Revista Internacional de Contaminación Ambiental

Vanadio: exposición atmosférica, efectos en la salud y normatividad en México

Marcela Rojas-Lemus — 2024-04-25

La contaminación atmosférica es uno de los grandes problemas a nivel global. Dentro de los contaminantes ambientales más importantes están las partículas suspendidas, las cuales han sido clasificadas dentro del Grupo 1 como carcinógenas para humanos por la Agencia Internacional sobre la Investigación en Cáncer. A las partículas suspendidas se adosan componentes con relevancia toxicológica como los metales a los que se les atribuyen, al menos en parte, los efectos adversos que las partículas generan en los organismos. Uno de los metales presentes en las partículas es el vanadio, metal que se encuentra como elemento traza abundante en el petróleo mexicano y que se emite a la atmósfera principalmente por la quema de sus derivados, como la gasolina. Sin embargo, aunque el vanadio está presente en la atmósfera, sus concentraciones no se monitorean, ya que ni éste ni algún otro metal están considerados como contaminantes criterio. Por lo anterior, el objetivo de este trabajo es darle visibilidad a este elemento como contaminante ubicuo adosado a las partículas suspendidas, ya que representa un potencial peligro para la salud de los habitantes de las ciudades contaminadas como la Zona Metropolitana del Valle de México y, por otro lado, enfatizar la casi nula de normatividad en México sobre la contaminación por metales, ya que el vanadio es solo un ejemplo de ésta.

Análisis de la NOM-083-SEMARNAT-2003 y su proyecto de modificación 2021 bajo categorías de sostenibilidad. aplicación a tres sitios de disposición final

Sergio Omar López-Gasca — 2024-04-25

El Diario Oficial de la Federación en México publicó el 10 de mayo de 2021 el “Proyecto de Modificación de la NOM-083-SEMARNAT-2003” (Proyecto-083-SEMARNAT-2021), para la correcta disposición de los residuos sólidos urbanos y de manejo especial, que considera la actualización de tecnologías y los compromisos ante el cambio climático. El objetivo del presente trabajo fue analizar la NOM-083-SEMARNAT-2003 y su Proyecto-083-SEMARNAT-2021, así como evaluar bajo sus criterios tres sitios de disposición final (SDF), para determinar las áreas de oportunidad y los retos que implica el cumplimiento de las modificaciones propuestas bajo el enfoque de la sostenibilidad. Para ello se elaboraron cuadros comparativos, se clasificaron los criterios en las categorías social, ambiental, técnico y económico y, se compararon con el Real Decreto 646/2020 de España. La evaluación de los SDF con ambas normas Mexicanas, se realizó utilizando tablas de verificación. En el Proyecto-083-SEMARNAT-2021 se incluyeron 44 criterios, se modificó la clasificación de los SDF y los requerimientos para el tipo D. La NOM-083-SEMARNAT-2003 y el Proyecto-083-SEMARNAT-2021 priorizan la categoría ambiental (53 % y 47%, respectivamente) y la categoría social es 10 % menor que la normatividad española. El cumplimiento con el Proyecto-083-SEMARNAT-2021 fue menor en 1.6 %, 2.6 % y 8.3 % para los SDF de Tenango del Valle, Aculco y Xalatlaco, Estado de México respectivamente. Los resultados ratifican que los requerimientos del Proyecto-083-SEMARNAT-2021 son más riguroso y aunque implican mayor inversión, su implementación disminuirá el impacto ambiental y social, lo cual contribuirá a los compromisos signados de la Agenda 2030.

