El desarrollo socioeconómico de las áreas costeras se ve fuertemente limitado por la disponibilidad de agua apta para abastecimiento, tanto en cantidad como en calidad. En el litoral del estuario exterior del Río de la Plata, Buenos Aires, Argentina, el agua subterránea es dominantemente salina, encontrándose las únicas reservas de agua dulce restringidas a depósitos de cordones litorales que conforman unidades hidrogeomorfológicas particulares dentro del ambiente de planicie costera. En estas unidades, la mayor permeabilidad y topografía posibilita una infiltración preferencial del agua de lluvia, la recarga del acuífero freático y en consecuencia la formación de lentes de agua dulce en un ambiente subterráneo principalmente salino. Las actividades extractivas llevadas a cabo en la zona, principalmente aquellas ligadas a la explotación del material calcáreo presente en los cordones litorales, han modificado intensamente la fisonomía del paisaje, lo cual podría comprometer las reservas de agua dulce. | Centro de Investigaciones Geológicas | Centro de Investigaciones del Medioambiente

The research was carried out at the Iquitos Power Plant, in order to analyze the evolution of noise, air and water indicators and their parameters, based on environmental monitoring from 2018 -2021. The design is non-experimental, analytical, predictive, horizontal and retrospective. The secondary information was obtained from the quarterly reports of the Environmental Monitoring carried out by Electroriente. The evolution of the data from 15 quarterly environmental monitoring in their trends and prediction values was analyzed, for this the Holt-Winters Model with exponential smoothing was used. Which allowed to conclude that in the evaluation of the evolution in the indicators and their parameters: noise, air: PM-10 particulate matter, sulfur dioxide, nitrogen dioxide, hydrogen sulfide and in the effluent water: hydrogen potential (pH) , temperature (°C), electrical conductivity, dissolved oxygen and the oils and fats in the Iquitos power plant reach values below the Environmental Quality Standards, complying in all of them with D.S. No. 014-2019-EM. But, according to the predictive analysis of the indicators and their parameters for the next five monitoring sessions, these are shown to be differentiated: for noise it will decrease, in the air, for PM-10 particulate matter its levels will increase, in Carbon Dioxide sulfur, its level would increase, in Nitrogen Dioxide it would increase, in hydrogen sulfide it would remain constant, in the effluent water: in the hydrogen potential (pH) these decrease, in temperature (°C) this would decrease, in the electrical conductivity would be decreasing, in the dissolved oxygen decreasing and in the oils and fats it would not have variations. | La investigación se ejecutó en la Planta Eléctrica de Iquitos, a fin de estudiar la Progresión de los indicadores ruido, aire y agua, teniendo como base las evaluaciones ambientales del 2018, 2019m 2020 y 2021. El diseño es no experimental, analítico, predictivo, horizontal y retrospectivo. La información se obtuvo de los reportes trimestrales de los estudios ambientales realizados por Electroriente. Se analizó la Progresión de los datos de 15 monitoreos trimestrales ambientales en sus tendencias y valores predicción, para ello se utilizó el Modelo Holt-Winters con suavizado exponencial. Lo cual permitió concluir que en la evaluación de la Progresión en los indicadores y sus Indicadores: ruido, aire: material particulado PM-10, Dióxido de azufre, Dióxido de Nitrógeno, ácido sulfhídrico y en el agua efluente: potencial de hidrogeno (pH), temperatura (°C), conductividad eléctrica, oxígeno disuelto y los aceites y grasas en la central eléctrica de Iquitos alcanzan valores por debajo de los Estándares de Calidad Ambiental, cumpliendo en todos ellos con el D.S. N° 014-2019-EM. Pero, según el análisis de predicción de los indicadores y sus Indicadores para los próximos cinco monitoreos estos se muestran diferenciados: para el ruido esta va decrecer, en el aire, para el material particulado PM-10 sus niveles se incrementaran, en el Dióxido de azufre, su nivel se incrementaran, en el Dióxido de Nitrógeno se incrementaran, en el ácido sulfhídrico se mantendría constante, en el agua efluente: en el potencial de hidrogeno (pH) estos decrecen, en la temperatura (°C) este disminuiría, en la conductividad eléctrica serian decrecientes, en el oxígeno disuelto decrecientes y en los aceites y grasas no tendría variaciones.

La República de Panamá es vulnerable a los efectos del cambio climático, particularmente a los aumentos de la temperatura de los océanos y la atmósfera, los cambios en los patrones de precipitación, el aumento del nivel del mar, los efectos sobre el recurso hídrico superficial y subterráneo, así como el impacto que todo esto ejerce sobre la fauna y flora (Cárdenas 2021). Según la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL 2015) citado por el Ministerio de Ambiente (MIAMBIENTE 2019), Panamá se enfrenta a un nivel de vulnerabilidad al cambio climático severo para el año 2030, lo que hace inevitable y urgente la implementación de medidas de adaptación y mitigación que reduzcan estas vulnerabilidades. Para abordar esta preocupación en la gestión del agua a nivel local, en este estudio de investigación se analizó la disponibilidad actual y futura del agua en la subcuenca del río David, ubicada en la cuenca hidrográfica del río Chiriquí, República de Panamá.

