Revista Internacional de Contaminación Ambiental
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Impacto ambiental de plaguicidas de mayor venta y uso en una región del noroeste de México
Get PDFPesticides are chemical compounds used to control pests. Their use is mainly focused on agriculture. This work aimed to identify the most sold and used pesticides in a region of northern Nayarit, Mexico and evaluate their possible environmental impact. A descriptive study was carried out. Through structured questionnaires, information was collected from pesticide sales establishments and empty containers from primary collection centers (PCC) located in the study area were counted. Likewise, empty containers abandoned in plots and agricultural roads in the area were collected. The Environmental Impact Quotient (EIQ) was estimated by active ingredient (AI) and in the field (EIQf). According to the results, the first places in sales are occupied by cypermethrin, fenvalerate, and methamidophos. The empty containers in the PCC unveil fomesafen, cypermethrin and methamidophos as the most commonly used AIs. Meanwhile, the containers abandoned in agricultural plots and roads include cypermethrin, trifluralin and terbufos. EIQ values for commonly used pesticides ranged from 18.8 (low) to 66.0 (high). The application of the EIQf model on the main crop in the area confirms that the chemical pest management used could generate considerable impacts, mainly on the ecological component. The combined use of these indicators (EIQ and EIQf) provides a good approximation of the environmental impact generated by the use of pesticides in the area.Los plaguicidas son compuestos químicos que se utilizan para el control de plagas principalmente en la agricultura. El objetivo de este estudio fue identificar los plaguicidas más vendidos y utilizados en una región del norte de Nayarit, México, para evaluar su potencial impacto sobre el ambiente. Se realizó un estudio descriptivo. Mediante cuestionarios estructurados, se recabó información de establecimientos de venta de plaguicidas y se contabilizaron envases vacíos de centros de acopio primario (CAP) localizados en la zona de estudio. De igual forma, se recolectaron envases vacíos abandonados en parcelas y caminos agrícolas de la zona. Se estimó el cociente de impacto ambiental (CIA) por ingrediente activo (IA) y en campo (CIAc). De acuerdo con los resultados, los plaguicidas de mayor venta fueron la cipermetrina, el fenvalerato y el metamidofos. Los envases vacíos en los CAP revelan que el fomesafeno, la cipermetrina y el metamidofos son los IA mayormente utilizados. Mientras que los envases abandonados en parcelas y caminos agrícolas incluyen cipermetrina, trifluralina y terbufós. Los valores del CIA para los plaguicidas de uso común oscilaron entre 18.8 (bajo) y 66.0 (alto). La aplicación del modelo CIAc sobre el principal cultivo en la zona, confirma que el manejo químico de plagas utilizado podría generar impactos considerables, principalmente sobre el componente ecológico. El uso combinado de estos indicadores (CIA y CIAc) proporciona una buena aproximación del impacto ambiental generado por el uso de plaguicidas en la zona
Composición elemental y propiedades magnéticas de suelos urbanos de Guadalajara, México
Get PDFThe objective of this research was to identify the content of elements and magnetic properties of urban soil in the city of Guadalajara, in order to establish a reference concentration value that would enable the assessment of element enrichment in urban soil. Additionally, it aims to identify the magnetic parameters related to the concentration of elements, with the purpose of using them as indirect pollution monitors. The total background concentration values were obtained from 58 residential soil samples for chromium (Cr), copper (Cu), nickel (Ni), lead (Pb), vanadium (V), and zinc (Zn), with values of 13, 18, 10, 26, 36, and 269 mg/kg, respectively. The magnetic parameters of magnetic susceptibility and saturation isothermal remanent magnetization demonstrate a correlation with the concentration of elements, making them suitable for use as monitors of heavy metal accumulation and the identification of contaminated sites. The urban soils of Guadalajara exhibit a decreasing order of element content, with Zn > V > Pb > Cu > Cr > Ni. The highest concentrations of elements are observed in sites in the central and northwest regions of Guadalajara, particularly in densely populated areas, which pose a risk to the population