the mobility and distribution of contaminants. The bottom line is the method more effective for detection of contaminants would be the combination of all of them because they are complementary in the environmental study.

Uso de microalgas inmovilizadas en biofilm para tratamiento de aguas residuales

Los sistemas desarrollados para el cultivo de las microalgas pueden clasificarse en dos grandes grupos, en función de la forma de desarrollo de las poblaciones algales: cultivos en suspensión y cultivos inmovilizados. A su vez, ambos sistemas de cultivo pueden ser abiertos o cerrados, según que las microalgas y el medio de cultivo estén en contacto directo con el aire atmosférico o no. Los cultivos de microalgas inmovilizadas en una superficie que actúa de soporte, forman un 'biofilm' contínuo sobre dicha superficie formando un ecosistema específico de agregación denominado 'biofilm', normalmente constituido por varias especies, incluyendo bacterias, aunque puede haber alguna predominante. Las principales ventajas que tienen los fotobior reactores de biofilm sobre los de células suspendidas son: a) Facilidad para la cosecha, b) Mayor concentración por unidad de volumen de medio, c) reducción o ausencia de células en el efluente, d) reducción en la necesidad de energía y e) mayor eficiencia en el empleo de la radiación recibida por unidad de superficie de suelo. El uso de fotobiorreactores abiertos de microalgas inmovilizadas es relativamente reciente, dirigiéndose los desarrollos en dos direcciones: una que considera el soporte del biofilm fijo, siendo el medio acuoso el que se mueve sobre él y otra que considera el soporte del biofilm móvil en un medio acuático estático o de lento movimiento. Al primero de los tipos pertenece el fotobiorreactor laminar desarrollado por el Grupo de Agroenergética de la UPM (GA-UPM) (patente ES 2 347 515 B2 ), especialmente concebido para la captación del CO2 procedente de emisiones y para la producción de biomasa algal. Otro desarrollo del GA-UPM perteneciente al segundo tipo ha sido un fotobiorreactor de biodisco de eje flotante, que elimina los inconvenientes de los contactores de biodisco tradicionales, ya que no necesita cojinetes de apoyo ni eje rígido y al estar dotado de un propulsor hidrobárico consume muy poca energía, sin limitación técnica en cuanto a la longitud total del eje. (Modelo de Utilidad ES 1 099 707 U). Este fotobiorreactor está especialmente diseñado para la eliminación de nutrientes (N y P) de los efluentes del secundario de las EDAR y también puede utilizarse como un contactor tradicional de biodiscos para eliminación de la materia orgánica de las aguas residuales con indudables ventajas de reducción de costes de instalación y funcionamiento.