Decoloración de tintes por lacasa

Informe de investigación realizado a partir de una estancia en el Instituto de Biotecnología Medioambiental de la Universidad Tecnológica de Graz, Austria, entre Julio y Agosto de 2006. Se ha estudiado la decoloración de varios tintes sintéticos de estructuras químicas diferentes (Rojo Congo, Azul de Naftol, Indigo Carmín, Lanaset Gris, Azul de Nilo) por la enzima lacasa inmovilizada. La inmovilización de la enzima lacasa se llevó a cabo sobre esferas de alúmina (Al2O3) de 3 mm de diámetro debido a la resistecia mecánica de este material. La lacasa y la proteína inmovilizada se determinaron como la diferencia entre las concentraciones iniciales y residuales (obtenidas en los lavados). El porcentaje de lacasa inmovilizada fue del 68% y la cantidad de proteína inmovilizada por gramo de soporte de 5,6 mg. La enzima lacasa inmovilizada fue capaz de decolorar tintes de diferente estructura sin la necesidad de añadir mediadores redox, lo cual la hace una enzima muy adecuada para su aplicación en la decoloración de efluentes procedentes de la industria textil. De todas formas, son necesarios más estudios para optimizar la técnica de inmovilización así como el proceso de decoloración. Es interesante destacar que aunque hay muchos estudios basados en la oxidación de tintes textiles por lacasa la mayoría utilizan la enzima libre y hay muy poca información disponible sobre la aplicación de lacasas inmovilizadas, por lo que el presente estudio constituye una aportación muy interesante y novedosa.

Decoloración de tintes por lacasa

Investigación producida a partir de una estancia en el Instituto de Biotecnología Medioambiental de la Universidad Tecnológica de Graz, Austria, durante julio y agosto del 2006. Se ha estudiado la decoloración de varios tintes sintéticos de estructuras químicas diferentes (Rojo Congo, Azul de Naftol, Indigo Carmín, Lanaset Gris, Azul de Nilo) por la enzima lacasa inmovilizada. La inmovilización de la enzima lacasa se llevó a cabo sobre esferas de alúmina (Al2O3) de 3 mm de diámetro debido a la resistencia mecánica de este material. La lacasa y la proteína inmovilizada se determinaron como la diferencia entre las concentraciones iniciales y residuales (obtenidas en los lavados). El porcentaje de lacasa inmovilizada fue del 68% y la cantidad de proteína inmovilizada por gramo de soporte de 5,6 mg. La enzima lacasa inmovilizada fue capaz de decolorar tintes de diferente estructura sin la necesidad de añadir mediadores redox, lo cual la hace una enzima muy adecuada para su aplicación en la decoloración de efluentes procedentes de la industria textil. De todas formas, son necesarios más estudios para optimizar la técnica de inmovilización así como el proceso de decoloración.

Desarrollo y aplicación de estrategias de control avanzado en procesos biológicos de tratamiento de efluentes contaminados

En este proyecto se ha desarrollado estrategias de control avanzadas para plantas de depuración de aguas residuales urbanas que eliminan conjuntamente materia orgánica, nitrógeno y fósforo. Las estrategias se han basado en el estudio multivariable del comportamiento del sistema, que ha producido subsidios para la utilización de lazos de control feedforward, de control predictivo y de un control de costes que automáticamente enviaba las consignas más adecuadas para los controladores de proceso. Para el desarrollo de las estrategias, se ha creado un sistema virtual de simulación (simulador) de plantas de depuradoras, basado en datos de literatura. Para el caso de una planta real, se ha desarrollado un simulador de la planta de Manresa (Catalunya). Sin embargo, el sistema de Manresa se ha utilizado exclusivamente para auxiliar los ingenieros de la planta en la tomada de decisiones de cambio de configuración para que la eliminación de fósforo se dé por la ruta biológica y no por la ruta química. La implementación de los simuladores ha permitido hacer muchas pruebas que en una planta real demandarían mucho tiempo y consumirían muchos recursos energéticos y financieros. Las estrategias de control más elaboradas han podido ahorrar hasta 150.000,00 Euros por año en relación a la operación de la planta sin el control automático. Cuanto a los estudios del modelo de la planta real, se concluyó que la eliminación biológica de fósforo puede sustituir el actual proceso químico de eliminación de fósforo, bajando los costes operacionales (costes del agente precipitante).

