Síntesis verde de puntos cuánticos de carbono (CQDs) y su incorporación en una matriz polimérica para la fabricación de recubrimientos antibacterianos y antivirales.

Alejandro Lopez Amador (2023, [Tesis de maestría])

Describe la síntesis y caracterización de puntos cuánticos de carbono (CQDs) obtenidos a partir de síntesis verde y su incorporación en una matriz polimérica, con el objetivo de fabricar nanomateriales con capacidad antibacteriana y antiviral. Se realizó la síntesis hidrotermal de los CQDs utilizando precursores de origen natural: sábila como fuente de carbono, jugo de limón y té verde como portadores de los heteroátomos necesarios para funcionalizar los CQDs (grupos hidroxilo, carboxilo y aminas). La caracterización estructural (HRTEM) demostró que mediante la síntesis verde de CQDs es posible obtener estructuras grafíticas de entre 6 y 25 nm, con morfología semiesférica, confirmando su tamaño nanométrico por DLS. El análisis químico de los CQDs demostró que el uso de fuentes naturales aporta la presencia de grupos de nitrógeno y oxígeno en la superficie del material, evaluado mediante XPS y FTIR. Para corroborar el comportamiento óptico de los CQDs, se realizó el análisis por medio de UV-Vis y espectroscopia de fluorescencia, en donde se determinó que los CQDs emiten en color azul al ser excitados con luz ultravioleta, además de poseer potenciales zeta negativos. Los CQDs obtenidos demostraron un 99.9 % de actividad antibacteriana al contacto con las bacterias P. aeruginosa y S. aureus en función de la concentración y el tiempo de contacto. Se demostró la actividad antiviral de los CQDs contra el virus del herpes simple 1 (HSV1) utilizado células Vero para su infección, mostrando un 99.9% de efecto viricida. Los CQDs obtenidos con diferente composición química fueron incorporados en una matriz de alcohol polivinílico (PVA)/ poliácido acrílico (PAA), con el objetivo de fabricar nanocompositos empleando suspensiones de CQDs como solvente, mediante el proceso de electrohilado. A partir de ello, se logró la obtención de fibras uniformes de 140 nm de diámetro, que disminuyeron su tamaño en función de la concentración de los CQDs en el material. Se determinó la capacidad antibacteriana de las membranas obtenidas en donde se obtuvo la completa inhibición de crecimiento al contacto con P. aeruginosa y S. aureus, después de 3 y 24 horas de contacto. Aunado a ello, la membrana CQDs10 demostró inactivar el 99 % del virus HS1V, después de 1 hora de contacto. De acuerdo con los resultados obtenidos, la incorporación de heteroátomos en la superficie de los CQDs potencializa la capacidad bactericida y viricida de los nanocompuestos obtenidos. KW: Antibacterial activity

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Desarrollo de un sistema multietapa para la degradación de tolueno en aire contaminado

Karla Bolaños (2023, [Tesis de maestría])

En el presente trabajo se evaluaron tres reactores distintos para la remoción de tolueno en fase gaseosa; reactor de adsorción con carbón activado (ACA), reactor para tratamiento electroquímico empleando electrodos de TiO2,nt (TEQ), y tratamiento fotolítico (TF). Inicialmente, se evaluó la eficiencia de cada reactor de manera individual, posteriormente se acopló un sistema multietapa para evluar su eficiencia en conjunto (ACA+TEQ+TF), observando que el sistema multietapa fue más eficiente (99.58%) que los individuales (ACA=50.29%, TEQ=44.38% y TF=52.71%), lo cual genera una nueva propuesta para el tratamiento de aire contaminado con tolueno en exteriores y/o interiores.

In the present work, three different reactors were evaluated for the removal of toluene in the gas phase; an adsorption reactor with activated carbon (ACA), a reactor for electrochemical treatment using TiO2,nt electrodes (TEQ), and a photolytic treatment (TF). Initially, the efficiency of each reactor was evaluated individually, subsequently a multistage system was coupled to evaluate its overall efficiency (ACA+TEQ+TF), resulting in the multistage system being more efficient (99.58%) than the individual ones (ACA =50.29%, TEQ=44.38% and TF=52.71%), which generates a new proposal for the treatment of outdoors and/or indoors polluted air with toluene.

