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🧾 Información para expositores de carteles – IMBAES 2025
🧾 Información para expositores de carteles – IMBAES 2025
Estimadas y estimados colegas:
Falta poco más de una semana para encontrarnos en Guanajuato para el IMBAES 2025. ¡Nos alegra saber que pronto estaremos compartiendo nuestros trabajos en un ambiente cercano y colaborativo!
📌 Instalación de carteles
La Universidad de Guanajuato instalará los manteles para los carteles el lunes 3 de noviembre, a partir de las 14:00 h.
Por ahora no contamos con las dimensiones exactas, pero recomendamos preparar sus carteles en un formato estándar de 90 cm de largo.
🎤 ¿Habrá ponencias individuales?
Las sesiones de carteles no incluyen presentaciones orales. El espacio está diseñado para la exposición libre y el diálogo entre autores y asistentes.
☕ Sesiones de carteles + Coffee Break
Cada día, entre las 10:15 y las 11:00 h, se llevará a cabo una sesión de carteles junto al coffee break. Este momento está pensado para que los autores estén junto a sus carteles y puedan conversar con los asistentes de manera informal y enriquecedora.
📷 Semblanzas y fotografías
En la página oficial del evento, encontrarán una breve semblanza y fotografía de cada panelista. Esto nos ayudará a reconocernos y facilitar el intercambio académico.
🔚 Retiro de carteles
Los carteles podrán retirarse el viernes 7 de noviembre después de las 16:00 h.
Este encuentro es pequeño, cálido y pensado para el diálogo. ¡Nos vemos muy pronto en Guanajuato!
38 O WASPoll: Environment: Water, Air, Soil; Microbial Ecology
ASTROBIOLOGÍA: EL MANTO DE LAVA BASÁLTICA DEL VOLCÁN PARICUTÍN Y EL APORTE A LA BÚSQUEDA DE BIOFIRMAS
Authors: Dr. César Augusto CARETTA (1), Dra. Elcia Margareth Souza BRITO(2), Dr. Santiago CADENA RODRIGUEZ(3), Dr. Claudio Ernesto Taveira PARENTE(4), Oscar Jahir Torres-Vargas(1,2), Hilda Brito Brandao da Silva (2,4)
(1) Depto. astronomía, DCNE- CGT - UG (c.augusto@ugto.mx) (2); Lab Biología Molecular y Microbiología Ambiental Aplicadas, Ing. Ambiental, DI, CGT - UG (m.souza@ugto.mx); (3) Centro de Inv. Químicas, U. A. Estado de Morelos, Cuernavaca, (santiago.cadena@uaem.edu.mx); (4) Lab. Estudos Ambientais Olaf Malm, IBCCF-UFRJ, Brasil (cparente@biof.ufrj.br)
Soy bióloga marina y pedagoga por la UFRJ, Brasil, con un PhD en Geoquímica y Microbiología Ambiental (en régimen de co-tutela entre Brasil y Francia). Mis especializaciones abarcan la educación ambiental, la biofísica ambiental (con foco en la contaminación por mercurio), la geoquímica ambiental (especialmente en contaminación por petróleo e hidrocarburos), el estudio de microorganismos extremófilos (psicrófilos, termófilos, haloalcalófilos, acidófilos y anaerobios) y la biotecnología ambiental (para la mitigación de la contaminación por metales y la biorremediación de hidrocarburos). Como académica en la Universidad de Guanajuato desde 2008, he realizado estancias de investigación en diversas universidades de prestigio internacional, entre las que se encuentran la USP y la UFRJ en Brasil, la UNA en Paraguay, la UPPA y el Instituto MIO (Microbiología, Biodiversidad y Biotecnología del Océano de Marseilla) en Francia, y la SOKA en Japón. A nivel personal, me considero una persona sociable. Me encanta el baile y la música; bailo tango, samba, gafieira, swing, cacuriá, bolero y otros ritmos de salón. Disfruto el silencio, el sonido del mar y de los pájaros, las plantas y trabajar en el jardin, de una buena lectura y de una agradable conversación acompañada de mis amigos, de una copa de vino tinto y de la puesta del sol.
Abstract: Astrobiology is a multidisciplinary science that currently comprises three fundamental branches: life on Earth, the (possibility of) life in the Solar System, and the (possibility of) life in other planetary systems within our Galaxy. This project connects two of these branches. We proposed to study the biodiversity of the basaltic lava mantle of the Paricutín-Sapichu volcano using both cultivation-dependent and cultivation-independent approaches, and utilize some of the microorganisms obtained from this site as models for studying the possibility of fossil life on the planet Mars. In January 2024, samples of basalt from the lava mantle, representative of different eruptive moments, plus a sample of ash, two samples of fumaroles from the Sapichu volcano, and a sample of soil that was not touched by the lava (control), were collected. After the chemical characterization of these samples, a study of the biodiversity of prokaryotes was conducted using a cultivation-independent approach (MiSeq). In a first stage, aerobic bacteria were isolated using R2A mineral medium which is a culture medium specific for organotrophs. After the microbial identification by Sanger sequencing, four of these isolates were selected to verify their potential use as models for extraterrestrial life detection tests. On the primary tests, we used the microbial growth kinetic tests to verify their resistance to different environmental conditions, including pH, salinity, temperatures, and exposure to UV radiation.
Keywords: astrobiology, Mars, biosignatures, volcano, basalt, extremophilic microorganisms, microbial biodiversity.
Resumo: La Astrobiología es una ciencia multidisciplinaria que hoy comprende 3 ramas fundamentales: vida en la Tierra, (posibilidad de) vida en el Sistema Solar y (posibilidad de) vida en otros sistemas planetarios de nuestra Galaxia. Este proyecto conecta dos de estas ramas, incluyendo estudiar la biodiversidad del manto de lava basáltica del volcán Paricutín-Sapichu, Michuacan, Mexico con abordaje dependiente e independiente de cultivo y, también, evaluar los microorganismos, obtenidos de este sitio, como modelos para estudiar la posibilidad de vida fósil en el planeta Marte. En enero de 2024 se colectaron muestras del basalto y suelo en formación del manto de lava, representativas de momentos eruptivos distintos, además de una muestra de cenizas, dos muestras de fumarolas del volcán Sapichu y una muestra del suelo que no fue tocado por la lava (control). Traz la caracterizacipon quimica de estas muestras, se realizó un estudio de la biodiversidad de los procariontes con un abordaje independiente de cultivo (MiSeq). En una primera etapa se aislaron bacterias aerobicas utilizando medio mineral R2A (medio específico para organotróficos). Cuator de estos aislados fueron selecionados para verificar su potencial utilización como modelos para pruebas de vida extraterrestre. En estos, se realizaron pruebas de cinética de crecimiento microbiano para evidenciar su resistencia a diferentes condiciones ambientales, incluyendo el pH, la salinidad, temperaturas y la incidencia de radiación UV.
Palabras llave: astrobiología, Marte, biofirmas, volcán, basalto, microorganismos extremófilos, biodiversidad microbiana.
6P WASPoll: Environment: Water, Air, Soil; Applied Environmental Microbiology
CHARACTERIZATION OF A FUNGAL ISOLATE FROM A CONSORTIUM DEGRADING PLASTIC AND NATURAL POLYMERS
CHARACTERIZATION OF A FUNGAL ISOLATE FROM A CONSORTIUM DEGRADING PLASTIC AND NATURAL POLYMERS
Authors: Ximena Manriquez-Mendoza, Leslie Ximena López-Rangel, Lissette Estefanía Gasca-Zamora, Lérida Liss Flores-Villavicencio, Irazú Margarita Calderón-Tinajero, Julio César Villagómez-Castro
Abstract: From a fungal consortium capable of using polymers as a carbon source, a fungus (strain C2) with high cellulolytic activity was isolated. In this work, we present its morphological characterization and the determination of its optimal growth conditions. When evaluating colonial growth on solid media (PDA, MEA, YPD, OA, SA, MMMS, and CZ), inoculated by puncture, this isolate grew best in MEA medium, presenting a circular colony with a filamentous edge, rough texture, brown color, and a whitish halo. Microscopic morphology was evaluated in microcultures, stained with calcofluor and cotton blue, observing a filamentous, septate fungus with Penicillium-type phialides. In liquid medium, its best development was at pH 5.5 under microaerophilic conditions in ME medium, suggesting that it is a species of the genus Penicillium. We are currently characterizing its degradation potential on different cellulosic polymers and its phylogeny.
Keywords: degradation, fungus, morphology, polymers.
Resumo: A partir de un consorcio fúngico capaz de utilizar polímeros como fuente de carbono, se aisló un hongo (cepa C2) con elevada actividad celulolítica. En este trabajo presentamos su caracterización morfológica y la determinación de sus condiciones óptimas de crecimiento. Al evaluar el crecimiento colonial en medios sólidos (PDA, MEA, YPD, OA, SA, MMMS y CZ), inoculados por picadura, este aislado creció mejor en medio MEA presentando una colonia circular con borde filamentoso, textura rugosa, color café y un halo blanquecino. La morfología microscópica se evaluó en microcultivos, tinción con calcofluor y azul de algodón, observándose un hongo filamentoso, septado y con fiálides tipo Penicillium. En medio líquido su mejor desarrollo fue a pH 5.5 en condiciones microaerofílicas en medio ME. Sugiriendo que se trata de una especie del género Penicillium. Actualmente estamos caracterizando su potencial degradador sobre diferentes polímeros celulósicos y su filogenia
Palabras clave: degradación, hongo, morfología, polímeros.
7P WASPoll: Environment: Water, Air, Soil; Applied Environmental Microbiology
APPLICATION OF PHYTOREMEDIATION THROUGH ORNAMENTAL PLANTS FOR THE REMOVAL OF HEAVY METALS AND METALLOIDS IN CONTAMINATED SOILS OF AN ELEMENTARY SCHOOL
Authors: Adrián Bregovic Delgado-Hernández, Arenas-Obregón K., Páez-Tapia E.A, Zamarripa-Pérez B., Zavaleta-García C., Concha-Guerrero S., Ibarra-Sánchez J.J, Méndez-García M.
Abstract: In Mexico, heavy metal/metalloid contamination in soil, such as arsenic, lead, and hexavalent chromium (Cr(VI)), is a growing problem, especially in the Bajío region, due to industrial activities like tanning and brick production. These toxic and persistent contaminants harm human health and ecosystems. Phytoremediation is a cost-effective and environmentally friendly alternative, where plants absorb and reduce pollutants. In this context, we are conducting research on how Gardenia jasminoides and Plumbago auriculata f.alba can contribute to soil decontamination at a rural elementary school in Guanajuato. Sample characterization followed Mexican standard NOM-021-RECNAT-2000, where pH, particle size, and soil type indicated adequate adaptation and plant growth. Furthermore, according to Mexican standard NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004, UV-Vis spectroscopy was used to quantify Cr(VI), over concentration ranges of 321-1550 mg/Kg.
Keywords: Brickyards, ornamental plants, phytoremediation, heavy metals, metalloids
Abstract: In Mexico, heavy metal/metalloid contamination in soil, such as arsenic, lead, and hexavalent chromium (Cr(VI)), is a growing problem, especially in the Bajío region, due to industrial activities like tanning and brick production. These toxic and persistent contaminants harm human health and ecosystems. Phytoremediation is a cost-effective and environmentally friendly alternative, where plants absorb and reduce pollutants. In this context, we are conducting research on how Gardenia jasminoides and Plumbago auriculata f.alba can contribute to soil decontamination at a rural elementary school in Guanajuato. Sample characterization followed Mexican standard NOM-021-RECNAT-2000, where pH, particle size, and soil type indicated adequate adaptation and plant growth. Furthermore, according to Mexican standard NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004, UV-Vis spectroscopy was used to quantify Cr(VI), over concentration ranges of 321-1550 mg/Kg.