Mineralization of microalgal carbon and nitrogen in sodic soils

Ileana Castro-González — 2024-04-17

Sodic soils pose a challenge for the agricultural production due to their lack of nutrients, poor structure, low organic matter content, and susceptibility to erosion (water and wind). Their recovery is carried out by soil washing and applying calcium salts, which are sometimes unprofitable processes. A low-cost and environmentally friendly alternative to remedy adverse soil conditions is bioremediation using microorganisms or organic amendments. For this reason, this study intended to evaluate the effects of the addition of dry microalgal biomass on sodic soils and suggest its use as an organic amendment. The effect of the microalgal biomass was studied through the mineralization dynamics of carbon and nitrogen sources in short-term experiments. All experiments were performed at laboratory scale. Microalgal biomass was obtained from a consortium grown in dairy wastewater and subsequently dried and pulverized. Four different treatments of dry microalgal biomass were applied to 50 g of sodic soil, and high microbial activity was observed in the soil (obtaining a production of 240 mg C-CO₂/kg dry soil), along with the production of nitrates (presenting values 33.8-1.45 mg N-NO₃⁺/kg dry soil) via the release of ammonia (obtaining 5.46 mg N-NH₃⁺/kg dry soil), and mineralization of organic N into ammonium (producing 1071.92 mg N-NH₄⁺/kg dry soil). The microalgal biomass as an organic amendment showed to be prone to mineralization and release of carbon and nitrogen sources, improving the microbial activity in a soil with sodicity problems.

Atmospheric particulate matter deposition in herbaceous species on a university campus in Colombia

Manuela Vásquez-Bedoya — 2024-04-09

Atmospheric particulate matter (PM) is one of the most harmful atmospheric pollutants with implications for human health. Plants have been used as an alternative for the removal of atmospheric PM in urban environments. The removal of PM depends on different plant morphological traits, including trichomes and epicuticles evaluated on trees. However, leaf traits for herbaceous plants commonly used in urban gardens have not been fully explored. This study used filtering to quantify the PM deposition and to describe leaf morphological traits throughout optical devices on 20 leaves from six herbaceous species –Calathea rufibarba, Calathea zebrina, Heliconia psittacorum, Heliconia rostrata, Philodendron sp. and Dieffenbachia sp. Our results suggest that structures such as trichomes –C. rufibarba– and epicuticle –H. psittacorum– play a role in PM deposition. On the other hand, large leaf size did not influence the deposition of PM per leaf unit area. Therefore, for improving city air quality, our study suggests selecting species with epidermal traits independent of leaf area. This is the first study focusing on ornamental herbaceous species ability for PM deposition in urban environments in Medellín, Colombia.

La percepción de estudiantes de agronomía sobre la contaminación por agroquímicos

Perla Carrillo Quiroga — 2024-03-20

Esta investigación involucra un estudio interdisciplinario sobre la percepción de la contaminación por agroquímicos en estudiantes de seis universidades mexicanas que cursan programas de ingeniería en agronomía y áreas afines, como agroecología, ingeniería agroforestal e innovación agrícola sustentable. El método de investigación es mixto con corte exploratorio, se recolectaron datos en un cuestionario en línea, sobre las actitudes, valores y acciones relacionadas al uso de agroquímicos, además de una autoevaluación de conocimientos sobre plaguicidas, fertilizantes y sus efectos en el ambiente y la salud humana. El enfoque teórico surge de la psicología ambiental, así como de la agroecología y de la educación ambiental. Se propone un modelo teórico para explorar la formación de modelos mentales y creencias sobre sistemas agrícolas sustentables y se plantean recomendaciones para la optimización de programas académicos de ingenierías en agronomía con enfoque hacia la sustentabilidad. Los resultados demuestran un alto nivel de consciencia ambiental en los estudiantes, una baja percepción de normas sociales para la conservación ambiental y la percepción de los agroquímicos como indispensables para la producción, lo que representa una barrera cognitiva para la implementación de estrategias agrícolas sustentables.

Legislaciones estatales para los plásticos de un sólo uso en méxico: ¿Qué sectores están incluidos?

Alejandra Reyes Jaime — 2024-03-15

En México existe una tendencia por reformar las legislaciones estatales de gestión de residuos con la intención de frenar la dispersión de plásticos de un sólo uso (P1U) y fomentar la reducción de residuos mediante acciones de corresponsabilidad. Actualmente, 29 de los 32 estados mexicanos establecen en sus leyes la participación de sectores de la sociedad para motivar una gobernanza de los plásticos. Sin embargo, aún no existe un estudio nacional que brinde información sobre la forma en la que se está distribuyendo la responsabilidad dentro de las legislaciones. Por ello, el objetivo de este estudio fue evaluar a través de un análisis de redes la diversidad de actores y su inclusión como sectores dentro de la legislación que hasta ahora regula los P1U en México. Los hallazgos de la investigación indican que para frenar la dispersión de P1U el 90 % de las entidades federativas, de acuerdo con su legislación, se apoyan en el sector económico de la distribución y comercialización. Además, a nivel nacional, se observó una subrepresentación de la responsabilidad de los sectores productivo y académico. En este sentido el presente estudio ofrece una propuesta metodológica para visualizar de forma resumida y esquemática la diversidad de actores y sectores en el complejo panorama de la corresponsabilidad para la reducción de P1U. La herramienta de análisis de redes podría ser aprovechada para facilitar la tarea de los tomadores de decisión o para investigaciones que consideren la revisión legislativa cuantitativa.