KW: Air quality, Titanium Dioxide Nanoparticle, Sisemas multicapa, Tolueno

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Diagnóstico integral de planeación y modelación hidráulica de la Junta de Agua Potable y Alcantarillado de Yucatán (JAPAY)

RODRIGO ULISES SANTOS TELLEZ (2017, [Documento de trabajo])

Con el propósito de fortalecer la recuperación ecológico-ambiental de la Península de Yucatán, el proyecto ha tenido como objetivo elaborar un programa jerarquizado de acciones e inversiones, para la gestión y mejora de eficiencias del sistema de abastecimiento de agua potable de la ciudad de Mérida, en el estado mexicano de Yucatán, proyectado a corto y mediano plazo. Lo anterior, con el fin de modernizar los servicios de agua potable, alcantarillado y saneamiento en un marco de autosuficiencia técnica, financiera y ambiental. Para lograrlo, se realizó un diagnóstico integral de planeación, así como un modelo de simulación hidráulica de la red de abastecimiento con el que se obtiene un programa de acciones jerarquizado, para orientar la gestión y mejora de eficiencias e inversiones del organismo operador.

Organismos operadores Organización y administración Protección ambiental Mérida, Yucatán INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Tecnologías electroquímicas microbianas para la degradación de sulfametoxazol presente en efluentes industriales

Pamela Garcia (2023, [Tesis de maestría])

La presencia de los contaminantes emergentes en aguas residuales va en aumento, debido a las características de persistencia, bioacumulación y toxicidad causando efectos negativos al ecosistema y a la salud humana. Los antibióticos presentes en aguas residuales tienden acumulándose en sus lodos los cuales entran en contacto con microorganismos, lo cual les permite adaptarse a los contaminantes. Se han reportado que existen microrganismos capaces de degradar fármacos. Una alternativa prometedora para tal efecto son las tecnologías electroquímicas microbianas (TEM) sistemas que, mediante un arreglo de electrodos inmersos en un contenedor con aguas residuales, pueden degradar a los contaminantes con ayuda de microorganismos llamados electrogénicos, generando energía al consumir diversos contaminantes entre ellos los fármacos. El presente trabajo propone a las celdas de electrolisis microbianas, un tipo de TEM, para la degradación de sulfametoxazol, utilizando consorcios microbianos extraídos de lodos activados de una planta tratadora de agua residual (PTAR). Para este trabajo se utilizó una celda analítica de 3 electrodos y técnicas de análisis electroquímico de voltamperometría cíclica (CV) y cronoamperometría (CA). Como electrodo de trabajo se utilizó tela de carbono, el electrodo de referencia fue Ag|AgCl y el contraelectrodo acero inoxidable. Como electrolito se utilizó medio Luria Bertani con 20 ppm de SMX. Los estudios de CV se realizaron a diferentes velocidades de barrido y 5 ciclos de barridos cíclicos. La colonización comenzó con la preparación de un inoculo del consorcio microbiano en caldo LB, incubado con una agitación de 150 rpm y 30°C durante 12 horas. Una vez acondicionado el consorcio microbiano, se procedió a la medición de las técnicas entre el consorcio y el electrodo de tela de carbono. La corriente media máxima registrada fue de ~2.95± 0.50 μA. La cuantificación de sulfametoxazol se llevó a cabo mediante cromatografía de líquidos (HPLC) en donde se obtuvo la remoción de 85%. Demostrando que las TEM inoculadas con lodos de una PTAR como biocatalizador favorece la remoción de contaminantes emergentes como el sulfametoxazol.

KW: Bioelectrochemical Systems (BESs), Antibiotics, Water Treatment Plants, Biodegradation

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Aplicación del índice de sustentabilidad WSI en la cuenca Lerma-Chapala

FRANCISCO JAVIER APARICIO MIJARES ALBERTO GUITRON (2013, [Artículo])

Los indicadores ambientales para medir la sustentabilidad se usan a partir de la década de los años setenta, cuando la defensa del medio ambiente se convirtió en uno de los temas más importantes de las campañas y agendas políticas en varios países. Se hace necesario, por lo tanto, contar con herramientas que permitan cuantificar de forma apropiada este concepto de sustentabilidad asociado con la gestión de recursos hídricos en zonas áridas. Parte de estas herramientas son dichos indicadores, cuyo propósito es representar, de manera cuantitativa, una serie de atributos que caracterizan el sistema analizado y que, contrastados con una escala de referencia, permiten establecer, por un lado, en qué estado se encuentra el sistema respecto a la condición de referencia, y por otro, cómo ha sido su evolución y cuál es su estado potencial futuro. La problemática ambiental que actualmente se presenta en la cuenca Lerma-Chapala es el resultado de la interacción entre los actores políticos, económicos y sociales, y su entorno. En este trabajo se lleva a cabo un análisis desde un enfoque sistémico de jerarquización, en el cual se utiliza la metodología llamada Índice de Sustentabilidad de Cuencas (WSI).