Keywords: Brickyards, ornamental plants, phytoremediation, heavy metals, metalloids.
8P WASPoll: Environment: Water, Air, Soil; Applied Environmental Microbiology // Biodegradación, colorantes, hongos
ASSESSMENT OF AEROBIC DYE-DECOLORIZING ABILITY IN ISOLATED YEAST FROM PARAGUAYAN CHACO
Authors: María Laura Rojas Aguadé, Karen Martínez Jara, Brenda Veloso Paredes, Elvio Gayozo Melgarejo, Juan Daniel Rivaldi
Ingeniera Química y Licenciada en Ciencia y Tecnología de Alimentos, con una maestría en Biotecnología Industrial. Actualmente curso el Doctorado en Ciencias de los Alimentos en la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Nacional de Asunción. Me desempeño como investigadora en el área de microbiología, además de analista en el Laboratorio de Microbiología de Agua y Alimentos del Centro Tecnológico Químico, y como docente en asignaturas vinculadas a microbiología y biotecnología alimentaria de la misma institución. Formo parte del Departamento de Microbiología Industrial, donde participo en proyectos de investigación enfocados en la bioprospección de microorganismos y en la obtención de metabolitos con potencial para la industria, especialmente en aplicaciones biotecnológicas y de aprovechamiento sostenible. Más allá del laboratorio, me inspira profundamente la naturaleza y el aprendizaje constante. Disfruto de la música y el cine, y encuentro en ellos un espacio para conectar con las emociones y observar el mundo desde otras perspectivas. Creo en la ciencia con propósito, aquella que puede transformar realidades y acercarse a las personas.
Abstract - Among the most concerning components of textile effluents are azoic colorants, these compounds are recalcitrant to biodegradation, toxic to the aquatic environment and can impact on human health. Bioremediation performed by yeasts offers an attractive alternative, due to the ability to tolerate extreme conditions such as high salts concentrations and levels of xenobiotic. The Paraguayan Chaco is a vast region subjected to high salinity and temperature, whose microbial diversity remains poorly studied. To evaluate the decolorization capacity of four isolated yeasts from this region, two dyes, Reactive Blue 222 and Reactive Red 195, were used at a concentration of 50 mg/L. The first screening showed the decolorizing potential by isolated yeast M3A and L2A for Reactive Blue 222, and L17A for Reactive Red 195. This work explores the biotechnological potential of the native microbiome of the Paraguayan Chaco to approach environmental problems of azoic components in textile effluents.
Keywords: Bio-decolorization, bioremediation, native yeast, Reactive blue 222, Reactive red 195
Resumen - Entre los componentes más preocupantes de los efluentes textiles se encuentran los colorantes azoicos. Estos compuestos son recalcitrantes a la biodegradación, tóxicos para el medio acuático y pueden afectar la salud humana. La biorremediación realizada por levaduras ofrece una alternativa atractiva, debido a su capacidad para tolerar condiciones extremas, como altas concentraciones de sales y niveles de xenobióticos. El Chaco paraguayo es una vasta región con alta salinidad y temperatura, cuya diversidad microbiana ha sido poco estudiada. Para evaluar la capacidad de decoloración de cuatro levaduras aisladas de esta región, se utilizaron dos colorantes, Reactive Blue 222 y Reactive Red 195, a una concentración de 50 mg/L. La primera evaluación mostró el potencial de decoloración de las levaduras aisladas M3A y L2A para el Reactive Blue 222, y de la L17A para el Reactive Red 195. Este trabajo explora el potencial biotecnológico del microbioma nativo del Chaco paraguayo para abordar los problemas ambientales de los componentes azoicos en los efluentes textiles.
Resumen - Entre los componentes más preocupantes de los efluentes textiles se encuentran los colorantes azoicos. Estos compuestos son recalcitrantes a la biodegradación, tóxicos para el medio acuático y pueden afectar la salud humana. La biorremediación realizada por levaduras ofrece una alternativa atractiva, debido a su capacidad para tolerar condiciones extremas, como altas concentraciones de sales y niveles de xenobióticos. El Chaco paraguayo es una vasta región con alta salinidad y temperatura, cuya diversidad microbiana ha sido poco estudiada. Para evaluar la capacidad de decoloración de cuatro levaduras aisladas de esta región, se utilizaron dos colorantes, Reactive Blue 222 y Reactive Red 195, a una concentración de 50 mg/L. La primera evaluación mostró el potencial de decoloración de las levaduras aisladas M3A y L2A para el Reactive Blue 222, y de la L17A para el Reactive Red 195. Este trabajo explora el potencial biotecnológico del microbioma nativo del Chaco paraguayo para abordar los problemas ambientales de los componentes azoicos en los efluentes textiles.
Palabras clave: Bio-decoloración, biorremediación, levadura nativa, Reactive Blue 222, Reactive Red 195
9P WASPoll: Environment: Water, Air, Soil; Applied Environmental Microbiology // Remediation, carbon char, agroresidue
RICE HUSK ACTIVATED CARBON AS SUSTAINABLE BIOADSORBENT FOR REMOVING RECALCITRANT AZO DYES FROM WATER
Authors:Juan Daniel Rivaldi, Cristian Arguello, Hyun Ho Shin, Diego Batista, José Vega-Baudrit, Priscilla Vergara, Nuria Gómez, Carlos Rojas, Rodolfo Hernández
Abstract - This research evaluates the adsorption capacity of activated carbon obtained from combustion of rice husks in industrial boilers for the removal of the Reactive Red (RR195) and Reactive Black (RB) dyes, widely used in the textile industry and recognized for their toxicity and environmental persistence. The industrial rice-husk carbon was chemically activated with phosphoric and the optimum activation conditions were analyzed by means of experimental designs. The activated carbon was characterized by FTIR, DSC, TGA and SEM. The results showed a removal efficiency of up to 98.3% for RR and 97.7% for RB, under conditions of high adsorbent concentration (15 g/L) and low initial dye concentration (20 mg/L). Statistical analysis (ANOVA) confirmed the significance of the variables temperature and activating agent concentration, as well as adsorbent mass. These results suggest that the use of rice-husk activated carbon represents a sustainable and low-cost alternative for the treatment of waters contaminated with azo dyes.
Keywords: activated carbon, bio-adsorption, rice-husk, Reactive Red 195, Reactive Black
Resumen - Esta investigación evalúa la capacidad de adsorción de carbón activado obtenido de la combustión de cáscaras de arroz en calderas industriales para la eliminación de los colorantes Reactive Red (RR195) y Reactive Black (RB), ampliamente utilizados en la industria textil y reconocidos por su toxicidad y persistencia ambiental. El carbón industrial de cáscara de arroz se activó químicamente con ácido fosfórico y se analizaron las condiciones óptimas de activación mediante diseños experimentales. El carbón activado se caracterizó por FTIR, DSC, TGA y SEM. Los resultados mostraron una eficiencia de eliminación de hasta 98.3% para el RR y 97.7% para el RB, bajo condiciones de alta concentración de adsorbente (15 g/L) y baja concentración inicial de colorante (20 mg/L). El análisis estadístico (ANOVA) confirmó la significancia de las variables de temperatura y concentración del agente activante, así como la masa del adsorbente. Estos resultados sugieren que el uso de carbón activado de cáscara de arroz representa una alternativa sostenible y de bajo costo para el tratamiento de aguas contaminadas con colorantes azoicos.
Resumen - Esta investigación evalúa la capacidad de adsorción de carbón activado obtenido de la combustión de cáscaras de arroz en calderas industriales para la eliminación de los colorantes Reactive Red (RR195) y Reactive Black (RB), ampliamente utilizados en la industria textil y reconocidos por su toxicidad y persistencia ambiental. El carbón industrial de cáscara de arroz se activó químicamente con ácido fosfórico y se analizaron las condiciones óptimas de activación mediante diseños experimentales. El carbón activado se caracterizó por FTIR, DSC, TGA y SEM. Los resultados mostraron una eficiencia de eliminación de hasta 98.3% para el RR y 97.7% para el RB, bajo condiciones de alta concentración de adsorbente (15 g/L) y baja concentración inicial de colorante (20 mg/L). El análisis estadístico (ANOVA) confirmó la significancia de las variables de temperatura y concentración del agente activante, así como la masa del adsorbente. Estos resultados sugieren que el uso de carbón activado de cáscara de arroz representa una alternativa sostenible y de bajo costo para el tratamiento de aguas contaminadas con colorantes azoicos.
Palabras clave: carbón activado, bio-adsorción, cáscara de arroz, Reactive Red 195, Reactive Black
30P WASPoll: Environment: Water, Air, Soil; Applied Environmental Microbiology // water contamination
ANALYSIS OF METAL CONTAMINATION IN BIOTIC AND ABIOTIC FACTORS OF WATER BODIES IN THE CITY OF GUANAJUATO, MEXICO
Authors: Karla Odil Macías Cervantes, Alma Hortensia Serafín Muñoz, Elcia Margareth Souza Brito, Norma Leticia Gutiérrez Ortega
Abstract -The presence of metals and metalloids in ecosystems has become a priority issue for environmental health. Currently, a large number of water bodies are contaminated with these agents. The objective of this work was to determine the degree of metal contamination in various factors that could influence or be directly related to the contamination of the "La Purísima" Dam, an important reservoir located in the city of Guanajuato. Sediment and water samples were taken from water bodies that flow into the dam, as well as from various points around its perimeter. Additionally, muscle tissue was collected from fish obtained from the dam. The physicochemical parameters of the water samples were analyzed based on the provisions of Mexican Standard NOM-127-SSA1-2021. The analysis for cadmium (Cd), chromium (Cr), and lead (Pb) was performed by Atomic Absorption Spectrometry (AAS), and mercury (Hg) was analyzed with a Direct Mercury Analyzer (DMA). Fish identification was carried out by DNA extraction, and then Cytb fragments of approx. 250 bp were amplified by Polymerase Chain Reaction (PCR). The amplicons were sequenced at the Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ), and the data were processed using Geneious prime® software. Based on Mexican standards NOM-001-SEMARNAT-2021 and NOM-127-SSA1-2021, the metals that exceed the maximum permissible limits (MPL) in the dam's water are Ni (0.178 ± 0.04 mgL⁻¹), Pb (0.337 ± 0.2 mgL⁻¹), Cr (0.151 ± 0.07 mgL⁻¹), and Hg (0.223 ± 0.24 mgL⁻¹). Regarding sediments, there is no specific Mexican regulation establishing their MPLs; however, international standards were considered: the Ontario, Canada, Water Management and Sediment Protection Standards and the Florida Sediment Quality Assessment Guidelines. All sediment samples exceeded the Hg MPLs of both standards. For fish samples, total Hg was quantified, and although the MPLs established by the WHO, NOM-242-SSA1-2009, and the FDA/EPA were not exceeded per individual specimen, there is a potential risk depending on the frequency of consumption of this product. Likewise, DNA sequencing of the fish samples showed that the specimen acquired as "Mojarra" corresponds to the species Oreochromis niloticus, which is actually known as "Tilapia". The results suggest that the causes of metal contamination in the dam can be attributed mostly to anthropogenic activities such as mining and the discharge of wastewater into channels. Additionally, it can be concluded that the high levels of contamination are impacting the local fauna. This work represents a relevant contribution to the monitoring and evaluation of contamination in the area, since it is the first to analyze both biotic and abiotic factors not only in the dam, but also in different water bodies whose waters are channeled into it, and it provides a foundation for developing strategies aimed at treating water contaminated with heavy metal
Keywords: Metals, Contamination, Water Bodies
Resumen - La presencia de metales y metaloides en los ecosistemas se ha convertido en un tema prioritario de salud ambiental. El objetivo del presente trabajo fue determinar el grado de contaminación por metales en diversos factores que pudieran influir o estar relacionados directamente en la contaminación de la Presa “La Purísima” (PLP), ubicado en la Ciudad de Guanajuato. Muestras de sedimentos y de agua de cuerpos hídricos que desembocan en la presa y en el perímetro de esta fueron colectados. Adicionalmente, se recolectó tejido muscular de peces obtenidos de la PLP. El análisis de cadmio (Cd), cromo (Cr) y plomo (Pb) fue realizado por Espectrometría de Absorción Atómica (AAS), y el mercurio (Hg), se realizó con el Analizador Directo de Mercurio (DMA). Para la identificación de los peces, se extrajo el ADN, del cual posteriormente se apmplifico (por PCR) los fragmentos de Cytb (de aprox. 250 pb) que fueron secuenciados (por Sanger, en la Universidad Federal de Rio de Janeiro, UFRJ). Los datos fueron procesados en el software Geneious prime®. Los metales que excederon los límites máximos permisibles (LMP) segun la Norma Mexicana fueron: Ni (0.178 ± 0.04 mgL-1), Pb (0.337 ± 0.2 mgL-1), Cr (0.151 ± 0.07 mgL-1) y Hg (0.223 ± 0.24 mgL-1). En cuanto a sedimentos, como no existe normativa mexicana específica que establezca sus LMP, se consideraron las normas internacionales. Todas las muestras de sedimentos excedieron los LMP de Hg. Para las muestras de pez la concetracion del Hg total no se excedió los LMP establecidos por la OMS, la NOM-242-SSA1-2009 y la FDA/EPA. Sin embargo, existe un potencial riesgo de acuerdo con la frecuencia en que sea consumido este producto. La identificacaion de las muestras de pescado mostró que el ejemplar adquirido como “Mojarra” corresponde a la especie Oreochromis niloticus, que en realidad es conocida como “Tilapia”. Los resultados obtenidos sugieren que las causas de contaminación por metales en la presa se pueden deber en su mayoría por actividades antropogénicas como la minería y la descarga de aguas residuales a los cauces. Adicionalmente se puede atribuir que los altos niveles de contaminación están impactando la fauna local. Este trabajo representa un aporte relevante en el monitoreo y evaluación de la contaminación en la zona, puesto que es el primero en analizar factores tanto bióticos como abióticos no sólo en la presa, si no en diferentes cuerpos de agua que se encausan sus aguas a ella, y es un parteaguas para desarrollar estrategias encaminadas al tratamiento de aguas contaminadas con metales pesados.