Avaluació del risc ambiental de productes farmacèutics en l'àmbit català

S’ha dut a terme una Avaluació del Risc Ambiental dels productes farmacèutics més consumits en l’àmbit català treballant sobre un model de planta de tractament d’aigües residuals determinat. La Concentració ambiental estimada (PEC) pel medi aquàtic s’ha calculat a partir de dades fisicoquímiques dels fàrmacs tenint en compte una sèrie d’hipòtesis i suposicions prèvies. La Concentració estimada de no-efecte (PNEC) s’ha estimat mitjançant dades d’ecotoxicitat extretes de l’ECOSAR. Es considera que hi ha afecció al medi quan la relació PEC/PNEC excedeix d’1; en aquest estudi s’ha obtingut que l’Ibuprofèn, el Diclofenac i l’Atorvastatina superen aquest valor suposant, per tant, un risc per al medi ambient. D’aquesta manera es mostra que l’eliminació dels fàrmacs durant el procés de la depuració de les aigües residuals no resulta totalment eficient.

Estudi de la degradació anaeròbia de tres contaminants emergents: àcid clofíbric, carbamazepina i ibuprofè

En el present estudi s’ha fet un seguiment baromètric de la producció de biogàs de tres compostos farmacèutics mitjançant tests de degradació anaeròbia. El llot del digestor anaerobi de l’estació depuradora d’aigües residuals (EDAR) de Granollers s’ha emprat com a inòcul. En un primer experiment, s’ha fet l’estudi de l’etapa metanogènica, amb metanol com a substrat i les concentracions de 5, 10 i 20 mg·L-1 d’àcid clofíbric (CLOFI, regulador lípid), ibuprofè (IBU, anti-inflamatori) i carbamazepina (CARBA, antiepilèptic/analgèsic). En un segon experiment, s’ha estudiat l’etapa acetogènica, amb àcid propiònic com a substrat i amb concentracions de 20 i 100 mg·L-1 dels mateixos fàrmacs. Per una banda, en el primer experiment, no s’ha observat degradació dels fàrmacs i cap d’ells presenta toxicitat pel llot anaerobi. CARBA i IBU s’adsorbeixen majoritàriament a la fase sòlida. Per altra banda, en l’etapa acetogènica ni CARBA ni IBU s’han degradat i tampoc presenten toxicitat en cap de les concentracions provades. Com en el cas anterior, la majoria d’aquests fàrmacs queda adsorbit en el llot. En canvi, CLOFI es degrada en 100 mg·L-1 de concentració donant com a producte intermedi un metabòlit.

Anàlisi ambiental de les platges de Sitges: evolució de la qualitat del litoral i estudi d'impactes

L’explosió del sector turístic experimentat en les costes catalanes des de principis dels anys 60 ha provocat un important impacte sobre el medi litoral català i el seu principal atractiu turístic, les platges. Sitges és un municipi annex a una important zona urbana (Barcelona), i s'ofereix com a indret de segona residència i ciutat de vacances, sobretot a l’estiu, incrementant fortament la pressió sobre el medi. L'objectiu principal d'aquest projecte ha estat estudiar les pertorbacions sobre alguns aspectes del sistema litoral Sitgetà: el perfil litoral i la dinàmica sedimentària, la qualitat microbiològica de les aigües i la sorra, els cabals d'aigües residuals tractades i els residus de les platges. A partir dels registres de neteja en platges, proposem el rebuig i envasos en sorra (concentració de residus, kg/m2) com a nou indicador de presència d’usuaris a les platges (usuaris/m2). La diagnosi realitzada indica que l'estat físic de les platges de Sitges respon a les actuacions en matèria d'obres marítimes en interacció amb les dinàmiques sedimentaries. Pel que fa als anàlisis microbiològics de l'aigua i la sorra trobem una situació regulada a excepció de pics provocats per pluges puntuals. Malauradament hem vist com es podrien potenciar el valors ambientals de totes les parts treballades si es fomentessin figures de protecció del medi, la regeneració d’espècies vegetals tan fora com dins de l'aigua i es garantís una gestió de l’aigua 100% eficient i sense causar intromissions en el desenvolupament dels ecosistemes.

