Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería en Biotecnología) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Biología, 2020 | Las cianotoxinas son contaminantes cada vez más frecuentes a nivel mundial en el agua potable procedente de aguas superficiales, debido a que las condiciones del cambio climático pueden aumentar la proliferación de las cianobacterias. La presencia de estas toxinas en el agua potable puede generar diferentes problemas a la salud como: daño hepático y daño a nivel neurológico. En Costa Rica, los análisis de cianobacterias en agua potable se realizan en casos excepcionales como cuando ocurren intoxicaciones masivas, por lo tanto, actualmente son escasos los datos que se tienen sobre las cianobacterias y sus toxinas: En 1994, Peinador aisló tres especies de cianobacterias de la Planta Potabilizadora de Tres Ríos, y en el año 2006 Avendaño y Arguedas encontraron en el agua cruda de la Planta Potabilizadora de Tres Ríos concentraciones superiores a lo establecido en la normativa. En este estudio se analizaron los datos suministrados por el ICE (Instituto Costarricense de Electricidad) sobre el embalse El Llano (fuente de la planta potabilizadora de Cartago) de los parámetros de temperatura, pH, fósforo total y amonio de las épocas entre 2016-2018, para determinar si con las características históricas del embalse, se podrían desarrollar las cianobacterias; además se empleó la técnica de espectrofotometría con el kit comercial Mycrocistest® para determinar la concentración de microcistinas tóxicas en el agua cruda y tratada de la planta potabilizadora de Cartago. Tras el análisis de los datos históricos se encontró que, con las características históricas de los parámetros analizados, si era posible el crecimiento de las cianobacterias y por ende de la producción de toxinas. Al realizar los ensayos, no se detectaron microcistinas (Mcs) en concentraciones iguales o superiores a 0,25 μg/L, lo que podría deberse a algunos factores como la presencia de sedimentos en el embalse, la biodegradación de las Mcs por parte de los microorganismos que crecen en el embalse, el corto tiempo de retención del embalse, entre otros. No obstante, no se descarta en el futuro, la presencia de cianobacterias, ni de cianotoxinas, por lo que se recomienda establecer un monitoreo de vigilancia de las densidades de cianobacterias presentes en el agua cruda de la planta y en caso de detectar densidades importantes, realizar una prueba de toxidad. | Cyanotoxins are an increasingly frequent pollutant worldwide in drinking water from surface waters, as the conditions of climate change can increase the proliferation of cyanobacteria. The presence of these toxins in drinking water can generate different health problems, such as liver damage and neurological damage. In Costa Rica, the analysis of cyanobacteria in drinking water is carried out in exceptional cases such as when massive intoxications occur, therefore, currently there is little data on cyanobacteria and their toxins: In 1994, Peinador isolated three species of cyanobacteria of the Tres Ríos drinking water treatment Plant, and in 2006 Avendaño and Arguedas found in the raw water of the same plant concentrations higher than that established in the regulations. In this study, the data provided by the ICE (Instituto Costarricense de Electricidad) on the El Llano reservoir (source of the Cartago drinking water treatment plant) of the parameters of temperature, pH, total phosphorus and ammonium of the periods between 2016-2018 were analyzed, to determine if with the historical characteristics of the reservoir, cyanobacteria could be developed. In addition, the spectrophotometric technique was used with the commercial Mycrocistest® kit to determine the concentration of toxic microcystins in the raw and treated water of the Cartago drinking water treatment plant. After analyzing the historical data, it was found that with the historical characteristics of the analyzed parameters, there is the possible for the growth of cyanobacteria and therefore the production of toxins. When performing the tests, no microcystins (Mcs) were detected in concentrations equal to or greater than 0.25 μg / L, which could be due to some factors such as the presence of sediments in the reservoir, the biodegradation of the Mcs by the microorganisms that grow in the reservoir, the short retention time of the reservoir, among others. However, the presence of cyanobacteria or cyanotoxins is not ruled out in the future, so it is recommended to establish surveillance monitoring of the densities of cyanobacteria present in the raw water of the plant and in case of detecting significant densities, perform a toxicity test.

RESUMEN: La determinación de peróxido de hidrógeno (H2O2) en muestras de agua real se llevó a cabo de una manera sencilla y sensible. Las condiciones óptimas de funcionamiento resultantes de un diseño experimental factorial completo fueron 450 nm, 50 mm y 6 x 10-3 M de longitud de onda de absorción, longitud de trayectoria de la celda de cuarzo y concentración final de la solución de monovanadato de amonio, respectivamente; permitiendo la cuantificación de 2.94x10-3 mM de H2O2. Se validó el método analítico propuesto y se investigó el efecto de la matriz obteniendo un método selectivo. Además, se aplicó el método analítico desarrollado para estudiar la evolución de H2O2 en la descontaminación de agua que contenía 6,73x10-5 mM de antraceno y 1,19x10-5 mM de benzo[a]pireno utilizando el sistema UV/H2O2. Se encontró que el nivel óptimo de H2O2 que permitía cerca del 45% de mineralización y una eliminación de los hidrocarburos aromáticos policíclicos objeto de estudio superior al 99% fue de 2,94x10-1 mM, permaneciendo aproximadamente 1,47x10-1 mM de H2O2 después de 90 min de tratamiento. | ABSTRACT: Hydrogen peroxide (H2O2) determination in real water samples was carried out in a simple and sensitive way. The resulting optimal operating conditions from a 23 full factorial experimental design were 450 nm, 50 mm and 6x10-3 M for the absorption wavelength, the quartz cell path length and the final concentration of the ammonium monovanadate solution, respectively; allowing the quantification of H2O2 up to 2.94x10-3 mM. The proposed analytical method was validated and the effect of the background matrix was investigated, obtaining a selective method. Additionally, the developed analytical method was applied for studying the evolution of H2O2 in the decontamination of water containing 6.73x10-5 mM of anthracene and 1.19x10-5 mM of benzo[a]pyrene using the UV/H2O2 system. It was found that the optimal H2O2 level enabling about 45% of mineralisation and a removal of the target polycyclic aromatic hydrocarbons higher than 99% was 2.94x10-1 mM, remaining approximately 1.47x10-1 mM of H2O2 after 90 min of treatment. | COL0040402 | COL0008058