Resumen - La presencia de metales y metaloides en los ecosistemas se ha convertido en un tema prioritario de salud ambiental. El objetivo del presente trabajo fue determinar el grado de contaminación por metales en diversos factores que pudieran influir o estar relacionados directamente en la contaminación de la Presa “La Purísima” (PLP), ubicado en la Ciudad de Guanajuato. Muestras de sedimentos y de agua de cuerpos hídricos que desembocan en la presa y en el perímetro de esta fueron colectados. Adicionalmente, se recolectó tejido muscular de peces obtenidos de la PLP. El análisis de cadmio (Cd), cromo (Cr) y plomo (Pb) fue realizado por Espectrometría de Absorción Atómica (AAS), y el mercurio (Hg), se realizó con el Analizador Directo de Mercurio (DMA). Para la identificación de los peces, se extrajo el ADN, del cual posteriormente se apmplifico (por PCR) los fragmentos de Cytb (de aprox. 250 pb) que fueron secuenciados (por Sanger, en la Universidad Federal de Rio de Janeiro, UFRJ). Los datos fueron procesados en el software Geneious prime®. Los metales que excederon los límites máximos permisibles (LMP) segun la Norma Mexicana fueron: Ni (0.178 ± 0.04 mgL-1), Pb (0.337 ± 0.2 mgL-1), Cr (0.151 ± 0.07 mgL-1) y Hg (0.223 ± 0.24 mgL-1). En cuanto a sedimentos, como no existe normativa mexicana específica que establezca sus LMP, se consideraron las normas internacionales. Todas las muestras de sedimentos excedieron los LMP de Hg. Para las muestras de pez la concetracion del Hg total no se excedió los LMP establecidos por la OMS, la NOM-242-SSA1-2009 y la FDA/EPA. Sin embargo, existe un potencial riesgo de acuerdo con la frecuencia en que sea consumido este producto. La identificacaion de las muestras de pescado mostró que el ejemplar adquirido como “Mojarra” corresponde a la especie Oreochromis niloticus, que en realidad es conocida como “Tilapia”. Los resultados obtenidos sugieren que las causas de contaminación por metales en la presa se pueden deber en su mayoría por actividades antropogénicas como la minería y la descarga de aguas residuales a los cauces. Adicionalmente se puede atribuir que los altos niveles de contaminación están impactando la fauna local. Este trabajo representa un aporte relevante en el monitoreo y evaluación de la contaminación en la zona, puesto que es el primero en analizar factores tanto bióticos como abióticos no sólo en la presa, si no en diferentes cuerpos de agua que se encausan sus aguas a ella, y es un parteaguas para desarrollar estrategias encaminadas al tratamiento de aguas contaminadas con metales pesados.
Palabras clave: Metales, Contaminación, Cuerpos de Agua
37P WASPoll: Environment: Water, Air, Soil; Applied Environmental Microbiology // water contamination
Soy Erik, Químico Biólogo de formación. Durante mis estudios de Maestría en Ciencias Químico-Biológicas, enfoqué mi trabajo en el área de calidad del agua y tratamiento de aguas residuales. Soy originario de la agencia municipal de Donají, perteneciente al municipio de Oaxaca de Juárez, y actualmente resido en el municipio de Zimatlán de Álvarez, Oaxaca. Desde 2003, formo parte del personal docente de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma “Benito Juárez” de Oaxaca (UABJO), donde imparto asignaturas relacionadas con el área ambiental, tales como Sistemas de Tratamiento y Purificación de Agua, Aguas Residuales y Calidad del Agua. Soy integrante del Cuerpo Académico CA-049 “Química, Salud y Desarrollo Regional” y actualmente curso el Doctorado en Ciencias, en el cual desarrollo un proyecto de investigación sobre el tratamiento de vinazas del mezcal. Además, realizo análisis de agua en comunidades rurales de mi estado, con el propósito de contribuir al mejoramiento de la salud y las condiciones ambientales. Me apasiona la colaboración académica, ya que considero que el intercambio de ideas y experiencias fortalece tanto la formación profesional como el desarrollo de la investigación científica.
IMPLEMENTATION OF LOW-COST ECOLOGICAL SYSTEMS FOR GREYWATER TREATMENT AND REUSE IN RURAL COMMUNITIES OF OAXACA
Authors: Erik Martinez Torres*, Nahum Valente Hernández, Aristeo Segura Salvador, Hipócrates Nolasco Cansino, Alicia Sylvia Gijón Cruz
Abstract: Water dearth in the Central Valleys of Oaxaca have need of the search for low-cost alternatives for the reutilization of domestic greywater. This study evaluated two community projects, in San Martín Tilcajete (Ocotlan) and Santa Ana del Valle (Tlacolula), which implemented a combined system consisting of chemical pre-treatment with calcium hydroxide, neutralization with acetic acid, and household filtration using gravel, sand, and activated carbon. Laboratory jar tests and field trials showed reductions greater than 90% in total suspended solids and turbidity, resulting in clarified water suitable for non-potable uses such as irrigation, cleaning, and toilet flushing. The findings demonstrate the technical feasibility of this method, although the incorporation of microbiological analyses and a standardized protocol is required to ensure safety and reproducibility.
Keywords: greywater, hydrated lime, clarification, household filtration, turbidity
Resumen: La escasez de agua en los Valles Centrales de Oaxaca hace necesaria la búsqueda de alternativas de bajo costo para la reutilización de las aguas grises domésticas. Este estudio evaluó dos proyectos comunitarios, en San Martín Tilcajete (Ocotlán) y Santa Ana del Valle (Tlacolula), que implementaron un sistema combinado consistente en un pretratamiento químico con hidróxido de calcio, neutralización con ácido acético y filtración domiciliaria usando grava, arena y carbón activado. Ensayos de jarras en laboratorio y pruebas de campo mostraron reducciones superiores al 90% en sólidos suspendidos totales y turbidez, obteniéndose un agua clarificada apta para usos no potables como riego, limpieza y descarga de inodoros. Los hallazgos demuestran la viabilidad técnica de este método, aunque se requiere incorporar análisis microbiológicos y un protocolo estandarizado para garantizar la seguridad y la reproducibilidad.
Palabras clave: aguas grises, cal hidratada, clarificación, filtración domiciliaria, turbidez.
30P WASPoll: Environment: Water, Air, Soil; Water contamination
GEOCHEMICAL SCENARIOS THAT FAVOR THE MOBILITY OF CONTAMINANTS IN A COMMUNITY WHERE HEALTH PROBLEMS ARE REPORTED
Authors: Armando Guerrero Aguilar, Alma Hortensia Serafín Muñoz, Christoph Schüth, Stefanie Schmidt, Raúl Miranda Avilés, Jesús Horacio Hernández Anguiano
Abstract - The objective of this study was to determine the conditions and mechanisms that allow the mobilization, transport, and deposition of contaminants such as heavy metals in the two main surface water reservoirs of the Palo Colorado community, in the municipality of San Felipe, Guanajuato, Mexico: the La Cruz reservoir and the Chica Dam. The community is located in a mining region where metallic mineral deposits of tin and mercury and non-metallic kaolin mineral deposits have historically been exploited. A high incidence of health conditions linked to the water quality of the water consumed by residents has been reported in the community. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) analysis of the collected water samples revealed the presence of potentially toxic elements (PTEs) above the maximum permissible limits (MPLs) established in the Mexican regulation NOM-127-SSA1-2021, such as Al and Pb. Sediment analyses included microwave-assisted digestion, sequential extraction, ICP-MS analysis, fluorescence, and X-ray diffraction. The results revealed the presence of PTEs at concentrations close to the MPLs established by international regulations for Ba, Cr, Cu, Ni, Pb, and As. The sequential extraction showed that most of these elements are strongly bound to the silicate sediment matrix, so they have low mobility and bioavailability. However, some of these elements are bound to other mineral fractions, making them susceptible to release and mobilization processes. Based on data generated by field and laboratory analyses, and using HYDRA/MEDUSA modeling software, it was possible to simulate geochemical scenarios that could favor the release, mobility, and deposition of PTEs. PHREEQC V.3 software was used to simulate chemical reactions and perform thermodynamic speciation and saturation indices. The parameters that determine PTEs mobility and the phases that dissolve and precipitate to reach chemical equilibrium are temperature, pH, redox potential, dissolved oxygen, and chemical concentrations. These simulations provide insight into the conditions under which PTEs may become bioavailable and thus affect the health of community residents.
Keywords: reservoirs, transport mechanisms, heavy metals, chemical equilibrium, geochemical modeling.
