Residuos de tratamiento de emergentes: remoción de contaminantes emergentes de importancia sanitaria y ambiental: disminución del impacto sanitario y ambiental de los desechos generados

Juana Enriqueta Cortés Muñoz Silvia Gelover Santiago CESAR GUILLERMO CALDERON MOLGORA GABRIELA ELEONORA MOELLER CHAVEZ (2011, [Documento de trabajo])

TC1104.1

Durante décadas, toneladas de sustancias biológicamente activas, sintetizadas para su uso en la agricultura, la industria, la medicina, el cuidado personal e higiene, han sido vertidas al medio ambiente sin reparar en las posibles consecuencias. Al problema de la contaminación, que comenzó a hacerse notable desde principios del siglo XIX, hay que añadir el problema de la escasez, aspecto que está adquiriendo proporciones alarmantes a causa del cambio climático y la creciente desertificación que está sufriendo el planeta. Por lo anterior los objetivos del presente proyecto son: a) explorar la aplicación de dos procesos de tratamiento para reducir la concentración de contaminantes emergentes potencialmente tóxicos contenidos en los residuos que se generan en la potabilización del agua mediante procesos de nanofiltración y, b) explorar la utilidad de la toxicología computacional y la actual aplicación de la metodología de evaluación de riesgos ambientales y a la salud pública, para predecir los efectos adversos de contaminantes emergentes en organismos no blanco.

Remoción de contaminantes Contaminantes emergentes Impacto ambiental Impactos en la salud Toxicología computacional INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Tecnologías para la remoción de contaminantes emergentes, nutrientes y producción de energía en aguas y lodos residuales para cuencas hidrográficas del estado de Morelos

PETIA MIJAYLOVA NACHEVA EDSON BALTAZAR ESTRADA ARRIAGA MERCEDES ESPERANZA RAMIREZ CAMPEROS (2014, [Documento de trabajo])

El objetivo de este proyecto fue desarrollar sistemas avanzados y adaptar sistemas ya existentes para remover nutrientes y compuestos emergentes presentes en las aguas y lodos residuales de las cuencas hidrográficas del Estado de Morelos, implementando dispositivos de ahorro y/o producción de energía.

Se realizaron experimentos en laboratorio en las tres líneas de investigación: Sistemas de tratamiento de las aguas residuales que remueven compuestos emergentes. Sistemas de tratamiento biológico avanzado para remoción de nutrientes. Generación de energía mediante celdas de combustible microbianas. Los resultados se presentan en forma detallada en este informa.

Cuencas hidrográficas Tratamiento de aguas residuales Contaminantes emergentes Remoción de nutrientes Energía no convencional Informes de proyectos Morelos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Estrategia para potabilización de agua en las cuencas de los ríos Yautepec y Cuautla, Morelos, con un enfoque holístico: tercera etapa

Sara Pérez-Castrejón Silvia Gelover Santiago Arturo González Herrera Alejandra Martín-Domínguez MARTIN PIÑA SOBERANIS María de Lourdes Rivera Huerta ANA MARIA SANDOVAL VILLASANA IVAN EMMANUEL VILLEGAS MENDOZA (2016, [Documento de trabajo])

En esta etapa se continuaron las pruebas de tratabilidad para remover contaminantes emergentes y arsénico con los métodos de potabilización que ya se habían explorado en el 2015. Se buscó la mejora en la eficiencia de remoción y se estimaron los costos de tratamiento. De igual manera, se realizaron pruebas de estrogenicidad empleando el pez Danio rerio con muestras sintéticas y ambientales (antes y después de los tratamientos). Asimismo, se desarrolló un programa en Excel que permite el diseño de plantas potabilizadoras de filtración directa para remover arsénico utilizando cloruro férrico como coagulante.

Contaminación ambiental Ambiente acuático Impactos en la salud Desarrollo sostenible Contaminantes emergentes Arsénico Estrógenos Morelos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Desarrollo de metodologías de laboratorio para la detección de contaminantes emergentes y su identificación en cuerpos de agua (agua sedimento) y en aguas residuales (en influente, efluente y los de PTAR)

MARTHA AVILÉS FLORES GABRIELA ELEONORA MOELLER CHAVEZ NORMA RAMIREZ SALINAS (2012, [Documento de trabajo])

El presente trabajo consiste, en la implementación de metodologías de: microcistina LR por cromatografía de ultra alta resolución; nonilfenol por cromatografía gases espectrometría de masas y surfactantes por espectrofotometría de ultravioleta visible. El proyecto presente tiene además la validación de las metodologías de análisis de fármacos (Amoxicilina, Gemfibrozil, Acido Clofíbrico) y Hormonas (Estrona, 17 ß-estradiol, α-etinil estradiol) con muestras reales en la Cuenca Balsas en épocas de estiaje y de lluvias, específicamente en el río Atoyac uno de los ríos más importantes y donde se desarrollan una variada gama de actividades, evaluándose la probable presencia de fármacos en los sistemas de tratamiento de agua residual en influente y efluente.