Potencial del arbusto Lantana camara L. (Verbenaceae) para la fitoestabilización y volatilización de mercurio

Carlos Narváez Romero — 2024-03-11

Mercury (Hg) is the most harmful heavy metal for living beings due to its high toxicity, persistence, and bioaugmentation in the food web. Lantana camara has been considered promising for the phytoremediation of different metals, but its response to Hg has not been characterized. The objective of this study was to evaluate the effectiveness of L. camara to bioaccumulate, translocate, and volatilize Hg in artificially contaminated soils (1.0 and 8.0 mg/kg Hg). After two months of treatment, the dry weight was measured and the Hg present in stems, roots, leaves, and atmosphere was quantified using atomic absorption spectroscopy. The volatilized Hg was captured in hermetic chambers with continuous airflow, connected to a trap solution (5 % KMnO₄ dissolved in H₂SO₄). The translocation factor was < 1, and the bioaccumulation factor was > 1 in both treatments. The Hgº values volatilized in high mercury indicate that approximately 7.1 µg/g plant/day can be released into the atmosphere. Our results indicate that L. camara accumulates Hg mainly in the root, showing potential for phytostabilization, but the observed volatilization rates point towards a more restricted use of this species in phytoremediation strategies.

Actividad enzimática ligninolítica de dos poblaciones de Ganoderma spp. en interacción con Trichoderma spp.

Andrea Mendoza-Arceo — 2024-03-08

Los objetivos del presente estudio fueron evaluar la actividad enzimática ligninolítica (AEL = lacasa, manganeso peroxidasa [MnP]) y lipasa peroxidasa [LiP]) de dos poblaciones de Ganoderma spp. (ruderal y urbana), determinar el tipo de interacción fúngica de cada población en cocultivos con cepas de Trichoderma spp. y cuantificar la AEL en las interacciones. Se aislaron siete cepas ruderales y siete urbanas, se determinó y comparó su tasa de crecimiento diario (TCD) y su AEL. Con tres cepas de cada población con mejor TCD, se establecieron cocultivos con tres cepas de Trichoderma spp. (T85, T98 y T99). Las cepas ruderales presentaron más actividad MnP y LiP, pero menor TCD en comparación con las cepas urbanas. La actividad de la lacasa fue igual en ambas poblaciones. La interacción más común entre Ganoderma spp. y Trichoderma spp. fue la inhibición al contacto. Las cepas ruderales de Ganoderma spp. (4R y 9R) cuando crecen en monocultivo no presentaron actividad MnP; sin embargo, cuando interactúan con Trichoderma, la MnP se presentó (entre 150 a 3000 %) e incrementó la LiP (entre 13 al 51 %). En cepas urbanas de Ganoderma spp. la actividad lacasa (entre 8 a 183 %), MnP (entre 24 a 144 %) y LiP (entre 5 a 6268 %) aumentó en las interacciones con Trichoderma. La AEL en cada población fue variable, la interacción más común entre Ganoderma spp. y Trichoderma spp. fue el bloqueo al contacto con incrementos significativos en la AEL.

Guía para la identificación y clasificación de peligros químicos en los centros de trabajo

Andrea Guerrero-Mandujano — 2024-02-29

El uso de sustancias químicas en los centros de trabajo conlleva un riesgo inherente que pocas veces se reconoce con facilidad, es por ello que en el presente trabajo se pretende ofrecer una guía para el entendimiento del Sistema Globalmente Armonizado (SGA) y su aplicación en el reconocimiento y clasificación de riesgos químicos en los centros de trabajo. Con fines prácticos, la guía se divide en cuatro etapas. La etapa I, consiste en la descripción e interpretación de los elementos del SGA. En la etapa II se realiza la identificación de los peligros que representan las sustancias químicas, en la siguiente etapa se hace el registro de la descripción de peligro. Por último, en la cuarta y última etapa se clasifican las sustancias con base en la compatibilidad química y los riesgos que representan. Finalmente, se abordan algunas consideraciones importantes para el manejo y almacenamiento de las sustancias químicas peligrosas en los centros de trabajo.