Resumen - El objetivo de este estudio fue determinar las condiciones y mecanismos que permiten la movilización, transporte y deposición de contaminantes como metales pesados en los dos principales embalses de agua superficial de la comunidad de Palo Colorado, en el municipio de San Felipe, Guanajuato, México: el embalse La Cruz y la Presa Chica. La comunidad está ubicada en una región minera donde históricamente se han explotado depósitos de minerales metálicos de estaño y mercurio y depósitos del mineral no metálico caolín. En la comunidad se ha reportado una alta incidencia de problemas de salud vinculados a la calidad del agua consumida por los residentes. El análisis por Espectrometría de Masas con Plasma Acoplado por Inducción (ICP-MS) de las muestras de agua recolectadas reveló la presencia de Elementos Potencialmente Tóxicos (EPT) por encima de los Límites Máximos Permisibles (LMP) establecidos en la normatividad mexicana NOM-127-SSA1-2021, como Al y Pb. Los análisis de sedimentos incluyeron digestión asistida por microondas, extracción secuencial, análisis por ICP-MS, fluorescencia y difracción de rayos X. Los resultados revelaron la presencia de EPT en concentraciones cercanas a los LMP establecidos por regulaciones internacionales para Ba, Cr, Cu, Ni, Pb y As. La extracción secuencial mostró que la mayoría de estos elementos están fuertemente unidos a la matriz de silicatos del sedimento, por lo que presentan baja movilidad y biodisponibilidad. Sin embargo, algunos de estos elementos están unidos a otras fracciones minerales, lo que los hace susceptibles a procesos de liberación y movilización. Con base en los datos generados por los análisis de campo y laboratorio, y utilizando el software de modelado HYDRA/MEDUSA, fue posible simular escenarios geoquímicos que podrían favorecer la liberación, movilidad y deposición de los EPT. Se utilizó el software PHREEQC V.3 para simular reacciones químicas y realizar la especiación termodinámica y los índices de saturación. Los parámetros que determinan la movilidad de los EPT y las fases que se disuelven y precipitan para alcanzar el equilibrio químico son la temperatura, el pH, el potencial redox, el oxígeno disuelto y las concentraciones químicas. Estas simulaciones permiten comprender las condiciones bajo las cuales los EPT pueden volverse biodisponibles y, por lo tanto, afectar la salud de los residentes de la comunidad.
Resumen - El objetivo de este estudio fue determinar las condiciones y mecanismos que permiten la movilización, transporte y deposición de contaminantes como metales pesados en los dos principales embalses de agua superficial de la comunidad de Palo Colorado, en el municipio de San Felipe, Guanajuato, México: el embalse La Cruz y la Presa Chica. La comunidad está ubicada en una región minera donde históricamente se han explotado depósitos de minerales metálicos de estaño y mercurio y depósitos del mineral no metálico caolín. En la comunidad se ha reportado una alta incidencia de problemas de salud vinculados a la calidad del agua consumida por los residentes. El análisis por Espectrometría de Masas con Plasma Acoplado por Inducción (ICP-MS) de las muestras de agua recolectadas reveló la presencia de Elementos Potencialmente Tóxicos (EPT) por encima de los Límites Máximos Permisibles (LMP) establecidos en la normatividad mexicana NOM-127-SSA1-2021, como Al y Pb. Los análisis de sedimentos incluyeron digestión asistida por microondas, extracción secuencial, análisis por ICP-MS, fluorescencia y difracción de rayos X. Los resultados revelaron la presencia de EPT en concentraciones cercanas a los LMP establecidos por regulaciones internacionales para Ba, Cr, Cu, Ni, Pb y As. La extracción secuencial mostró que la mayoría de estos elementos están fuertemente unidos a la matriz de silicatos del sedimento, por lo que presentan baja movilidad y biodisponibilidad. Sin embargo, algunos de estos elementos están unidos a otras fracciones minerales, lo que los hace susceptibles a procesos de liberación y movilización. Con base en los datos generados por los análisis de campo y laboratorio, y utilizando el software de modelado HYDRA/MEDUSA, fue posible simular escenarios geoquímicos que podrían favorecer la liberación, movilidad y deposición de los EPT. Se utilizó el software PHREEQC V.3 para simular reacciones químicas y realizar la especiación termodinámica y los índices de saturación. Los parámetros que determinan la movilidad de los EPT y las fases que se disuelven y precipitan para alcanzar el equilibrio químico son la temperatura, el pH, el potencial redox, el oxígeno disuelto y las concentraciones químicas. Estas simulaciones permiten comprender las condiciones bajo las cuales los EPT pueden volverse biodisponibles y, por lo tanto, afectar la salud de los residentes de la comunidad.
Palabras clave: embalses, mecanismos de transporte, metales pesados, equilibrio químico, modelado geoquímico.
Palabras clave: embalses, mecanismos de transporte, metales pesados, equilibrio químico, modelado geoquímico.
23 O WASPoll: Environment: Water, Air, Soil. Water contamination
EFFICIENT ARSENIC REMOVAL FROM WATER USING IRON-IMPREGNATED LOW-TEMPERATURE BIOCHAR DERIVED FROM HENEQUEN FIBERS: PERFORMANCE, MECHANISM, AND LCA ANALYSIS
Xu Liao, Raúl Miranda Avilés, Yanmei Li
Hidrogeóloga (Ph.D., Universidad de La Coruña) especializada en modelación de aguas subterráneas estudio integral en recursos hídricos. Profesora titular B en la Universidad de Guanajuato (SNII II, PRODEP), es Vicepresidenta de la Asociación Mexicana de Hidrogeología.
Abstract - The present study aims to investigate the low-energy consumption and high-efficiency removal of arsenic from aqueous solutions. The designed adsorbent Fe/TBC was synthesized by impregnating iron on torrefaction henequen fibers. Isothermal adsorption experiments indicated maximum adsorption capacities of 7.30 mg/g and 8.98 mg/g for arsenic(V) at 25.0 °C and 40.0 °C, respectively. The interference testing showed that elevated levels of pH, concentration, and humic acid content in the solution could inhibit the adsorption of arsenic by Fe/TBC. Characterization of the adsorbent before and after adsorption using FTIR and SEM-EDS techniques confirmed arsenic adsorption mechanisms, including pore filling, electrostatic interaction, surface complexation, and H-bond adhesion. Column experiments were conducted to treat arsenic-spiked water and natural groundwater, with effective treatment volumes of 550 mL and 8792 mL, respectively. Lastly, the life cycle assessment (LCA) using OpenLCA 2.0.3 software was performed to treat 1 m3 of natural groundwater as the functional unit. The results indicated relatively significant environmental impacts during the Fe/TBC synthesis stage. The global warming potential resulting from the entire life cycle process was determined to be 0.8 kg CO2-eq. The results from batch and column experiments, regeneration studies, and LCA analysis indicate that Fe/TBC could be a promising adsorbent for arsenic(V).
Keywords: Arsenic adsorption, CO2 emission, Regeneration, Torrefaction biochar, Water treatment
Resumen: El presente estudio tiene como objetivo investigar la eliminación de arsénico de soluciones acuosas con bajo consumo energético y alta eficiencia. El adsorbente diseñado, Fe/TBC, se sintetizó mediante la impregnación de hierro en fibras de henequén torefactadas. Los experimentos de adsorción isotérmica indicaron capacidades de adsorción máximas de 7.30 mg/g y 8.98 mg/g para arsénico(V) a 25.0 °C y 40.0 °C, respectivamente. Las pruebas de interferencia mostraron que niveles elevados de pH, concentración y contenido de ácido húmico en la solución podían inhibir la adsorción de arsénico por el Fe/TBC. La caracterización del adsorbente antes y después de la adsorción mediante las técnicas de FTIR y SEM-EDS confirmó los mecanismos de adsorción de arsénico, incluyendo el llenado de poros, la interacción electrostática, la complejación superficial y la adhesión por puentes de hidrógeno. Se realizaron experimentos en columna para tratar agua contaminada con arsénico y agua subterránea natural, con volúmenes de tratamiento efectivo de 550 mL y 8792 mL, respectivamente. Por último, se realizó una evaluación del ciclo de vida (ACV) utilizando el software OpenLCA 2.0.3, tomando el tratamiento de 1 m³ de agua subterránea natural como unidad funcional. Los resultados indicaron impactos ambientales relativamente significativos durante la etapa de síntesis del Fe/TBC. El potencial de calentamiento global resultante de todo el proceso del ciclo de vida se determinó en 0.8 kg de CO2-eq. Los resultados de los experimentos por lotes y en columna, los estudios de regeneración y el análisis de ACV indican que el Fe/TBC podría ser un adsorbente prometedor para el arsénico(V).
Palabras clave: Adsorción de arsénico, Emisiones de CO2, Regeneración, Biocarbón de torefacción, Tratamiento de agua.
33P WASPoll: Environment: Water, Air, Soil; Applied Environmental Microbiology // Energy generation
USE OF A BIOCATHODE WITH CORIOLOPSIS GALLICA IN A MICROBIAL FUEL CELL FOR WASTEWATER TREATMENT
Authors: Alan J Arias Diosdado, Antonio Horta, Norma Gutiérrez-Ortega , AH Serafin , Gilberto Carreño-Aguilera, Jorge Noriega
Abstract - In recent years, interest has grown in replacing abiotic cathodes with biocathodes in microbial fuel cells (MFC), using basidiomycetes that produce enzymes in situ, thus reducing enzyme production and purification costs. This study explores the construction of an MFC using a Coriolopsis gallica biocathode, capable of producing fungal laccase that catalyzes the oxygen reduction reaction in the cathode chamber. The experimental system employs a clay and activated carbon membrane, along with an anode inoculated with anaerobic sludge from a wastewater treatment plant (WWTP). Results show a 41% increase in chemical oxygen demand (COD) removal and up to a 120% increase in current generation compared to a control cell equipped with a pure clay membrane. These findings highlight the potential of the Coriolopsis gallica biocathode as an efficient and sustainable solution for wastewater treatment and energy generation.
Keywords: Microbial fuel cell, biocathode, Coriolopsis gallica, laccase, energy generation, wastewater treatment.
Resumen - En los últimos años, ha crecido el interés en reemplazar los cátodos abióticos por biocátodos en las celdas de combustible microbianas (MFC), utilizando basidiomicetos que producen enzimas in situ, lo que reduce los costos de producción y purificación de enzimas. Este estudio explora la construcción de una MFC utilizando un biocátodo de Coriolopsis gallica, capaz de producir lacasa fúngica que cataliza la reacción de reducción de oxígeno en la cámara del cátodo. El sistema experimental emplea una membrana de arcilla y carbón activado, junto con un ánodo inoculado con lodos anaerobios de una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR). Los resultados muestran un aumento del 41% en la remoción de la demanda química de oxígeno (DQO) y hasta un 120% de aumento en la generación de corriente en comparación con una celda de control equipada con una membrana de arcilla pura. Estos hallazgos resaltan el potencial del biocátodo de Coriolopsis gallica como una solución eficiente y sostenible para el tratamiento de aguas residuales y la generación de energía.
Resumen - En los últimos años, ha crecido el interés en reemplazar los cátodos abióticos por biocátodos en las celdas de combustible microbianas (MFC), utilizando basidiomicetos que producen enzimas in situ, lo que reduce los costos de producción y purificación de enzimas. Este estudio explora la construcción de una MFC utilizando un biocátodo de Coriolopsis gallica, capaz de producir lacasa fúngica que cataliza la reacción de reducción de oxígeno en la cámara del cátodo. El sistema experimental emplea una membrana de arcilla y carbón activado, junto con un ánodo inoculado con lodos anaerobios de una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR). Los resultados muestran un aumento del 41% en la remoción de la demanda química de oxígeno (DQO) y hasta un 120% de aumento en la generación de corriente en comparación con una celda de control equipada con una membrana de arcilla pura. Estos hallazgos resaltan el potencial del biocátodo de Coriolopsis gallica como una solución eficiente y sostenible para el tratamiento de aguas residuales y la generación de energía.