that requires surveillance and further study.Esta investigación se orientó a evaluar el contenido de elementos y propiedades magnéticas del suelo urbano en la ciudad de Guadalajara, México, con el fin de establecer un valor de concentración de referencia que permita evaluar el enriquecimiento de elementos del suelo urbano. Además, se busca identificar los parámetros magnéticos que presenten una relación directa con la concentración de elementos, con el propósito de usarse como monitores indirectos de contaminación. Los valores de concentración de fondo total se obtuvieron de 58 muestras de suelo de tipo residencial para cromo (Cr), cobre (Cu), níquel (Ni), plomo (Pb), vanadio (V) y zinc (Zn), con valores de 13, 18, 10, 26, 36 y 269 mg/kg, respectivamente. Los parámetros magnéticos de susceptibilidad magnética y magnetización remanente isotermal de saturación mostraron correspondencia con la concentración de elementos, por lo tanto es factible su uso como monitores de acumulación de metales pesados y para la identificación de sitios contaminados. Los suelos urbanos de Guadalajara presentan un contenido de elementos que disminuye en el siguiente orden: Zn > V > Pb > Cu > Cr > Ni. Las mayores concentraciones de elementos se presentan en sitios de la zona centro y noroeste de Guadalajara, áreas densamente pobladas, por lo que se requieren vigilancia y estudios adicionales para evaluar el riesgo
Uso de percepción remota en el análisis de lixiviados en vertederos
Get PDFThe improper management of final disposal sites (FDS) in Mexico has resulted in negative impacts on the environment and human health. One of the main issues with FDS is the almost nonexistent management of leachates. A cause of these deficiencies is the lack of precise, detailed, and current information on the dynamics of leachates. In this study, the terrain relief of FDS Tonsil, located in the state of Tlaxcala, Mexico, was evaluated by applying remote sensing techniques to identify areas of leachate accumulation. The remote sensing techniques used were photogrammetry and the analysis of spectral indices, specifically the normalized difference water index (NDWI) and the normalized difference vegetation index (NDVI). Photogrammetry was conducted through a remote pilot aircraft system, and the indices were determined from the processing of multispectral satellite images from the satellite sensor Sentinel-2. The results of the analysis demonstrate that the joint implementation of photogrammetry and spectral indices, as well as the analysis of their by-products, the digital terrain model and orthophotography, allow for the identification and verification of leachate accumulation areas in landfills. In the Tonsil FDS, three accumulation areas were detected, of which two may be suitable for the placement of leachate management works.El manejo inadecuado de los sitios de disposición final (SDF) en México ha derivado en impactos negativos al medio ambiente y la salud humana. Uno de los principales problemas de los SDF es el casi inexistente manejo de lixiviados. Una de las causas de esta deficiencia es la falta de información precisa, detallada y actual de la dinámica de los lixiviados. En este estudio se evaluó el relieve del terreno del SDF Tonsil, localizado en el estado de Tlaxcala, México, aplicando técnicas de percepción remota para identificar las zonas de acumulación de lixiviados. Las técnicas utilizadas fueron la fotogrametría y el análisis de índices espectrales: índice de diferencia normalizada del agua (NDWI, por su sigla en inglés) e índice de diferencia normalizada de vegetación (NDVI, por su sigla en inglés). La fotogrametría se realizó a través de un sistema de aeronave pilotada a distancia y los índices se determinaron a partir del procesamiento de imágenes satelitales multiespectrales del sensor satelital Sentinel-2. Los resultados del análisis demuestran que la implementación conjunta de la fotogrametría y los índices espectrales, así como el análisis de sus subproductos, el modelo digital del terreno y la ortofototografía, permiten la identificación y comprobación de zonas de acumulación de lixiviados en vertederos. En el SDF Tonsil se detectaron tres zonas de acumulación, de las cuales dos pueden ser aptas para el emplazamiento de obras de manejo de lixiviados
Evaluación química y toxicológica de efluentes de tambos en una subcuenca lechera de Argentina