Informes de proyectos Análisis del agua Cromatografía de gases Espectrometría de masa Contaminantes emergentes Tratamiento de aguas residuales Río Atoyac, Puebla Río Atoyac, Tlaxcala INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Tecnologías para la remoción de contaminantes emergentes, nutrientes y producción de energía en aguas y lodos residuales para cuencas hidrográficas del estado de Morelos: tercera etapa

Petia Mijaylova Nacheva Lina Cardoso Edson Estrada (2016, [Documento de trabajo])

El objetivo de este proyecto fue desarrollar sistemas avanzados y adaptar sistemas ya existentes para remover nutrientes y compuestos emergentes presentes en las aguas y lodos residuales de las cuencas hidrográficas del Estado de Morelos, implementando dispositivos de ahorro y/o producción de energía. Se realizaron experimentos en laboratorio en las tres líneas de investigación: 1) Sistemas de tratamiento de las aguas residuales que remueven compuestos emergentes; 2) Sistemas de tratamiento biológico avanzado para remoción de nutrientes; 3) Generación de energía mediante celdas de combustible microbianas; 4) Evaluación de sistema de tratamiento de estabilización para remoción de compuestos emergentes en aguas y lodos residuales.

Cuencas hidrográficas Tratamiento de aguas residuales Contaminantes emergentes Energía no convencional Morelos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Desarrollo de metodologías y su aplicación para la determinación de cianobacterias y de compuestos emergentes en cuerpos de agua residual y agua potable

MARTHA AVILÉS FLORES NORMA RAMIREZ SALINAS GABRIELA ELEONORA MOELLER CHAVEZ (2013, [Documento de trabajo])

Las acciones llevadas a cabo para la realización de este proyecto fueron las siguientes: Metodología de desarrollo e implementación para determinación de un grupo de compuestos emergentes (8 fármacos) – Metodología para el esutdio de caso de la realización y diagnóstico en la presa de Valle de Bravo en época de estiaje y lluvias de microcistina LR y Anatoxina – Metodología para desarrollar e implementar metodología por PCR punto final para presencia o ausencia de cianobacterias – Resultados – Conclusiones – Bibliografía.

Informes de proyectos Contaminación del agua Contaminantes emergentes Microcistinas Cianobacterias Valle de Bravo, Estado de México INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Métodos analíticos para determinación de compuestos emergentes en agua

MARTHA AVILES FLORES (2016, [Documento de trabajo])

En este proyecto se implementan, desarrollan y validan métodos analíticos para identificar y cuantificar contaminantes emergentes en agua por cromatografía líquida – detector de masas triple cuádruplo, comprobando su aplicabilidad con muestras de agua de pozo, agua de río y agua residual de una planta de tratamiento de distintos estados del país.

Contaminantes emergentes Antibióticos Contaminación del agua Cromatrografía líquida INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Effect of mixed liquor volatile suspended solids on membrane fouling during short and long-term operation of membrane bioreactor

EDSON BALTAZAR ESTRADA ARRIAGA PETIA MIJAYLOVA NACHEVA LILIANA GARCIA SANCHEZ (2015, [Artículo])

The aim of this study was to examine the impact of different Mixed Liquor Volatile Suspended Solids (MLVSS) concentrations on membrane fouling, in a submerged Membrane Bioreactor (MBR) at short and long-term MBR operation for wastewater treatment. Three laboratory-scale in a submerged MBR system were operated under critical flux, sub-critical flux, and an intermittent suction time and backwashing conditions. At short-term MBR operation with mixed liquors of 4,200 and 6,150 mg MLVSS L-1, the hydraulic resistance of membranes followed a same trajectory with averages of 5.0E+12 m-1, whereas for 7,940 mg MLVSS L-1, a high resistance of up to 1.7E+13 m-1 was obtained. The result showed that high biomass concentrations decreased to permeability due to a bio-layer formed in the membrane surface and high Extracellular Polymeric Substance.

Biorreactor de membrana Saturación de la membrana Sólidos suspendidos volátiles Sustancias poliméricas extracelulares BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Estudio de remoción en biofiltros no convencionales

Edson Baltazar Estrada Arriaga (2017, [Documento de trabajo])

La metodología utilizada para este estudio fue la implementación del método espectrofotométrico UV para la cuantificación de fármacos. Se presenta la forma del montaje del sistema de biofiltración y pruebas abióticas, así como su evaluación.