Palabras clave: Celda de combustible microbiana, biocátodo, Coriolopsis gallica, lacasa, generación de energía, tratamiento de aguas residuales.
35P WASPoll: Environment: Water, Air, Soil; Applied Environmental Microbiology // wastewater treatment
"EFFECT OF THE MAGNETIC FIELD IN A MICROBIAL FUEL CELL INTEGRATED INTO A WETLAND ASSOCIATED WITH CONTAMINANT REMOVAL"
EFECTO DEL CAMPO MAGNÉTICO EN UNA CELDA DE COMBUSTIBLE MICROBIANA INTEGRADA A UN HUMEDAL ASOCIADO A LA REMOCIÓN DE CONTAMINANTES
Authors: Jorge Alejandro Noriega Alvarado, Alan Joaquín Arias Diosdad, Francisco Antonio Horta Rangel, Norma Leticia Gutiérrez Ortega,Rosy Feria
Abstract - The present study evaluates the capacity of the plant Peperomia obtusifolia (baby rubber plant) to reduce the organic load in wastewater and compares its efficiency with other species reported in the literature, Nasturtium officinale (watercress) and Chrysopogon zizanioides (vetiver). Measurements of chemical oxygen demand (COD), pH, dissolved oxygen (DO), and chlorophyll levels were taken for 12 days to analyze the contaminant removal capacity and the resistance of each plant to environmental conditions. Additionally, the behavior of Peperomia obtusifolia was compared in the presence and absence of a magnetic field, evaluating its impact on adaptation and organic load removal efficiency. The results provide key information on the use of plant species in wastewater treatment systems and the potential effect of magnetic fields on these processes.
Abstract - The present study evaluates the capacity of the plant Peperomia obtusifolia (baby rubber plant) to reduce the organic load in wastewater and compares its efficiency with other species reported in the literature, Nasturtium officinale (watercress) and Chrysopogon zizanioides (vetiver). Measurements of chemical oxygen demand (COD), pH, dissolved oxygen (DO), and chlorophyll levels were taken for 12 days to analyze the contaminant removal capacity and the resistance of each plant to environmental conditions. Additionally, the behavior of Peperomia obtusifolia was compared in the presence and absence of a magnetic field, evaluating its impact on adaptation and organic load removal efficiency. The results provide key information on the use of plant species in wastewater treatment systems and the potential effect of magnetic fields on these processes.
Keywords: wastewater treatment, Peperomia obtusifolia, constructed wetlands, magnetic field
Resumen - El presente estudio evalúa la capacidad de la planta Peperomia obtusifolia (caucho) para reducir la carga orgánica en aguas residuales y compara su eficiencia con otras especies reportadas en la literatura, Nasturtium officinale (berro) y Chrysopogon zizanioides (vetiver). Se realizaron mediciones de demanda química de oxígeno (DQO), pH, oxígeno disuelto (OD) y niveles de clorofila durante 12 días para analizar la capacidad de remoción de contaminantes y la resistencia de cada planta a las condiciones ambientales. Además, se comparó el comportamiento de Peperomia obtusifolia en presencia y ausencia de un campo magnético, evaluando su impacto en la adaptación y eficiencia de remoción de carga orgánica. Los resultados proporcionan información clave sobre el uso de especies vegetales en sistemas de tratamiento de aguas residuales y el potencial efecto de los campos magnéticos en dichos procesos.
Resumen - El presente estudio evalúa la capacidad de la planta Peperomia obtusifolia (caucho) para reducir la carga orgánica en aguas residuales y compara su eficiencia con otras especies reportadas en la literatura, Nasturtium officinale (berro) y Chrysopogon zizanioides (vetiver). Se realizaron mediciones de demanda química de oxígeno (DQO), pH, oxígeno disuelto (OD) y niveles de clorofila durante 12 días para analizar la capacidad de remoción de contaminantes y la resistencia de cada planta a las condiciones ambientales. Además, se comparó el comportamiento de Peperomia obtusifolia en presencia y ausencia de un campo magnético, evaluando su impacto en la adaptación y eficiencia de remoción de carga orgánica. Los resultados proporcionan información clave sobre el uso de especies vegetales en sistemas de tratamiento de aguas residuales y el potencial efecto de los campos magnéticos en dichos procesos.
Palabras-clave: tratamiento de aguas residuales, Peperomia obtusifolia, humedales artificiales, campo magnético
22P WASPoll: Environment: Water, Air, Soil; Applied Environmental Microbiology // Biodegradation and Phytoremediation, wastewater treatment
TREATMENT TRAIN FOR DAIRY WASTEWATER USING NATURAL COAGULANTS AND CONSTRUCTED WETLANDS
Authors: Ana R. Rocha-Vallejo, Elizabeth Quintana-Rodríguez, Víctor H. Robledo-Zacarías, David A. Camarena-Pozos
Abstract -The increase in dairy products has led to the rise in the generation of dairy wastewater, commonly treated by conventional physicochemical treatment processes such as coagulation-flocculation and biological processes, both aerobic and anaerobic, such as activated sludge systems, oxidation ponds, and upflow anaerobic sludge blanket reactors (UASB) (Ahmad et al., 2019; Armijo et al., 2021; Ganta et al., 2022). These technologies face limitations associated with investment costs, maintenance, energy demand, and the accumulation of chemicals in the treated water, such as aluminum sulfate or ferric chloride used in coagulation-flocculation processes (De Mendonça et al., 2022; Ganta et al., 2022; Kerry J. Howe, 2012). This research proposes an alternative treatment train by coagulation-flocculation, as primary treatment, using a natural coagulant based on pulverized leaves of Agave tequilana plants, coupled to a secondary treatment by horizontal subsurface flow constructed wetlands (HSSF-CW), using tezontle as substrate and Typha domingensis as plant species. This train removes total suspended solids (TSS), fats, oils, and grease (FOG), and chemical oxygen demand (COD) in wastewater from the dairy sector. Different concentrations of the A. tequilana coagulant (500, 1000, and 1500 mg/L) and hydraulic retention times were evaluated in the constructed wetlands (40, 60, and 80 h). Characterization of A. tequilana coagulant identified elements such as K+, Ca+2, and functional groups such as OH, -COO, -COOH, -NH, C-O, and C=O, and a point charge zero (PZC) of 6.243. PZC indicates the neutralization point of the material, which is related to the ionization of the functional groups detected in FTIR. In acidic pH, these functional groups are protonated, contributing to the destabilization, neutralization, the bridge between particles, and the formation of the sludge. The initial characterization of the dairy wastewater identified a TSS concentration of 850 ± 90.14 mg/L, FOG of 3,877.565±334.19 mg/L, COD of 17,828.81±3650.13 mg/L, and pH of 5-6. Removal efficiency using A. tequilana in the coagulation process is 80% for TSS, 15% for COD, and 99% for FOG, compared to the initial concentration of the effluent. On the other hand, using HSSF-CW as a subsequent treatment generated a 90% TSS removal, 40% COD, and 90% FOG, in a hydraulic retention time of 40 hours, in addition to the primary treatment output concentration. This treatment train's efficiency using coagulation and constructed wetlands was 98.63% TSS removal, 56.33% COD, and 98.83% FOG.
Keywords: Dairy wastewater, coagulation-flocculation process, Agave tequilana, constructed wetlands, phytoremediation, hydraulic retention times, point charge zero
Resumen - El aumento en la producción de productos lácteos ha provocado un incremento en la generación de aguas residuales lácteas, que comúnmente se tratan con procesos convencionales fisicoquímicos como la coagulación-floculación y procesos biológicos (aeróbicos y anaeróbicos), como los sistemas de lodos activados, lagunas de oxidación y reactores anaerobios de flujo ascendente con manto de lodos (UASB) (Ahmad et al., 2019; Armijo et al., 2021; Ganta et al., 2022). Estas tecnologías enfrentan limitaciones asociadas con costos de inversión, mantenimiento, demanda de energía y la acumulación de químicos en el agua tratada, como sulfato de aluminio o cloruro férrico, utilizados en los procesos de coagulación-floculación (De Mendonça et al., 2022; Ganta et al., 2022; Kerry J. Howe, 2012). Esta investigación propone un tren de tratamiento alternativo mediante coagulación-floculación como tratamiento primario, utilizando un coagulante natural a base de hojas pulverizadas de plantas de Agave tequilana, acoplado a un tratamiento secundario mediante humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal (HSSF-CW), empleando tezontle como sustrato y Typha domingensis como especie vegetal. Este tren elimina los sólidos suspendidos totales (SST), grasas, aceites y grasas (FOG), y la demanda química de oxígeno (DQO) en las aguas residuales del sector lácteo. Se evaluaron diferentes concentraciones del coagulante de A. tequilana (500, 1000 y 1500 mg/L) y tiempos de retención hidráulica en los humedales construidos (40, 60 y 80 h). La caracterización del coagulante de A. tequilana identificó elementos como K+, Ca+², y grupos funcionales como OH, -COO, -COOH, -NH, C-O y C=O, así como un punto de carga cero (PZC) de 6.243. El PZC indica el punto de neutralización del material, que está relacionado con la ionización de los grupos funcionales detectados por FTIR. En pH ácido, estos grupos funcionales se protonan, contribuyendo a la desestabilización, neutralización, el puente entre partículas y la formación del lodo. La caracterización inicial de las aguas residuales lácteas identificó una concentración de SST de 850 ± 90.14 mg/L, FOG de 3,877.565±334.19 mg/L, DQO de 17,828.81±3650.13 mg/L y un pH de 5-6. La eficiencia de remoción usando A. tequilana en el proceso de coagulación es del 80% para SST, 15% para DQO y 99% para FOG, en comparación con la concentración inicial del efluente. Por otro lado, el uso del HSSF-CW como tratamiento posterior generó una remoción del 90% de SST, 40% de DQO y 90% de FOG, en un tiempo de retención hidráulica de 40 horas, además de la concentración de salida del tratamiento primario. La eficiencia total de este tren de tratamiento usando coagulación y humedales construidos fue del 98.63% de remoción de SST, 56.33% de DQO y 98.83% de FOG.
Resumen - El aumento en la producción de productos lácteos ha provocado un incremento en la generación de aguas residuales lácteas, que comúnmente se tratan con procesos convencionales fisicoquímicos como la coagulación-floculación y procesos biológicos (aeróbicos y anaeróbicos), como los sistemas de lodos activados, lagunas de oxidación y reactores anaerobios de flujo ascendente con manto de lodos (UASB) (Ahmad et al., 2019; Armijo et al., 2021; Ganta et al., 2022). Estas tecnologías enfrentan limitaciones asociadas con costos de inversión, mantenimiento, demanda de energía y la acumulación de químicos en el agua tratada, como sulfato de aluminio o cloruro férrico, utilizados en los procesos de coagulación-floculación (De Mendonça et al., 2022; Ganta et al., 2022; Kerry J. Howe, 2012). Esta investigación propone un tren de tratamiento alternativo mediante coagulación-floculación como tratamiento primario, utilizando un coagulante natural a base de hojas pulverizadas de plantas de Agave tequilana, acoplado a un tratamiento secundario mediante humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal (HSSF-CW), empleando tezontle como sustrato y Typha domingensis como especie vegetal. Este tren elimina los sólidos suspendidos totales (SST), grasas, aceites y grasas (FOG), y la demanda química de oxígeno (DQO) en las aguas residuales del sector lácteo. Se evaluaron diferentes concentraciones del coagulante de A. tequilana (500, 1000 y 1500 mg/L) y tiempos de retención hidráulica en los humedales construidos (40, 60 y 80 h). La caracterización del coagulante de A. tequilana identificó elementos como K+, Ca+², y grupos funcionales como OH, -COO, -COOH, -NH, C-O y C=O, así como un punto de carga cero (PZC) de 6.243. El PZC indica el punto de neutralización del material, que está relacionado con la ionización de los grupos funcionales detectados por FTIR. En pH ácido, estos grupos funcionales se protonan, contribuyendo a la desestabilización, neutralización, el puente entre partículas y la formación del lodo. La caracterización inicial de las aguas residuales lácteas identificó una concentración de SST de 850 ± 90.14 mg/L, FOG de 3,877.565±334.19 mg/L, DQO de 17,828.81±3650.13 mg/L y un pH de 5-6. La eficiencia de remoción usando A. tequilana en el proceso de coagulación es del 80% para SST, 15% para DQO y 99% para FOG, en comparación con la concentración inicial del efluente. Por otro lado, el uso del HSSF-CW como tratamiento posterior generó una remoción del 90% de SST, 40% de DQO y 90% de FOG, en un tiempo de retención hidráulica de 40 horas, además de la concentración de salida del tratamiento primario. La eficiencia total de este tren de tratamiento usando coagulación y humedales construidos fue del 98.63% de remoción de SST, 56.33% de DQO y 98.83% de FOG.