Get PDFDairy activity in La Pampa in 2020 included 133 dairy farms, mostly located in the southern dairy sub-basin. In recent years, industry intensification has led to increased wastewater production from these dairy farms. These wastes (a combination of manure, feed residues, and cleaning chemicals) pose a potential environmental threat. Due to the lack of data about these environmental effects, a randomized survey of 25 dairy farms in this sub-basin was conducted. Nine of them were selected to analyze their effluents. The survey revealed that an average dairy farm used between 2620 and 12 400 L/d primarily for floor washing, cooling chambers, and equipment cleaning. This wastewater was typically discharged into canals or wells without prior treatment. Chemical analyses of the effluents indicated elevated levels of several parameters: chemical oxygen demand (179-683 mgO2/L), total nitrogen (48-221 mgN/L), ammonia nitrogen (7-146 mgN-NH4+/L), total phosphorus (14-57 mgP/L), and phosphates (2-15 mgP-PO4–/L). All these values greatly exceeded the limits established by law. Toxicity bioassays using Daphnia magna indicated that the effluents were toxic or highly toxic to biota (LC50: 51.3-10.5 %). However, this toxicity could not be associated with any of the variables studied, indicating that there may be interactions between them, or it may be due to compounds not studied in this project. The nutrient content demonstrates good potential for reuse as irrigation after treatment. It is imperative that new legislation include toxicity analysis.La actividad lechera en La Pampa contaba en 2020 con 133 tambos (granjas lecheras), mayormente ubicados en la subcuenca lechera sur. En los últimos años, la intensificación de la industria conllevó una intensificación de la producción de efluentes en los tambos. Estos desechos (combinación de excretas, alimento y químicos utilizados en la limpieza y el saneamiento) generan un efluente potencialmente negativo para el ambiente. Debido a la falta de información sobre estos efectos, se realizó una encuesta aleatoria a 25 tambos de esta subcuenca para caracterizarlos. Con base en ello, se seleccionaron nueve tambos para analizar sus efluentes. La encuesta indicó que un tambo promedio utilizaba entre 2620 y 12 400 L/d, principalmente para el lavado de pisos, la cámara de enfriamiento y el lavado del equipo, y que el agua se desechaba sin tratamiento previo en canales o pozos. Los análisis químicos indicaron altos valores de demanda química de oxígeno (179-683 mgO2/L), nitrógeno total (48-221 mgN/L), nitrógeno amoniacal (7-146 mgN-NH4+/L), fósforo total (14-57 mgP/L) y fosfatos (2-15 mg P-PO43–/L). Todos estos valores superaron ampliamente los límites establecidos por ley. Los bioensayos de toxicidad con Daphnia magna indicaron efluentes tóxicos o muy tóxicos para la biota (CL50: 51.3-10.5 %). Sin embargo, no se pudo asociar esta toxicidad a ninguna de las variables estudiadas, lo que indica que pueden existir interacciones entre ellas o bien con compuestos no estudiados en este proyecto. El contenido de nutrientes demuestra buen potencial para reúso como riego, previo tratamiento. Es imperativo que la nueva legislación incluya análisis de toxicidad
Anammox microbial activity in sodium saline soil of former Lake Texcoco, Mexico
Get PDFThe Anammox process, involving transformation of ammonium to dinitrogen, is well known in aquatic ecosystems. However, this anaerobic process in soil has been little explored, even less in extremophile soils. The saline-sodic soil of the former Lake Texcoco exposed to desertification with irrigation projects using wastewater of Mexico City, is a unique environment, yet little is known about its microbial ecology. The objective of this study was to examine the presence of Anammox microorganisms and their microcosm activity after a period of Anammox enrichment (229 days). Microcosm kinetics monitored after the 229 days enrichment experiment, showed a significant removal of ammonium and nitrite, with a significant production of dinitrogen. The stoichiometric conversion of NO2– and NH4+ to N2 gas is complete in the studied soils, based on an Anammox process where 1 mole of NH4+ resulted in 1.02 moles of N2. The presence of the Anammox functional gene hzoA was observed in saline-sodic soils of the former Lake Texcoco. The Anamx1 and Anamx2 operational taxonomic units (OTU) are phylogenetically close to a bacterium of the phylum Planctomycetes from a wastewater treatment reactor and marine environment (AB257585.1 and HE654780.1, respectively). Those two OTU represent indigenous or exogenous Anammox microorganisms phylotypes. The existence