Alternativas tecnológicas para la recuperación y valorización del nitrógeno presente en los residuos orgánicos

La conciencia de los problemas asociados a la gestión de los residuos orgánicos y el interés por las oportunidades de su recuperación y valorización han ido tomando importancia en los últimos años, tanto en el campo de las deyecciones ganaderas como en el sector de las aguas residuales. Consecuentemente, las combinaciones tecnológicas que permitan cerrar los ciclos de los nutrientes y la recuperación energética han adquirido mayor importancia en la investigación así como en las nuevas normativas sectoriales. En este contexto se sitúa el trabajo realizado durante el periodo becado (octubre 2010 - noviembre 2011). En una primera etapa de estudio bibliográfico se identificaron i) el aumento de la eficiencia en el uso del nitrógeno en la agricultura y en la ganadería, ii) la reutilización del nitrógeno en los mismos ecosistemas agrícolas y iii) el tratamiento de las deyecciones para redistribuir el nitrógeno a zonas con poca disponibilidad, como las tres direcciones principales hacia las cuales se está focalizando el interés del sector agrícola. Se puso en marcha una planta piloto de stripping y absorción para estudiar la posibilidad de recuperar y valorizar el amoniaco presente en los purines en forma de solución amoniacal para la industria de fertilizantes. Los resultados obtenidos evidenciaron el rol fundamental de las características iníciales del substrato en el rendimiento global del proceso. En particular, elevados contenidos en materia orgánica resultaron en bajas eficiencias y en elevadas contaminaciones del producto obtenido. Finalmente, considerando sus potenciales ventajas tanto en la gestión de los residuos ganaderos como de las aguas residuales y focalizándose en las perdidas de nitrógeno se estudió un sistema descentralizado de separación de orina instalado en un centro de investigación. Los resultados preliminares permitieron caracterizar los principales procesos que ocurren en el sistema e identificar las posibles líneas futuras de investigación.