Los indicadores ambientales son parte de las herramientas que permiten cuantificar el concepto de sustentabilidad asociado con la gestión de recursos hídricos en zonas áridas. Su propósito es representar, de manera cuantitativa, una serie de atributos que caracterizan el sistema analizado y que, contrastados con una escala

de referencia, permiten establecer, por un lado, en qué estado se encuentra el sistema respecto a la condición de referencia, y por otro, cómo ha sido su evolución y cuál es su estado potencial futuro. La problemática ambiental que actualmente se presenta en la cuenca Lerma-Chapala es el resultado de la interacción entre los actores políticos, económicos y sociales, y su entorno. En este trabajo se lleva a cabo un análisis desde un enfoque sistémico de jerarquización, en el cual se utiliza la metodología llamada Índice de Sustentabilidad de Cuencas (WSI).

Sustentabilidad ambiental Indicadores Cuenca Lerma-Chapala INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Estudio de los flujos de gases de efecto invernadero (GEI) en el embalse de Valle de Bravo

ANNE MARGRETHE HANSEN HANSEN AXEL FALCON ROJAS Luis Alberto Bravo-Inclán XOCHITL PEÑALOZA RUEDA ARTURO LOPEZ ZUÑIGA Rubén Ignacio Huerto-Delgadillo EDSON BALTAZAR ESTRADA ARRIAGA JUAN GABRIEL GARCIA MALDONADO (2017, [Documento de trabajo])

Con el propósito de evaluar la contribución de los embalses del país en la emisión de gases de efecto invernadero, se seleccionó al embalse Valle de Bravo, en el Estado de México como caso de estudio. Se realizó una caracterización detallada de la cuenca Valle de Bravo considerando a los elementos del medio biofísico con mayor impacto en el proceso de erosión y de la producción de sedimentos en la cuenca como son geología, geomorfología, suelos, uso del suelo, precipitación, temperatura, hidrología principalmente, y con ello establecer la situación actual de la misma en lo relativo a su medio natural. Asimismo se realizó la caracterización de la calidad del agua en la columna de agua del embalse.

Embalses Gases efecto invernadero Impacto ambiental INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Desarrollo de un portafolio priorizado de medidas de adaptación identificadas para el sector agrícola

Juan Manuel Angeles Mario Alberto Montiel Gutiérrez HELENE EMMI KARIN UNLAND WEISS (2013, [Documento de trabajo])

Con el objetivo de apoyar a la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) en sus necesidades y contribuir al desarrollo de la Estrategia Nacional de Adaptación (ENA), la Agencia Alemana de Cooperación al Desarrollo (GIZ), a través de los Proyectos “Alianza Mexicana-Alemana de Cambio Climático” y “Cambio Climático y Gestión de Áreas Naturales Protegidas”, se encuentra desarrollando una herramienta para la priorización de medidas de adaptación al cambio climático en México, en tres sectores estratégicos: recurso hídrico, agricultura y ecosistemas forestales. El objetivo de dicha herramienta es que todos los actores públicos responsables de implementar políticas públicas y medidas de adaptación al cambio climático en México, cuenten con una herramienta útil y accesible de priorización que contemple criterios técnicos, sociales, políticos y económicos en los sectores bajo estudio.

Para lograrlo se contempla el desarrollo de cuatro fases: (i) identificación de un portafolios de medidas de adaptación por sector, (ii) definición de criterios “no económicos” y aplicación de una metodología para identificación de un portafolio priorizado, (iii) realización de análisis costo-beneficio a las medidas identificadas en el portafolio priorizado, y (iv) construcción de una herramienta para la priorización de medidas de adaptación. En este contexto, el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua desarrolló un partafolio priorizado de medidas de adaptación públicas, identificadas para el sector agrícola.