of microorganisms with Anammox activity in a saline-sodic alkaline soil is of great interest for the understanding of the nitrogen cycle in extremophile soils.The Anammox process, involving transformation of ammonium to dinitrogen, is well known in aquatic ecosystems. However, this anaerobic process in soil has been little explored, even less in extremophile soils. The saline-sodic soil of the former Lake Texcoco exposed to desertification with irrigation projects using wastewater of Mexico City, is a unique environment, yet little is known about its microbial ecology. The objective of this study was to examine the presence of Anammox microorganisms and their microcosm activity after a period of Anammox enrichment (229 days). Microcosm kinetics monitored after the 229 days enrichment experiment, showed a significant removal of ammonium and nitrite, with a significant production of dinitrogen. The stoichiometric conversion of NO2– and NH4+ to N2 gas is complete in the studied soils, based on an Anammox process where 1 mole of NH4+ resulted in 1.02 moles of N2. The presence of the Anammox functional gene hzoA was observed in saline-sodic soils of the former Lake Texcoco. The Anamx1 and Anamx2 operational taxonomic units (OTU) are phylogenetically close to a bacterium of the phylum Planctomycetes from a wastewater treatment reactor and marine environment (AB257585.1 and HE654780.1, respectively). Those two OTU represent indigenous or exogenous Anammox microorganisms phylotypes. The existence of microorganisms with Anammox activity in a saline-sodic alkaline soil is of great interest for the understanding of the nitrogen cycle in extremophile soils
Actividad de celulasas y lacasas de Pleurotus ostreatus por fermentación en medios sólidos con subproductos del maíz (Zea mays L.)
Get PDFMaize by-products (corn stover, totomoxtle and stubble) could serve as a substrate to produce enzyme extracts by solid fermentation (SF). The objective of this study was to quantify the activity of cellulase and laccase enzymes of Pleurotus ostreatus strains at five and ten days of SF. The SF was carried out in Erlenmeyer flasks with 50 g of substrate (80% humidity) inoculated with 5 g of a strain and incubated at 30 ºC. At each fermentation time, the enzymatic extract was obtained and crude protein (CP), organic matter (OM), neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) were determined from the solid ferment. The experimental design was a 2x3x2 factorial arrangement in a completely randomized design; using strains, substrates and fermentation time as factors. Cellulase enzyme activity and CP showed no differences between strains and substrate types (p > 0.05). The SF at ten days showed higher cellulase activity and CP than at five days; the highest laccase activity was in the SF for five days using strain P15 and corn stover or stubble; the ferment with stubble showed lower NDF than totomoxtle and corn stover; the solid ferment at ten days showed higher ADF than at five days of SF; the SF with ten days using stubble and strain MR showed lower OM (p < 0.05). In conclusion, olote and totomoxtle are effective substrates in SF to produce enzymatic extracts of cellulases and laccases, and the nutrient content of the substrate changed with fermentation time.Los subproductos del maíz (olote, totomoxtle y rastrojo) podrían servir como sustrato para producir extractos enzimáticos por fermentación sólida (FS). El objetivo de esta investigación fue cuantificar la actividad de enzimas celulasas y lacasas de cepas de Pleurotus ostreatus a cinco y diez días de FS. La FS se realizó en matraces Erlenmeyer con 50 g de sustrato (80 % humedad) inoculados con 5 g de una cepa e incubados a 30 ºC. En cada tiempo de fermentación se obtuvo el extracto enzimático y al fermento sólido se le determinó proteína cruda (PC), materia orgánica (MO), fibra detergente neutro (FDN) y fibra detergente ácido (FDA). El diseño experimental fue un arreglo factorial 2x3x2 en un diseño completamente al azar; usando cepas, sustratos y tiempo de fermentación como factores. La actividad enzimática de las celulasas y la PC no mostraron diferencias entre cepas y tipos de sustrato (p > 0.05). La FS a 10 d mostró mayor actividad de las celulasas y PC que a los cinco días; la mayor actividad de las lacasas fue en la FS por cinco días usando la cepa P15 y olote o rastrojo; el fermento con rastrojo presentó menor FDN que totomoxtle y olote; el fermento sólido a diez días mostró mayor FDA que a cinco días de FS; la FS con diez días usando rastrojo y la cepa MR mostró menor MO (p < 0.05). En conclusión, olote y totomoxtle son sustratos efectivos en FS para producir extractos enzimáticos de celulasas y lacasas, además el contenido de nutrientes del sustrato se modificó con el tiempo de fermentación