Tratamiento electroquímico mejorado para la remoción de metales de suelos contaminados por pasivos ambientales mineros

Carlos Franco Torres Zevallos — 2024-02-27

Los pasivos ambientales mineros (PAM) son residuos con alta carga de metales que tienen el potencial de contaminar el suelo circundante, afectar negativamente la calidad del agua y aire, degradar los ecosistemas y provocar efectos tóxicos en la salud humana. Este estudio utilizó el tratamiento electroquímico como técnica de remediación para descontaminar un suelo afectado por PAM. A través de un diseño factorial mixto se investigó los efectos de las soluciones de mejora, ácido acético y ácido nítrico, y tres distancias del suelo respecto al ánodo, sobre la concentración residual y distribución espacial unidimensional de Pb, Cd y Zn. Los ensayos se realizaron por triplicado, en celdas de acrílico, durante cinco días, sometidos a 30 V de potencia y con ácido nítrico como fluido catódico. Los resultados demostraron que el ácido nítrico reduce 4.0, 11.5 y 11.3 veces el contenido de Pb, Cd y Zn en comparación con el ácido acético, es decir, que los mayores porcentajes de remoción del Pb, Zn y Cd fueron 40, 34 y 23 % respectivamente, al emplear ácido nítrico. Asimismo, la distribución espacial unidimensional de los metales en el suelo después del tratamiento, no fue un gradiente de concentración creciente desde la región anódica hacia la región catódica, sino una tendencia homogénea. Por tanto, emplear ácido nítrico como fluido de mejora confirmó la viabilidad del tratamiento electroquímico, aunque se debería potenciar en otras condiciones experimentales para alcanzar mayores tasas de remediación.

Estudio experimental del uso de residuos de botellas de plástico en el hormigón convencional

Samuel Huaquisto-Cáceres — 2024-02-27

Improper management of plastic bottle waste is harming the environment. Recycling this waste for inclusion in the concrete matrix is a viable alternative for its final disposal. The objective of this study was to evaluate the mechanical behavior of conventional concrete with the addition of polyethylene terephthalate (PET) fibers, designed according to the procedures established by the American Concrete Institute for a strength of 20 MPa. The analyzed properties of the concrete included consistency, density, compressive strength, and flexural strength. Sixty cylindrical and 60 prismatic specimens with PET fiber additions of 0%, 2%, 4%, 6%, and 8% by weight of cement were prepared for testing at 7, 14, and 28 days of curing. The results indicate that maximum compressive and flexural strengths of 22.79 MPa and 3.19 MPa are achieved at 28 days by adding 2% and 6% PET fibers. Therefore, its application is recommended up to a proportion of 4%, where the corresponding dosage is 15.78 kilograms of PET fibers per cubic meter of concrete with a workable consistency.

Seasonal variation in the concentration of potentially toxic elements in fish from El Tunal river, Durango, Mexico: Possible implications for human health

Leticia de Jesús Velázquez-Chávez — 2024-02-26

Environmental pollution is a major problem worldwide. One of the major health issues is the consumption of potentially toxic elements through fish intake, particularly in urban areas. Therefore, it is necessary to assess the human health risks of fish consumers. This study aims to determine concentrations of As, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, and Zn in the liver and muscle of freshwater carp (Cyprinus carpio) caught in El Tunal River, Durango, Mexico. Carps were collected in dry (n = 7) and rainy (n = 10) seasons. The highest concentrations of all elements were found in the liver, where As and Zn (4.83 and 6.51 µg/g w/w, respectively) were predominant. Meanwhile, As, Cr, and Zn (1.00, 1.12, and 1.09 µg/g w/w, respectively) were predominant in muscle. The concentrations of As, Cd, Cr, Pb, and Zn had significant differences between seasons (p < 0.05), showing that during the rainy season the concentration of elements in the river, and hence in fish tissues, was reduced. Elements in edible tissue were below the levels allowed in Mexico and by international agencies. The mean and total target hazard quotients were below 1, indicating a minor risk to human health. Based on this study, fish consumption does not represent a risk to human health; however, it is necessary to continue monitoring pollutants since their accumulation can increase over time.