Agricultura Cambio climático Política ambiental Evaluación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Seguridad hídrica en tiempos de sequía

JOSE AGUSTIN BREÑA NARANJO (2021, [Artículo])

DOI: doi.org/10.24850/b-imta-perspectivas-2021-14

Niveles mínimos en presas de las regiones centro y noroeste del país, desabasto de agua en varias zonas metropolitanas, así como incendios forestales esparcidos en el territorio nacional han acaparado los titulares en periódicos, revistas y redes sociales. Esto, como resultante de una caída del 30% en la precipitación en lo que va del año con respecto al promedio histórico de la lluvia acumulada durante los primeros cuatro meses del año. Para finales de marzo se estimaba que más del 70% del territorio nacional presentaba algún nivel de sequía, siendo los estados del norte y centro del país las regiones más severamente afectadas, con valores cercanos al 100 % del territorio en estados como Durango, Coahuila, Zacatecas, Sonora y Sinaloa. En estos dos últimos estados, el 80 y 90% de su superficie, respectivamente, se encuentra bajo condiciones de sequía severa y extrema. Ante dichas condiciones, la seguridad hídrica para diferentes sectores se ha visto afectada de manera importante: En la zona metropolitana de la Ciudad de México, la sequía ha impactado los vasos de almacenamiento pertenecientes al Sistema Cutzamala con una disminución del 23% con respecto a las condiciones históricas para estas fechas del año. Mientras tanto, en la zona metropolitana de Guadalajara, más de doscientas colonias de los municipios de Zapopan, Guadalajara y Tonalá han tenido problemas de abastecimiento. Por otro lado, tanto la agricultura de temporal como la de riego ya se están viendo afectadas ante estas condiciones de estrés hídrico en el suelo y en las presas, respectivamente. Se espera también que otros usos consuntivos, como la producción pecuaria y la generación hidroeléctrica, sufran afectaciones de moderadas a severas. En relación con este último sector, se estima que, históricamente, los principales sistemas hidroeléctricos de México han tenido disminuciones de hasta 20% en su producción hidroeléctrica durante años de sequía severa.

Sequías Seguridad hídrica Impacto ambiental INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Evaluation of sunlight and humidity protection of a bioherbicide for Eichornia crassipes biocontrol

MARICELA MARTINEZ JIMENEZ MARIA ANTONIETA GOMEZ BALANDRA MARIA DEL PILAR SALDAÑA FABELA (2015, [Artículo])

C. piaropi (Cercospora piaropi) and A. zonatum (Acremonium zonatum) have proved to be effective in reducing water hyacinth growth. However, efficacy of these fungi in field is limited by the effect of solar UV (ultraviolet) light and desiccation. In this study, three compounds used as sunscreens and one seed plant that produce mucilage were tested for their effects on the infection produced by C. piaropi and A. zonatum inoculum under laboratory and field conditions. In laboratory conditions, TiO2 (titanium dioxide) and metamucil did not inhibit C. piaropi and A. zonatum viability. Moreover, the addition of TiO2 and metamucil to the inoculum suspension increased fungi infection. The protective effect of TiO2 and metamucil was more evident when the inoculum suspension was applied 4 h before sunset. These results suggest that addition of TiO2 and metamucil provides necessary humidity and solar protection for increasing C. piaropi and A. zonatum infection on water hyacinth plants.

Lirios acuáticos Radiación solar Dióxido de titanio C. piaropi A. zonatum BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Calidad físico-química y microbiológica del agua en parques acuáticos

Physicist-chemistry and microbiological water quality in aquatic parks

BEATRIZ HELENA DIAZ SOLANO MARIA VICENTA ESTELLER ALBERICH Sofía Garrido Hoyos (2011, [Artículo])

El propósito de esta investigación fue analizar la evolución de la calidad del agua en un parque acuático determinando niveles de deterioro y causas probables; para el estudio se analizaron diferentes parámetros determinando presencia de microorganismos con el fin de proponer sistemas de control de calidad del agua para estos establecimientos. Como zona de estudio se eligió el estado de Morelos, México, el cual cuenta con cuatro parques acuáticos. La investigación analizó uno de estos parques, dividiéndose así: Fase 1) Muestreo del agua en la entrada y salida del parque, analizando parámetros fisicoquímicos y microbiológicos; y Fase 2) Evaluación operativa en seis piscinas del parque acuático, valorándose la conductividad eléctrica, sólidos disueltos totales (SDT), pH, color, turbiedad y cloro residual. Los resultados fueron analizados con Normas Oficiales Mexicanas para determinar si existe o no deterioro en la calidad del recurso en procesos operativos del parque.

Parques acuáticos Calidad del agua BIOLOGÍA Y QUÍMICA