Detection methods of rice seed moisture under different environments
Get PDFIn order to study the change of water content of rice seeds during seed soaking, a method for detecting seed water content in different environments is proposed in this paper. According to the multi-component characteristics of relaxation time, the change and flow process of water in different phases of rice seeds were analyzed by the relaxation spectrum, and the regression equation between the total area of the relaxation spectrum and the water absorption rate of rice seeds was determined. The results showed that the water uptake of rice seeds could be reasonably estimated by the total area of the relaxation spectrum, and that the combined water and total water content increased with the increase of soaking time. While the free water changed irregularly, the water uptake of rice seeds was not significantly different between two rice varieties, but it was highly sensitive to soaking temperature. This temperature can reveal the regularity of water content of rice seeds in the soaking process more directly and accurately and provide data support and theoretical basis for searching the best soaking conditions
Efecto fitotóxico de cuatro surfactantes catiónicos en plantas de lechuga (Lactuca sativa L.) hidropónica
Get PDFSurfactants are used in agriculture as soil conditioners and components of fungicides, pesticides, and fertilizers. These materials are considered contaminants found in the soil. They can be absorbed by plants and animals and can impact human health when consumed. The objective of this study was to evaluate the phytotoxicity of four cationic surfactants: hexadecyl trimethyl ammonium bromide (HDTMA), octadecyl trimethyl ammonium chloride (OTAC), dodecyl amine (DDA), and hexadecyl amine (HDA) in a hydroponic culture system of lettuce in doses of 0 to 10 mg/L. The variables evaluated were water consumption, dry biomass, leaf area, electrical conductivity (EC), and content of NO3–, K+, and Ca2+ in the nutrient solution. After 40 days of exposure to DDA, this did not influence the dry biomass of the plant; however, the application of 1 mg/L of HDTMA decreased the biomass by 27 %, 46 % with 4 mg/L of OTAC, and 60 % with 4 mg/L of HDA. The decrease in water consumption by surfactants was27 % with 1 mg/L of HDTMA, 20 % with OTAC, and 34 % with HDA from 2 mg/L, and the application of DDA did not show a reducing effect. In most of the variables, the DDA surfactant did not affect the response; in addition, the HDA surfactant was the second to cause the least damage to the crop because it does not have a toxic companion ion such as Cl and Br.Los surfactantes se usan en la agricultura como acondicionadores del suelo y componentes de fungicidas, plaguicidas y fertilizantes. Estos materiales son considerados contaminantes que pueden encontrarse en el suelo, ser absorbidos por plantas y animales, y afectar la salud de los humanos cuando se consumen. El objetivo de este estudio fue evaluar la fitotoxicidad de cuatro surfactantes catiónicos: bromuro de hexadecil trimetil amonio (HDTMA), cloruro de octadecil trimetil amonio (OTAC), dodecil amina (DDA) y hexadecil amina (HDA) en un sistema hidropónico de cultivo de lechuga en dosis de 0 a 10 mg/L. Las variables evaluadas fueron: consumo de agua, biomasa seca, área foliar, conductividad eléctrica (CE) y contenido de NO3–, K+ y Ca2+ en la solución nutritiva. Después de 40 días de exposición a DDA, este no influyó en la biomasa seca de la planta; sin embargo, con la aplicación de 1 mg/L de HDTMA dicha biomasa disminuyó 27 %, con 4 mg/L de OTAC 46 % y con 4 mg/L de HDA 60 %. La disminución del consumo de agua por los surfactantes fue de 27 % con 1 mg/L de HDTMA, 20 % con OTAC y 34 % con HDA a partir de 2 mg/L. La aplicación de DDA no mostro efecto reductor. En la mayoría de las variables el surfactante DDA no afectó la respuesta; además, el surfactante HDA fue el segundo en provocar menor daño al cultivo, ya que no contiene un ion acompañante tóxico como Cl y Br
Estudio de la viabilidad del uso de carbón activado de residuos agroindustriales en un filtro electro-Fenton como alternativa al carbón activado comercial para el tratamiento de agua residual textil (Fabricio Espejel y Reyna García, Editores)