Impacto del uso de suelo y la fragmentación del paisaje sobre la calidad del agua del río Teaone en Ecuador

Yarelys Ferrer-Sánchez — 2024-01-23

La calidad del agua en las cuencas hídricas depende de varios factores y en Ecuador muchos ríos se encuentran contaminados por impacto antrópico. Este estudio evaluó la influencia de diferentes usos de suelo y la fragmentación del paisaje sobre las características físicas y químicas del río Teaone, Ecuador. Se ubicaron ocho puntos de muestreo por uso de suelo (ganadería, sistemas agroforestales, bosques y zonas urbanas) donde se midieron temperatura, turbiedad, sólidos disueltos totales (SDT), pH, conductividad eléctrica, oxígeno disuelto (OD) y salinidad. Se registró el tipo de vegetación, ancho del caudal, sustrato y profundidad del agua. Se crearon parcelas circulares digitales para calcular indicadores de la estructura y fragmentación del paisaje (índice de bordes, dominancia e índice de fragmentación), e indicadores espectrales a través de índices de vegetación como el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI, por su sigla en inglés), el índice de vegetación mejorado (EVI), y bandas del infrarrojo cercano (NIR), del rojo y azul. Varios parámetros físicos y químicos estuvieron dentro de los límites permisibles (turbidez = –38.7 UNT, pH = 8.1, conductividad eléctrica = 365 μS/cm, temperatura = 26.0 ºC, salinidad = 0.15 UPS). Sin embargo, el OD y los SDT quedaron fuera de los límites en todos los usos de suelo (OD = 4.04, SDT = 186.1 mg/L). El pastizal tuvo mayor número de fragmentos (12.1), seguido de los poblados (9.4). Para el NIR, el EVI y el NDVI se observaron valores altos en bosque nativo, agroforestal y ganadería y el menor valor en la zona urbana. Los parámetros demuestran que los sistemas agroforestales y bosques nativos mantienen una buena calidad de agua, mientras que en la zona ganadera y urbana la calidad decrece.

Effect of hydraulic retention time on sulfide production with sludge from hydrothermal vent sediments and its utilization on the removal of Cu, Zn, and Al

Emir Martínez-Gutiérrez — 2024-01-16

The present work aimed to evaluate the production of sulfide through the application of different hydraulic retention times (HRT) and different sulfate loading rates in an up-flow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor utilizing acetate-butyrate as electron donors and the coupling of the reactor to a crystallizer to remove metals. The sulfidogenic sludge for the UASB was generated from hydrothermal vent sediments and this was operated at room temperature (18-22 ºC). The sulfate reduction process was linked to the precipitation of Cu²⁺, Zn²⁺ and Al³⁺ in a crystallizer coupled to the UASB reactor (two-stage system) to avoid the toxicity of the metals to the sludge. The concentration of dissolved sulfide increased with the HRT up to 312.9 mg HS^–/L at 3 d of HRT. As the sulfate loading rate was increasing, the maximum sulfide concentration obtained was of 376.8 mg HS^–/L at 500 mg SO₄^–2/L/d (1500 mg/L), whereas the concentration of Cu²⁺, Zn²⁺ and Al³⁺ was up to 150, 100, and 100 mg/L, respectively. The removal efficiencies of Cu²⁺, Zn²⁺, and Al³⁺ were higher than 98% when they were fed separately. When a mixture of metals was added, the removal efficiency was close to 80%. Recovery of metals was lower than 57% in all cases. The sulfide production was supported with acetate-butyrate, being the former commonly accumulated because of the oxidation of higher organic compounds; in this case, its utilization sustained sulfate reduction. This process could be controlled by parameters such as HRT and sulfate loading rate to improve the performance of the bioreactor in the treatment of the effluents contaminated with metals in a two-stage system.