Palabras clave: Aguas residuales lácteas, proceso de coagulación-floculación, Agave tequilana, humedales construidos, fitorremediación, tiempos de retención hidráulica, punto de carga cero.
29P WASPoll: Environment: Water, Air, Soil; Applied Environmental Microbiology // Metagenomic, Molecular Biology
IDENTIFICATION OF EFFECTOR MOLECULE BINDING SITE OF ACYCLIC TERPENE DEGRADATION PATHWAY REPRESSOR ATUR FROM Pseudomonas aeruginosa
Authors: Alma Laura Díaz-Pérez, Jesús Campos-García, Carla Isabel Tena Fuentes, Rafael Alejandro Veloz-García, César Díaz-Pérez
Abstract – Among species that compose Pseudomonas genus, Pseudomonas aeruginosa stands out for its ability to degrade recalcitrant hydrocarbons such as acyclic terpenes, using ATU degradation pathway. This pathway is regulated by AtuR (PA2885), a transcriptional repressor which belongs to TetR family. To learn more about AtuR transcriptional regulator function in this study a molecular model was built and a search for possible effector molecules binding site for the AtuR protein was done. A molecular model of the AtuR regulator bound to its cofactor Mg2+ was generated. AtuR dimer has the helix-turn-helix DNA-binding domain in N-terminal region and a ligand-binding pfiT-like motif in the C-terminal domain. Mg2+ cofactor binding residues H26, E109 and Q22, and conserved DNA binding residues K59, F53, T37, T35, V38 and S49 were identified. AtuR is involved in the ATU metabolic pathway, where metabolites are activated by binding to coenzyme-A (CoA). The CavityPlus server was used to locate probable cavities that could serve as ligand binding sites; however, only one of these cavities has suitable characteristics for this function. A molecular docking analysis showed that CoA can fit in this probable binding site. These results suggest that AtuR has an effector binding site that suits metabolites active by CoA.
Keywords: AtuR, TetR, Pseudomonas aeruginosa, binding site, molecular docking
Resumen - Entre las especies que componen el género Pseudomonas, Pseudomonas aeruginosa se destaca por su capacidad para degradar hidrocarburos recalcitrantes como los terpenos acíclicos, utilizando la vía de degradación ATU. Esta vía está regulada por AtuR (PA2885), un represor transcripcional que pertenece a la familia TetR. Para aprender más sobre la función del regulador transcripcional AtuR, en este estudio se construyó un modelo molecular y se realizó una búsqueda de posibles sitios de unión a moléculas efectoras para la proteína AtuR.
Resumen - Entre las especies que componen el género Pseudomonas, Pseudomonas aeruginosa se destaca por su capacidad para degradar hidrocarburos recalcitrantes como los terpenos acíclicos, utilizando la vía de degradación ATU. Esta vía está regulada por AtuR (PA2885), un represor transcripcional que pertenece a la familia TetR. Para aprender más sobre la función del regulador transcripcional AtuR, en este estudio se construyó un modelo molecular y se realizó una búsqueda de posibles sitios de unión a moléculas efectoras para la proteína AtuR.
Se generó un modelo molecular del regulador AtuR unido a su cofactor Mg²⁺. El dímero de AtuR tiene el dominio de unión a ADN de hélice-giro-hélice en la región N-terminal y un motivo de unión a ligando similar a pfiT en el dominio C-terminal. Se identificaron los residuos de unión al cofactor Mg²⁺ H26, E109 y Q22, y los residuos conservados de unión al ADN K59, F53, T37, T35, V38 y S49. AtuR está involucrado en la vía metabólica ATU, donde los metabolitos se activan uniéndose a la coenzima A (CoA). El servidor CavityPlus se utilizó para localizar cavidades probables que podrían servir como sitios de unión a ligando; sin embargo, solo una de estas cavidades tiene características adecuadas para esta función. Un análisis de acoplamiento molecular (molecular docking) mostró que la CoA puede encajar en este sitio de unión probable. Estos resultados sugieren que AtuR tiene un sitio de unión a efectores que es adecuado para metabolitos activados por CoA.
Palabras clave: AtuR, TetR, Pseudomonas aeruginosa, sitio de unión, acoplamiento molecular
26P WASPoll: Environment: Water, Air, Soil; Applied Environmental Microbiology // Tecnologías limpias y sostenibles
"RISK OF METAL MOBILITY IN THE VALORIZATION OF URBAN SOLID WASTE FOR PLANT REPRODUCTION IN A NURSERY"
RIESGO DE MOVILIDAD DE METALES EN LA VALORACION DE DE RESIDUOS SOLIDOS URBANOS EN LA REPRODUCCION DE PLANTAS EN VIVERO
Authors: Lucy Mora Palomino, Luisa Elene Tinoco González, Thalita Fernanda Abbruzini, Miguel Ángel, Delgado Reyes y Blanca Lucía Prado Pano
Abstract -Managing Urban Solid Waste (USW) is one of the significant challenges of urban growth. The valorization of USW through the creation of Technosols is an alternative that supports the development of resilient cities. This technology helps restore urban green spaces, improve water storage, and increase carbon capture. However, due to the origin of USW, they may contain heavy metals or potentially toxic elements, so it's important to understand the risk of their mobility when Technosols are created. This work shows the leaching of heavy metals from a Technosol in a mass plant reproduction experiment for five tree species in a nursery. Metal mobility was estimated using ion exchange resin bags placed at the leachate outlet of the experimental units under different fertilization conditions, which were compared to Peat Moss. The results show that As and V are the elements with the highest risk of mobility after one year of experimentation.
Abstract -Managing Urban Solid Waste (USW) is one of the significant challenges of urban growth. The valorization of USW through the creation of Technosols is an alternative that supports the development of resilient cities. This technology helps restore urban green spaces, improve water storage, and increase carbon capture. However, due to the origin of USW, they may contain heavy metals or potentially toxic elements, so it's important to understand the risk of their mobility when Technosols are created. This work shows the leaching of heavy metals from a Technosol in a mass plant reproduction experiment for five tree species in a nursery. Metal mobility was estimated using ion exchange resin bags placed at the leachate outlet of the experimental units under different fertilization conditions, which were compared to Peat Moss. The results show that As and V are the elements with the highest risk of mobility after one year of experimentation.
Keywords - Urban Solid Waste, Compost, Technosols, Reproduction of Tree Species
Keywords - Urban Solid Waste, Compost, Technosols, Reproduction of Tree Species
Resumen - El manejo de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) es uno de los retos importantes del crecimiento urbano. La valoración de los RSU a partir de la construcción de Tecnosoles es una alternativa que permite integrarse a la construcción de ciudades resilientes. Es una tecnología que permite restaurar áreas verdes urbanas, mejorar el almacenamiento de agua y aumentar la captura de carbono. Sin embargo, por el origen de los RSU, estos pueden contener metales pesados o elementos potencialmente tóxicos, en este sentido es importante conocer el riesgo de su movilidad en la construcción de Tecnosoles. Este trabajo muestra la lixiviación de metales pesados de un Tecnosuelo en un experimento de reproducción masiva de plantas en vivero en cinco especies arbóreas. La movilidad se llevó estimó utilizando bolsitas de resinas de intercambio iónico colocadas en la salida de los lixiviados de las unidades experimentales, en condiciones de fertilización diferentes comparada con el Peat Moos. Los resultados muestras que el As y el V son los elementos de mayor riesgo de movilidad después de un año de experimentación.
Resumen - El manejo de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) es uno de los retos importantes del crecimiento urbano. La valoración de los RSU a partir de la construcción de Tecnosoles es una alternativa que permite integrarse a la construcción de ciudades resilientes. Es una tecnología que permite restaurar áreas verdes urbanas, mejorar el almacenamiento de agua y aumentar la captura de carbono. Sin embargo, por el origen de los RSU, estos pueden contener metales pesados o elementos potencialmente tóxicos, en este sentido es importante conocer el riesgo de su movilidad en la construcción de Tecnosoles. Este trabajo muestra la lixiviación de metales pesados de un Tecnosuelo en un experimento de reproducción masiva de plantas en vivero en cinco especies arbóreas. La movilidad se llevó estimó utilizando bolsitas de resinas de intercambio iónico colocadas en la salida de los lixiviados de las unidades experimentales, en condiciones de fertilización diferentes comparada con el Peat Moos. Los resultados muestras que el As y el V son los elementos de mayor riesgo de movilidad después de un año de experimentación.
Palabras Claves: Residuos Sólidos Urbanos, Compost, Tecnosuelos, Reproducción de especies Arbóreas
19P WASPoll: Environment: Water, Air, Soil; Applied Environmental Microbiology // Biodegradation, Bioremediation, Phytoremediation
Paola Sánchez es estudiante de Ingeniería en Biotecnología en formación por la Universidad de Guanajuato donde se ha desempeñado en la profundización de bioprocesos y en técnicas de laboratorio. Su interés académico se centra en la investigación y aplicación de la biotecnología para e desarrollo de soluciones sostenibles en el ámbito ambiental. A través de su formación busca contribuir al avance cientifico y tecnológico orientado al aprovechamiento responsable de los recursos naturales y la mejora de la calidad de vida.
ANALYSIS OF THE REMOVABILITY OF BLUE COLORANT IN AQUEOUS DISSOLUTION ON BIOCARBON FROM CORN STRAW (Zea mays l.) PACKED IN FIXED-LEAF COLUMNS
Authors: Esperanza Paola Sánchez López, Sánchez Hernández Bernardo Luis Ángel, Cabrera Coronado Andrea Noemí, Villalobos Canchola Mariana, Peña Caballero Vicente, Castillo Baltazar Omar Surisadai, Rodríguez Alejandro David Aaron, Landa Zavaleta Luz María
Abstract -The excessive discharge of synthetic dyes by the textile industry into water bodies represents a significant environmental threat, due to their high toxicity, persistence and resistance to degradation. Although there are several conventional methods for their treatment, these often generate adverse effects. Techniques such as chemical oxidation, coagulation-flocculation and membrane filtration have important limitations. They involve high operational costs, fouling problems, specialized maintenance, as well as generating secondary waste and untreated by-products that pose a risk to human health and the environment. Against this backdrop, this study proposes the use of biochar as a sustainable alternative in dye adsorption processes, made from corn stover, an abundant agricultural waste in rural areas. This proposal not only helps to mitigate pollution but also promotes the circular economy through the valorization of agro-industrial waste. Biochar has favorable physicochemical properties for adsorption, such as its porous structure and high surface area, which give it a high affinity for dyes in solutions. This capacity is related to the presence of functional groups on its surface, which allow specific interactions with the pollutants. Its low cost, availability and lower environmental impact reinforce its viability as a sustainable alternative. This material is obtained by pyrolysis, a thermal process in a controlled atmosphere and without oxygen. The objective of this work is to evaluate the efficiency of the proposed biochar as a biosorbent using packed Pyrex glass columns (length=13.8 cm, internal diameter=0.172 cm) considering as design variables bed height (Z1=4 cm, Z2=8 cm and z4= 12 cm) and three residence times (τ=V/F) and three concentrations of commercial blue dye to model the dye removal by predicting the breakthrough curves.