No full textThis work examined the feasibility of using activated carbon derived from agroindustrial waste in an electrochemical filtering device. The device consists of a 90 mL packed reactor. Dye brilliant blue (AB, in Spanish) for coloring food was used as a model contaminant. Three variables were evaluated using a full factorial design: activated carbon precursor: orange peel or spent-coffee ground; reactor operation mode: continuous or batch; and electrochemical process: electro-Fenton or electro-oxidation. The optimal conditions (orange peel, continuous, and electro-Fenton) reduced the dye concentration by 40% after 180 min. These conditions were scaled to a 425 mL reactor using AB and wastewater from a textile factory. The device reduced the AB concentration by up to 60%; nevertheless, the total organic carbon for the wastewater remained the same. These results suggest that the device needs further studying for real applications.El presente trabajo se enfocó a analizar la factibilidad de implementar carbones activados fabricados con residuos agroindustriales en un dispositivo electroquímico filtrante. El dispositivo consta de un reactor a escala de laboratorio de 90 mL empacado con carbón activado y se utilizó azul brillante FCF (AB) como contaminante modelo. Se evaluaron tres variables mediante un diseño factorial completo: precursor del carbón activado: cáscara de naranja o borra de café; modo de operación del reactor: continuo o por lotes; tipo de proceso electroquímico: electro-Fenton o electrooxidación. Las condiciones óptimas consistieron en utilizar carbón activado de cáscara de naranja y operar el proceso en continuo mediante electro-Fenton, las cuales redujeron la concentración de colorante en 40 % tras 180 min de operación. Se validaron estas condiciones en un dispositivo a escala prototipo de 425 mL tanto para el AB como en agua residual proveniente de una planta textil. Para esta última, la variable de respuesta evaluada fue la disminución de carbono orgánico total. Los resultados para el AB muestran más del 60 % de eficiencia al usar el colorante; sin embargo, la concentración de carbono orgánico total del agua residual se mantuvo constante, lo cual indica que el dispositivo aún requiere estudios complementarios para ser implementado utilizando carbones activados de origen agroindustrial
Bacterias marinas tolerantes al tributilestaño en la Bahía de Manzanillo, Colima, México
Get PDFTributyltin (TBT) is a highly toxic and persistent compound representing a series of environmental risks, mainly in the sediments of maritime ports. The search for microorganisms that can tolerate the toxic compound generates an important resource as indicators or even potential degraders of the compound. This work aimed to evaluate the resistance capacity and the maximum concentration of tolerance to TBT of bacterial strains isolated from the sediments of Manzanillo Bay. Strains were inoculated at different TBT concentrations (0.42, 0.82, 1.26, 2.5, 3.75, 5 y 7.5 mM). Cobetia sp., Pseudoalteromonas sp., Vibrio toranzoniae, and V. alginolyticus are species that showed the ability to resist 420 μM, 820 μM, 1.26 mM, 2.5 mM, 3.75 mM, the last one being the highest concentration. Our results provide the necessary information to evaluate whether TBT-tolerant bacteria could reduce the compound to less toxic metabolites and be potential for the bioremediation of contaminated ecosystems.El tributilestaño (TBT) es un compuesto altamente tóxico y persistente que representa una serie de riegos para el ambiente, principalmente en los sedimentos de los puertos marítimos. La búsqueda de microorganismos con capacidad de tolerancia al compuesto tóxico genera un recurso importante como indicadores o incluso potenciales degradadores del compuesto. El objetivo de este trabajo fue evaluar la capacidad de resistencia y la máxima concentración de tolerancia al TBT de aislados bacterianos de los sedimentos de la Bahía de Manzanillo. Se inocularon bacterias en diferentes concentraciones de TBT (0.42, 0.82, 1.26, 2.5, 3.75, 5 y 7.5 mM). Las especies Cobetia sp., Pseudoalteromonas sp., Vibrio toranzoniae y V. alginolyticus demostraron tener la capacidad de tolerar 420 μM, 820 μM, 1.26 mM, 2.5 mM, 3.75 mM, siendo esta última la concentración más alta. Nuestros resultados aportan información necesaria para evaluar si las bacterias tolerantes al TBT pueden reducir el compuesto a metabolitos menos tóxicos y facilitar la biorremediación de los ecosistemas contaminados