Desarrollo de un método para acoplar arenos a metalacarboranos

El uso de metalacarboranos en la síntesis de compuestos aril-cobaltobis(dicarballuro) ha despertado un nuevo tema de interés y de estudio en el grupo de Síntesi Inorgànica i Catàlisi del ICMAB-CSIC. Los metalacarboranos presentan diversas aplicaciones innovadoras como la BNCT (Boron Neutron Capture Therapy), el tratamiento de aguas residuales, actividades catalíticas, como agentes dopantes en membranas poliméricas conductoras, y como integrantes en sensores potenciométricos, entre otros. El principal objetivo de este trabajo de investigación ha consistido en desarrollar un método de acoplamiento B–C sobre el anión sándwich [3,3’-Co-(1,2-C2B9H11)2]- para la formación de nuevos derivados aril-cobalto-bis(dicarballuro); éstos se han sintetizado por su posible capacidad fotoactiva. Este acoplamiento transcurre mediante una reacción de sustitución electrófila aromática (SEAr) sobre el anillo aromático o desde la óptica del metalacarborano, mediante una sustitución nucleófila inducida electrofilicamente (EINS). Dicha reacción requiere el uso de un ácido de Lewis como catalizador. El hecho que se haya utilizado AlCl3 como catalizador, hace que la reacción que se desarrolla en este trabajo recuerde de alguna manera a una reacción de Friedel-Crafts, pese a que la reacción está dirigida a la formación de un enlace B–C mediado por un ácido de Lewis. El principal problema de las reacciones de Friedel-Crafts es la elevada cantidad de areno que se precisa para llevar a cabo la reacción, debido a que el disolvente empleado puede actuar como fuente de electrófilos. El procedimiento empleado en nuestro caso utiliza el mesitileno como disolvente, el cual posee un gran impedimento estérico y un alto punto de ebullición. De esta manera, se puede realizar esta reacción utilizando entre 1.5 y 10 equivalentes de areno respecto al cobalto-bis(dicarballuro) sin que el disolvente actúe como reactivo. Se han estudiado y optimizado las condiciones experimentales para que el método sintético que genera el enlace B–C sea lo más universal posible para cualquier tipo de anillo aromático. Se han probado una gran diversidad de anillos aromáticos, desde anillos aromáticos fuertemente activados a los más desactivados, así como anillos aromáticos heterocíclicos. Finalmente, las condiciones de síntesis extraídas de este estudio son muy satisfactorias para los anillos activados probados y para los anillos débilmente desactivados. En cambio, para los arenos fuertemente desactivados, los rendimientos de la reacción han sido bajos. Por otro lado, las pruebas realizadas sobre los anillos heterocíclicos no han sido exitosas y no se ha producido el acoplamiento B–C.

Niveles de plaguicidas organoclorados y PCB´S en el ecosistema marino costero peruano

Se presentan los niveles de residuos de compuestos organoclorados, DDT's y PCB's en organismos y sedimentos marinos evaluados en las áreas costeras de Callao, Pisco. Moliendo e !te, durante el período 1994-1996. Información muy puntual (sedimento) se obtuvo en Talara y Paíta. Los compuestos organoclorados de gran persistencia y toxicidad. mostraron trazas en los organismos y sedimentos evaluados; lo cual nos indica la influencia de descargas residuales de origen netamente antropogénico, con trazas de estos compuestos no obstante haber sido prohibidos en el país desde 1991. Los ni veles hallados se consideran información básica referencial, cuyas concentraciones para el caso de especies. resultaron muy inferiores a las establecidas en normas internacionales (FDA/USA).

Variación latitudinal y estacional en la dieta del Guanay (Leucocarbo Bougainvilli) y el Piquero Peruano (Sula Variegata) en la costa peruana

Se estudió la dieta del guanay y el piquero peruano a partir de 4.425 bolos residuales y 1.220 regúrgitos respectivamente, en cinco áreas guaneras de la costa, con el objeto de conocer sus variaciones. La anchoveta Engraulis ringens fue la presa predominante, 42,30º;0 en guanay y 76.23º/o en piquero, encontrándose diferencias altamente significativas en el consumo de esta presa entre zonas y entre meses muestreados. Las variaciones latitudinales mostraron tendencias similares a los patrones de distribución conocidos de este recurso: gran disponibilidad en la zona norte-centro, escasez en la zona de San Juan y poca disponibilidad en la zona sur. Estacionalmente la dieta del guanay no presentó ninguna tendencia, sin embargo, los cambios en el consumo de anchoveta en la dieta del piquero mostraron mayor disponibilidad de esta presa en meses de verano respecto a los meses de invierno. Estas fluctuaciones en las dietas muestran que la oferta de alimento en el sistema de afloramiento peruano, fue bastante variable durante el período de estudio y que la disponibilidad de anchoveta presenta grandes variaciones tanto en el espacio como en el tiempo. La continuación de estos estudios permitirá monitorear permanentemente los cambios en la distribución y abundancia de los stocks de peces que forman parte de su alimento.

Recuperación, erosión y retención de otolitos en bolos de Guanay: ¿son los bolos realmente buenos indicadores de la dieta?