Abstract -The excessive discharge of synthetic dyes by the textile industry into water bodies represents a significant environmental threat, due to their high toxicity, persistence and resistance to degradation. Although there are several conventional methods for their treatment, these often generate adverse effects. Techniques such as chemical oxidation, coagulation-flocculation and membrane filtration have important limitations. They involve high operational costs, fouling problems, specialized maintenance, as well as generating secondary waste and untreated by-products that pose a risk to human health and the environment. Against this backdrop, this study proposes the use of biochar as a sustainable alternative in dye adsorption processes, made from corn stover, an abundant agricultural waste in rural areas. This proposal not only helps to mitigate pollution but also promotes the circular economy through the valorization of agro-industrial waste. Biochar has favorable physicochemical properties for adsorption, such as its porous structure and high surface area, which give it a high affinity for dyes in solutions. This capacity is related to the presence of functional groups on its surface, which allow specific interactions with the pollutants. Its low cost, availability and lower environmental impact reinforce its viability as a sustainable alternative. This material is obtained by pyrolysis, a thermal process in a controlled atmosphere and without oxygen. The objective of this work is to evaluate the efficiency of the proposed biochar as a biosorbent using packed Pyrex glass columns (length=13.8 cm, internal diameter=0.172 cm) considering as design variables bed height (Z1=4 cm, Z2=8 cm and z4= 12 cm) and three residence times (τ=V/F) and three concentrations of commercial blue dye to model the dye removal by predicting the breakthrough curves.
Keywords - Adsorption, Biochar, Biosorbent, Dye, Packed bed bioreactor, Wastewater treatment
Keywords - Adsorption, Biochar, Biosorbent, Dye, Packed bed bioreactor, Wastewater treatment
Resumen - La descarga excesiva de colorantes sintéticos por parte de la industria textil en los cuerpos de agua representa una amenaza ambiental significativa, debido a su alta toxicidad, persistencia y resistencia a la degradación. Aunque existen varios métodos convencionales para su tratamiento, estos a menudo generan efectos adversos. Técnicas como la oxidación química, la coagulación-floculación y la filtración por membrana tienen limitaciones importantes: implican altos costos operativos, problemas de ensuciamiento (fouling), mantenimiento especializado, además de generar residuos secundarios y subproductos no tratados que suponen un riesgo para la salud humana y el medio ambiente. Ante este panorama, este estudio propone el uso de biocarbón como una alternativa sostenible en los procesos de adsorción de colorantes. El biocarbón se elaboró a partir de rastrojo de maíz, un residuo agrícola abundante en las zonas rurales. Esta propuesta no solo ayuda a mitigar la contaminación, sino que también promueve la economía circular a través de la valorización de residuos agroindustriales. El biocarbón posee propiedades fisicoquímicas favorables para la adsorción, como su estructura porosa y su gran área superficial, lo que le confiere una alta afinidad por los colorantes en solución. Esta capacidad está relacionada con la presencia de grupos funcionales en su superficie, que permiten interacciones específicas con los contaminantes. Su bajo costo, disponibilidad y menor impacto ambiental refuerzan su viabilidad como una alternativa sostenible. Este material se obtiene mediante pirólisis, un proceso térmico en una atmósfera controlada y sin oxígeno. El objetivo de este trabajo es evaluar la eficiencia del biocarbón propuesto como biosorbente utilizando columnas de vidrio Pyrex empacadas (longitud=13.8 cm, diámetro interno=0.172 cm), considerando como variables de diseño la altura del lecho (Z1=4 cm, Z2=8 cm y Z3=12 cm) y tres tiempos de residencia (τ=V/F) y tres concentraciones de colorante azul comercial para modelar la remoción del colorante mediante la predicción de las curvas de ruptura (breakthrough curves).
Resumen - La descarga excesiva de colorantes sintéticos por parte de la industria textil en los cuerpos de agua representa una amenaza ambiental significativa, debido a su alta toxicidad, persistencia y resistencia a la degradación. Aunque existen varios métodos convencionales para su tratamiento, estos a menudo generan efectos adversos. Técnicas como la oxidación química, la coagulación-floculación y la filtración por membrana tienen limitaciones importantes: implican altos costos operativos, problemas de ensuciamiento (fouling), mantenimiento especializado, además de generar residuos secundarios y subproductos no tratados que suponen un riesgo para la salud humana y el medio ambiente. Ante este panorama, este estudio propone el uso de biocarbón como una alternativa sostenible en los procesos de adsorción de colorantes. El biocarbón se elaboró a partir de rastrojo de maíz, un residuo agrícola abundante en las zonas rurales. Esta propuesta no solo ayuda a mitigar la contaminación, sino que también promueve la economía circular a través de la valorización de residuos agroindustriales. El biocarbón posee propiedades fisicoquímicas favorables para la adsorción, como su estructura porosa y su gran área superficial, lo que le confiere una alta afinidad por los colorantes en solución. Esta capacidad está relacionada con la presencia de grupos funcionales en su superficie, que permiten interacciones específicas con los contaminantes. Su bajo costo, disponibilidad y menor impacto ambiental refuerzan su viabilidad como una alternativa sostenible. Este material se obtiene mediante pirólisis, un proceso térmico en una atmósfera controlada y sin oxígeno. El objetivo de este trabajo es evaluar la eficiencia del biocarbón propuesto como biosorbente utilizando columnas de vidrio Pyrex empacadas (longitud=13.8 cm, diámetro interno=0.172 cm), considerando como variables de diseño la altura del lecho (Z1=4 cm, Z2=8 cm y Z3=12 cm) y tres tiempos de residencia (τ=V/F) y tres concentraciones de colorante azul comercial para modelar la remoción del colorante mediante la predicción de las curvas de ruptura (breakthrough curves).
Palabras clave - Adsorción, Biocarbón, Biosorbente, Colorante, Biorreactor de lecho empacado, Tratamiento de aguas residuales.
Palabras clave - Adsorción, Biocarbón, Biosorbente, Colorante, Biorreactor de lecho empacado, Tratamiento de aguas residuales.
11P WASPoll: Eco-materials and nanotechnology:
Mi nombre es Leonardo Daniel Hidalgo Muñoz, soy estudiante de Ingeniería en Bionanotecnología en la Universidad Iberoamericana León. Mi interés se centra en el desarrollo de nanomateriales con aplicaciones ambientales, especialmente en el diseño de nanopartículas funcionalizadas para la detección y remoción de contaminantes, buscando siempre contribuir al cuidado del entorno y al bienestar social a través de la ciencia. He participado activamente en distintos espacios académicos y de divulgación científica, entre ellos el 2.º Congreso de Ingenierías de Estudiantes SUJ, el 3.er Congreso Estatal de Ciencia e Ingeniería en Materiales en Puebla y el Congreso Nacional de Química Analítica en Tlaxcala.
CHEMICAL SENSORS FROM SILICON DIOXIDE NPS FOR THE REMOVAL OF HEAVY METALS AND METALLOIDS IN AQUATIC SYSTEMS
Authors: Leonardo Daniel Hidalgo Muñoz, Cecilia Zavaleta García, José de Jesús Ibarra Sánchez, Manuel Méndez García
Abstract – Heavy metal water pollution affects human health and aquatic ecosystems due to toxicity, bioaccumulation, and persistence. Therefore, ecological strategies are needed to reduce environmental impact and enable water reuse. Electrochemical and membrane technologies are current environmental treatments, but are costly. This project explores the synthesis of fluorescent silicon dioxide nanoparticles (SiO2-NPs, 1-100 nm) functionalized with tyrosine (Tyr) and tryptophan (Trp) as chemical sensors. Amino acid donor groups enable covalent bonding with metals, aiding in metal capture. Fluorescence decreases upon exposure to Cr, Ni, Hg, and Pb; likewise, Cr concentration was reduced in lab tests. SiO2-NPs stability is under evaluation, with encapsulation in calcium alginate being tested. UV-Vis spectra confirm amino acid coupling, though X-ray and TEM analysis are pending. These functionalized SiO2-NPs show promise for detecting and removing heavy metals in contaminated water.
Keywords: Chemical sensors, Fluorescence, SiO2-NPs, Tryptophan, Tyrosine.
Resumen - La contaminación del agua por metales pesados afecta la salud humana y los ecosistemas acuáticos debido a su toxicidad, bioacumulación y persistencia. Por lo tanto, se necesitan estrategias ecológicas para reducir el impacto ambiental y permitir la reutilización del agua. Las tecnologías electroquímicas y de membrana son tratamientos ambientales actuales, pero resultan costosos. Este proyecto explora la síntesis de nanopartículas fluorescentes de dióxido de silicio (SiO₂-NPs) de 1 a 100 nm, funcionalizadas con tirosina (Tyr) y triptófano (Trp), para usarlas como sensores químicos. Los grupos donadores de aminoácidos permiten la unión covalente con los metales, lo que ayuda a capturarlos. La fluorescencia disminuye al exponerse a Cr, Ni, Hg y Pb; de la misma forma, la concentración de Cr se redujo en las pruebas de laboratorio. La estabilidad de las SiO₂-NPs está en evaluación, y se está probando su encapsulación en alginato de calcio. Los espectros UV-Vis confirman el acoplamiento de los aminoácidos, aunque los análisis de rayos X y TEM están pendientes. Estas SiO₂-NPs funcionalizadas son prometedoras para la detección y eliminación de metales pesados en agua contaminada.
Resumen - La contaminación del agua por metales pesados afecta la salud humana y los ecosistemas acuáticos debido a su toxicidad, bioacumulación y persistencia. Por lo tanto, se necesitan estrategias ecológicas para reducir el impacto ambiental y permitir la reutilización del agua. Las tecnologías electroquímicas y de membrana son tratamientos ambientales actuales, pero resultan costosos. Este proyecto explora la síntesis de nanopartículas fluorescentes de dióxido de silicio (SiO₂-NPs) de 1 a 100 nm, funcionalizadas con tirosina (Tyr) y triptófano (Trp), para usarlas como sensores químicos. Los grupos donadores de aminoácidos permiten la unión covalente con los metales, lo que ayuda a capturarlos. La fluorescencia disminuye al exponerse a Cr, Ni, Hg y Pb; de la misma forma, la concentración de Cr se redujo en las pruebas de laboratorio. La estabilidad de las SiO₂-NPs está en evaluación, y se está probando su encapsulación en alginato de calcio. Los espectros UV-Vis confirman el acoplamiento de los aminoácidos, aunque los análisis de rayos X y TEM están pendientes. Estas SiO₂-NPs funcionalizadas son prometedoras para la detección y eliminación de metales pesados en agua contaminada.
Palabras clave: Sensores químicos, Fluorescencia, SiO₂-NPs, Triptófano, Tirosina.