Remoción de contaminantes Filtros biológicos Compuestos orgánicos emergentes INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD Y EXPRESIÓN GÉNICA DE ENZIMAS ANTIOXIDANTES (SOD, GPX, GST, GR y CAT) COMO BIOMARCADORES DE EXPOSICIÓN A FTALATOS EN CULTIVO CELULAR

Elizabeth Brassea Pérez (2023, [Tesis de doctorado])

"El plastificante bis(2-etilhexilo) ftalato (DEHP) altera el equilibrio entre la producción de especies reactivas de oxígeno y las defensas antioxidantes. A pesar de la información disponible sobre los efectos tóxicos del DEHP en organismos modelo, la respuesta celular al DEHP en especies naturalmente adaptadas para tolerar el estrés oxidativo aún no se ha explorado. Los mamíferos marinos están naturalmente adaptados para hacer frente al estrés oxidativo derivado de la isquemia/reperfusión inducida por el buceo. El objetivo de este estudio fue comparar los cambios en los indicadores de estrés oxidativo asociados al DEHP en células de músculo esquelético de humanos (Homo sapiens sapiens) y lobos marinos de California (Zalophus californianus). Se recolectaron muestras de músculo abdominal de mujeres sanas sometidas a cesárea programada, tras obtener su consentimiento informado. Las muestras de músculo de lobo marino se obtuvieron de crías encontradas recientemente muertas en la colonia de Los Islotes, Golfo de California. Las células de músculo esquelético se aislaron y cultivaron en condiciones estándar. Las células se dividieron en dos grupos. Un grupo fue expuesto a DEHP (1 mM) durante 13 días (n=25; exposición), el otro grupo se mantuvo bajo condiciones control, es decir sin DEHP añadido (n=25; control). Se midió la producción de radical superóxido (O2•-), el daño oxidativo, la actividad de enzimas antioxidantes y la expresión génica mediante métodos espectrofotométricos y RT-qPCR. En células expuestas al DEHP la producción de O2•- y la actividad de superóxido dismutasa (SOD) fueron mayores que en las células bajo condiciones control para ambas especies. La actividad de glutatión S-transferasa (GST) y los niveles de carbonilos proteicos (PC) aumentaron significativamente en las células humanas expuestas a DEHP, y no significativamente en las células de lobo marino. Por el contrario, las actividades de glutatión peroxidasa (GPx) y catalasa (CAT) aumentaron significativamente en las células de lobo marino, pero no en las de humano expuestas a DEHP. Se observó una expresión diferencial de los genes implicados en el metabolismo redox entre las células control y expuestas a DEHP y entre especies. Los patrones de expresión de 26 y 19 genes fueron significativamente diferentes en las células humanas y de lobo marino, respectivamente, después de la exposición a DEHP. En las células humanas, la expresión de la GST1 microsomal y la GST (κ, μ, θ, ω y ᴢ) fue mayor,

"The plasticizer bis (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) dysregulates the balance between reactive oxygen species production and antioxidant defenses. Despite the information available on DEHP’s hazardous effects in model species, the cellular response to DEHP in organisms naturally adapted to tolerate oxidative stress remains unexplored. Marine mammals are naturally adapted to cope with oxidative stress derived from diving-induced ischemia/reperfusion. The objective of this study was to compare changes in oxidative stress indicators induced by DEHP in human (Homo sapiens sapiens) and California sea lion (Zalophus californianus) skeletal muscle cells. Abdominal muscle samples were collected from healthy women undergoing planned cesarean surgery at full term after obtaining informed consent. Sea lion muscle samples were obtained from recently deceased pups at Los Islotes rookery, Gulf of California. Skeletal muscle cells were isolated and cultured under standard conditions. Cells were divided into two groups. One group was exposed to 1 mM DEHP for 13 days (n=25; treatment), and the other served as a control (n=25; no DEHP). Superoxide radical (O2•-) production, oxidative damage, antioxidant enzyme activities and gene expression were measured using spectrophotometric methods and RT-qPCR. DEHP exposure increased O2•- production and superoxide dismutase (SOD) activity in both species. While the activity of glutathione S-transferase (GST) and protein carbonyls (PC) levels significantly increased in human cells, these indicators showed a non-significant elevation in sea lion cells. In contrast, glutathione peroxidase (GPx) and catalase (CAT) activities increased significantly in sea lion but not in human cultures exposed to DEHP. Genes involved in redox metabolism showed differential expression between treatments and species. DEHP exposure led to widespread modifications in gene expression patterns, with 26 and 19 differentially expressed genes in human and sea lion cells, respectively. In human cells, DEHP increased GST1 and GST (κ, μ, θ, ω, and ᴢ), while suppressing 8-oxoguanine DNA glycosylase (OGG1), CAT, GR, and nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (NRF2) expression, suggesting increased oxidative stress and phase two detoxification processes. In contrast, DEHP increased OGG1, NRF2, GPx2 and SOD3 expression, suggesting that DEHP activates antioxidant defenses in sea lion cells, potentially contributing to maintain redox homeostasis and avoid oxidative...

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