Se estudió el porcentaje de recuperación, el grado de erosión y el tiempo máximo de retención de los otolitos en 13 guanayes en cautiverio. Las aves fueron alimentadas individualmente con peces enteros y frescos previamente medidos y marcados; produciendo en promedio (n=13) bolos en 55,05% de los días que duró el experimento. El 37,81% de las aves produjeron bolos con otolitos al día siguiente de haber consumido su alimento (n=2.134). En estos bolos se encontró que sólo el 14,79% de los otolitos y el 26,61 % de los cristalinos ingeridos son recuperados, variando el porcentaje de recuperación de acuerdo a la especie consumida. Se encontraron diferencias al comparar la distribución por tallas de las principales presas ingeridas con la distribución por tallas de estas especies reconstruida a partir de las longitudes o pesos de los otolitos recuperados. El 80% a 100% de los otolitos retenidos permanecen como máximo hasta tres días en el tracto digestivo del guanay, los otolitos grandes pueden permanecer hasta 9 días. La metodología que se propone permite tener una mejor aproximación de la dieta y mayor precisión al estimar el consumo de cada presa. Es posible estimar la cantidad real de alimento ingerido si se conoce el porcentaje de recuperación de los otolitos de las principales presas consumidas. Los resultados de este trabajo muestran que sin duda la información que proporcionan los bolos residuales es valiosa, pues permite conocer con gran precisión las pro­porciones en que se consumieron cada una de las presas. Sin embargo, la información sobre tallas de peces consumidos que se puede obtener a partir de los otolitos recuperados, plantea aún problemas que deben ser resueltos, en los cuales se deberá continuar investigando.

Calidad del ambiente marino costero en las áreas de Ilo e Ite, noviembre 1997

Presenta los resultados analíticos obtenidos en la evaluación de calidad acuática del ambiente marino costero en las áreas de Ilo e Ite durante el período de noviembre de 1997, realizado dentro del Programa de Monitoreo que IMARPE ejecutó en áreas costeras seleccionadas. Se determinó el estado de calidad acuática influenciada por el Fenómeno El Niño de 1997-1998, el cual manifestó elevadas temperaturas y salinidades características de Aguas Subtropicales Superficiales (ASS). Asimismo, el informe permite conocer la presencia de relaves mineros y descargas de aguas residuales en las playas extentas de deshechos domésticos.

Características hidroquímicas en la bahía de Paracas, Pisco, a fines de la primavera 1999

Brinda información sobre la variabilidad de los nutrientes en agua de mar, observada en la Bahía de Paracas, Pisco, los días 2, 5 y 9 de diciembre de 1999. El estudio relaciona la variabilidad significativa con la concentración de nutrientes de origen antropogénico existente en la zona y a la degradación de la materia orgánica que ocurre en las aguas residuales de la actividad industrial pesquera y doméstica, originando bajos valores de oxígeno y el proceso de desnitrificación.

Evaluación de la calidad acuática en el área costera del Callao. Agosto 2000

Evalúa las condiciones ambientales del área costera del Callao, couyo período comprende del 23 al 25 de Agosto del 2000. Indica condiciones aceptables de sólidos suspendidos de acuerdo a la Ley General de Aguas vigente (1969) e identifica a las playas de Ventanilla y Callao como focos de infección por basura acumulada, serio deterioro estético y alteración en la calidad de parámetros físicos y químicos en la zona de mezcla y área circundante por efecto de las descargas de aguas residuales, especialmente de tipo doméstico (colector Comas).

Evaluación de los efectos de la contaminación en el macrobentos de la Bahía Carquín, Huacho. 1990-1991

Estudia el efecto de la contaminación marina sobre la macrofauna de la zona intermareal de la bahía Carquín a través del análisis de comunidades bénticas de sustrato rocoso. Asimismo, busca determinar la calidad bacteriológica de las aguas marinas receptoras de la playa de Carquín, que reciben aguas residuales de descarga del río Huaura.