13P WASPoll: Eco-materials and nanotechnology:
ENCAPSULATION OF CuO NANOPARTICLES FOR HEAVY METAL REMOVAL IN AQUATIC ECOSYSTEMS
Authors: Diana Emilia Moreno Vázquez, Cecilia Zavaleta García, José de Jesús Ibarra Sánchez, Manuel Méndez García
Abstract - Water pollution by heavy metals is a global environmental problem due to their toxicity, persistence, and bioaccumulation. Recently, the use of metal nanoparticles has provided efficient solutions as chemical sensors. Thus, copper oxide nanoparticles (CuO-NPs) have attracted attention because Cu possesses advantageous properties such as low cost and the ability to form coordination bonds with different ligands, which supports its application in metal toxic detection and removal. So, we studied the effectiveness of CuO-NPs synthesized with tyrosine and tryptophan as chemical sensors for the metal detection and removal in water. A methodology for CuO-NPs synthesis and encapsulation was developed using an alternating process (mechanical and ultrasonic agitation). When testing with Pb (II) using UV-Vis spectroscopy, shifts in the absorption bands were observed; this indicates: i) potential use as an optical sensor for Pb detection and ii) application for Pb removal by CuO-NPs encapsulation.
Keywords: Chemical coordination, metals, nanoparticles, sensors.
Resumen - La contaminación del agua por metales pesados es un problema ambiental global debido a su toxicidad, persistencia y bioacumulación. Recientemente, el uso de nanopartículas metálicas ha proporcionado soluciones eficientes como sensores químicos. Las nanopartículas de óxido de cobre (CuO-NPs) han llamado la atención porque el Cu posee propiedades ventajosas como su bajo costo y la capacidad de formar enlaces de coordinación con diferentes ligandos, lo que respalda su aplicación en la detección y eliminación de metales tóxicos. Por ello, estudiamos la efectividad de las CuO-NPs sintetizadas con tirosina y triptófano como sensores químicos para la detección y remoción de metales en el agua. Se desarrolló una metodología para la síntesis y encapsulación de las CuO-NPs utilizando un proceso alterno de agitación mecánica y ultrasónica. Al realizar pruebas con Pb(II) usando espectroscopía UV-Vis, se observaron cambios en las bandas de absorción. Esto indica: i) su uso potencial como un sensor óptico para la detección de Pb, y ii) su aplicación para la eliminación de Pb mediante la encapsulación de las CuO-NPs.
Resumen - La contaminación del agua por metales pesados es un problema ambiental global debido a su toxicidad, persistencia y bioacumulación. Recientemente, el uso de nanopartículas metálicas ha proporcionado soluciones eficientes como sensores químicos. Las nanopartículas de óxido de cobre (CuO-NPs) han llamado la atención porque el Cu posee propiedades ventajosas como su bajo costo y la capacidad de formar enlaces de coordinación con diferentes ligandos, lo que respalda su aplicación en la detección y eliminación de metales tóxicos. Por ello, estudiamos la efectividad de las CuO-NPs sintetizadas con tirosina y triptófano como sensores químicos para la detección y remoción de metales en el agua. Se desarrolló una metodología para la síntesis y encapsulación de las CuO-NPs utilizando un proceso alterno de agitación mecánica y ultrasónica. Al realizar pruebas con Pb(II) usando espectroscopía UV-Vis, se observaron cambios en las bandas de absorción. Esto indica: i) su uso potencial como un sensor óptico para la detección de Pb, y ii) su aplicación para la eliminación de Pb mediante la encapsulación de las CuO-NPs.
Palabras clave: Coordinación química, metales, nanopartículas, sensores.
14P WASPoll: Eco-materials and nanotechnology:
Estudiante de Ingeniería en Bionanotecnología en la Universidad Iberoamericana León, Juan Pablo Villalobos Ortiz se distingue por su compromiso con la investigación científica y la innovación tecnológica. Su formación interdisciplinaria le ha permitido desarrollar un enfoque analítico y creativo para el estudio de sistemas biológicos y nanomateriales con aplicaciones en la biotecnología moderna. Ha representado a su institución en espacios académicos de relevancia nacional, como el 3er Congreso Estatal de Ciencia e Ingeniería en Materiales en Puebla y el XXXVII Congreso Nacional de Química Analítica. Además, fue miembro de la sociedad estudiantil de su licenciatura, NaNO22, donde impulsó la participación académica y la vinculación entre ciencia y comunidad estudiantil. Motivado por la búsqueda de soluciones que integren la ciencia y la sustentabilidad, continúa ampliando su experiencia en proyectos que fortalezcan el desarrollo de la bionanotecnología en México
ENCAPSULATION OF MANGANESE OXIDE NANOPARTICLES FOR THE TARGETED REMOVAL OF TOXIC METALS AND METALLOIDS FROM INDUSTRIALLY IMPACTED AQUATIC ECOSYSTEMS
Authors: Juan Pablo Villalobos Ortiz, Cecilia Zavaleta García, José de Jesús Ibarra Sánchez, Manuel Méndez García
Abstract - Pollution of aquatic ecosystems is mainly caused by industrial waste, and metals/metalloids are major pollutants in Mexico (according to official regulations). This project proposes nanoremediation as an ecological solution to toxic elements removal, leveraging the unique physicochemical properties of nanoparticles (NPs). Specifically, oxide NPs possess magnetic, electrical, and catalytic properties that make them ideal for water treatment. Their synthesis requires a precursor, a reducing agent, and a stabilizer. Our approach focuses on synthesizing Manganese Oxide NPs (MnO-NPs) using Tyrosine (Tyr) and Tryptophan (Trp) as both reducing and stabilizing agents; and then encapsulating them with calcium alginate. This method facilitates the toxic metal removal (Cr, Hg, and Pb) through chemical coordination. Preliminary results demonstrate the MnO-NP formation; stabilized by Tyr or Trp and exhibiting strong covalent interactions with these pollutants thanks to the amino acids donor atoms .
Keywords: Amino Acids, Manganese, Nanoremediation, Oxide Nanoparticles, Water Contamination.
Resumen - La contaminación de los ecosistemas acuáticos es causada principalmente por los residuos industriales, y los metales/metaloides son los principales contaminantes en México (según la normativa oficial). Este proyecto propone la nanorremediación como una solución ecológica para la eliminación de elementos tóxicos, aprovechando las propiedades fisicoquímicas únicas de las nanopartículas (NPs).Específicamente, las NPs de óxido poseen propiedades magnéticas, eléctricas y catalíticas que las hacen ideales para el tratamiento del agua. Su síntesis requiere un precursor, un agente reductor y un estabilizador. Nuestro enfoque se centra en sintetizar NPs de Óxido de Manganeso (MnO-NPs) utilizando Tirosina (Tyr) y Triptófano (Trp) como agentes reductores y estabilizadores; y luego encapsularlas con alginato de calcio. Este método facilita la eliminación de metales tóxicos (Cr, Hg y Pb) a través de la coordinación química. Los resultados preliminares demuestran la formación de las MnO-NPs, estabilizadas por Tyr o Trp, y que exhiben fuertes interacciones covalentes con estos contaminantes gracias a los átomos donantes de los aminoácidos.
Resumen - La contaminación de los ecosistemas acuáticos es causada principalmente por los residuos industriales, y los metales/metaloides son los principales contaminantes en México (según la normativa oficial). Este proyecto propone la nanorremediación como una solución ecológica para la eliminación de elementos tóxicos, aprovechando las propiedades fisicoquímicas únicas de las nanopartículas (NPs).Específicamente, las NPs de óxido poseen propiedades magnéticas, eléctricas y catalíticas que las hacen ideales para el tratamiento del agua. Su síntesis requiere un precursor, un agente reductor y un estabilizador. Nuestro enfoque se centra en sintetizar NPs de Óxido de Manganeso (MnO-NPs) utilizando Tirosina (Tyr) y Triptófano (Trp) como agentes reductores y estabilizadores; y luego encapsularlas con alginato de calcio. Este método facilita la eliminación de metales tóxicos (Cr, Hg y Pb) a través de la coordinación química. Los resultados preliminares demuestran la formación de las MnO-NPs, estabilizadas por Tyr o Trp, y que exhiben fuertes interacciones covalentes con estos contaminantes gracias a los átomos donantes de los aminoácidos.
Palabras clave: Aminoácidos, Manganeso, Nanorremediación, Nanopartículas de óxido, Contaminación del agua.
24P WASPoll: Eco-materials: Agroresidues
EVALUATION OF A NATURAL MATERIAL AS A SUPPORT FOR THE DEVELOPMENT OF A BACTERIAL BIOFILM IN A FIXED BED REACTOR
Authors: Fátima del Pilar Gómez Alcocer , Elcia Margareth Souza Brito, Monica Jacquelina Martínez-Ramírez
Abstract - Hexavalent chromium [Cr(VI)] contamination in the Bajío region represents a serious environmental and public health problem. Due to the lack of effective mitigation strategies, bioprocesses involving biofilm-forming bacteria have emerged as a viable and sustainable alternative. In this study, a biomaterial composed of agro-industrial residues husk rice and jackfruit latex (CAY) was evaluated as a support for bacterial biofilm development in a 250 mL fixed-bed bioreactor (FBBR). Native bacteria resistant to high concentrations of Cr(VI) were used, and seven experimental conditions were tested.four focused on Cr(VI) reduction and three on bacterial growth. The reactors were fed with an initial Cr(VI) concentration of 200 mg/L. The main objective was to assess whether the developed bioprocess could reduce Cr(VI) concentrations in liquid medium through the action of bacterial biofilms on CAY supports.
Keywords: Biofilm, Bioremediation, Jackfruit latex, native bacteria. Hexavalent chromium
Resumen - La contaminación por cromo hexavalente [Cr(VI)] en la región del Bajío representa un grave problema ambiental y de salud pública. Ante la falta de estrategias de mitigación efectivas, los bioprocesos que involucran bacterias formadoras de biopelículas han surgido como una alternativa viable y sostenible. En este estudio, se evaluó un biomaterial compuesto por los residuos agroindustriales de cascarilla de arroz y látex de jaca (CAY) como soporte para el desarrollo de biopelículas bacterianas en un biorreactor de lecho fijo (FBBR) de 250 mL. Se utilizaron bacterias nativas resistentes a altas concentraciones de Cr(VI) y se probaron siete condiciones experimentales: cuatro enfocadas en la reducción de Cr(VI) y tres en el crecimiento bacteriano. Los reactores fueron alimentados con una concentración inicial de Cr(VI) de 200 mg/L.
Resumen - La contaminación por cromo hexavalente [Cr(VI)] en la región del Bajío representa un grave problema ambiental y de salud pública. Ante la falta de estrategias de mitigación efectivas, los bioprocesos que involucran bacterias formadoras de biopelículas han surgido como una alternativa viable y sostenible. En este estudio, se evaluó un biomaterial compuesto por los residuos agroindustriales de cascarilla de arroz y látex de jaca (CAY) como soporte para el desarrollo de biopelículas bacterianas en un biorreactor de lecho fijo (FBBR) de 250 mL. Se utilizaron bacterias nativas resistentes a altas concentraciones de Cr(VI) y se probaron siete condiciones experimentales: cuatro enfocadas en la reducción de Cr(VI) y tres en el crecimiento bacteriano. Los reactores fueron alimentados con una concentración inicial de Cr(VI) de 200 mg/L.
El objetivo principal fue evaluar si el bioproceso desarrollado podría reducir las concentraciones de Cr(VI) en medio líquido a través de la acción de las biopelículas bacterianas sobre los soportes de CAY.
Palabras clave - Biopelícula, Biorremediación, Látex de jaca, Bacterias nativas, Cromo hexavalente.
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