Recientemente, el sector farmacéutico ha experimentado una alta expansión en el diseño, fabricación y comercialización de diferentes productos, de manera que entidades internacionales como la Organización Mundial de la Salud (OMS), y el programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) han presentado gran inquietud por los problemas ambientales y de salud que pueden derivarse de su uso cotidiano. Una de las principales problemáticas es la contaminación hídrica, pues los diferentes procesos industriales, centros de salud, y actividades agrarias, generan una variedad de contaminantes emergentes (CEs), siendo los fármacos los más alarmantes, ya que persisten por un largo tiempo en el agua, la cual, al no ser tratada de una manera eficiente en las plantas de tratamiento puede provocar a la población resistencia antibacteriana, inhibir el crecimiento y movilidad sobre determinadas funciones en vertebrados (no mamíferos) e invertebrados, y producir diferentes efectos crónicos, como estrogénicos, genotóxicos, cancerígenos y teratogénicos. Esto puede darse debido a que no se emplean las técnicas más adecuadas para elegir un método que garantice una eliminación significativa de las trazas de dichos contaminantes. En vista de ello, se planteó y realizó el presente proyecto, que tuvo como finalidad construir un modelo QSAR (Quantitative Structure-Activity Relationship) basado en redes neuronales artificiales (ANN) para la predicción de la degradación de contaminantes farmacéuticos en cuerpos de agua a través de diferentes métodos fisicoquímicos. Se establecieron 4 fases correspondientes a los objetivos específicos planteados. En la primera y segunda fase, se recopilaron y categorizaron datos de diferentes artículos sobre porcentajes de degradación de moléculas orgánicas presentes en aguas residuales, y se procedió al modelamiento molecular de sus estructuras químicas a través del diseño y optimización estructural en Avogadro, con el campo de fuerza MMFF94. En la tercera fase se calcularon los descriptores moleculares de los fármacos por medio de PaDEL-Descriptor, y se recurrió a MatLab como software matemático para filtrar y relacionar todos los descriptores disponibles con las moléculas, cuyos porcentajes de degradación se conocieron por las fases anteriores. Se aplicaron 2 filtros, siendo el primero de ellos la eliminación de descriptores con valores iguales a 0 (cero), lo que simboliza que la característica química que cuantifica no está presente en ninguna molécula. El segundo filtro fue realizado a través de una correlación de Pearson, de la cual se seleccionaron los descriptores que eran menos colineales, es decir, los que eran menos similares dentro de un grupo especifico. Esto ayuda a describir características químicas distintas, haciendo que los modelos sean más robustos en cuanto a exactitud de predicción. En la cuarta fase, se hizo uso de la red neuronal artificial diseñada por el grupo INQA de la Universidad El Bosque, con el objetivo de elaborar el modelo matemático de 6 métodos fisicoquímicos (ozonización, ozonización + H2O2, carbón activado, radiación UV, fenton oscuridad y foto-fenton + H2O2), para los cuales, se seleccionaron los descriptores dependiendo de la cantidad de moléculas que ingresaban a la red neuronal, la información encontrada en la literatura sobre sus características, su colinealidad, y su relevancia química, es decir, aquellos que podrían calcular una característica significativa de la mayoría de las estructuras moleculares. Los modelos se dieron como validados una vez obtuvieron un coeficiente de determinación (R2) mayor a 0,70. Cabe destacar que no fue posible realizar la validación de 8 métodos, debido principalmente a que no se contaba con un numero aceptable de moléculas para entrenar la red neuronal. Sin embargo, la mayoría de los métodos fisicoquímicos que abordaban estos modelos, solo diferían de los validados en las condiciones de reacción. Finalmente, haciendo uso de los modelos validados, se realizó la predicción de los porcentajes de eliminación de fármacos pertenecientes a los grupos de medicamentos con mayor presencia en fuentes hídricas de Colombia (antibióticos, antihipertensivos, analgésicos, medicamentos de uso psiquiátrico y sustancias ilícitas), donde se pudo determinar que la ozonización es el mejor método de eliminación de dichos compuestos frente a los otros métodos estudiados, debido principalmente al poder oxidante del ozono al generar la formación de la radicales libres. Así mismo, se confirmó la eficacia de otros métodos, dentro los cuales está carbón activado, foto fenton y en algunos casos el uso de radiación UV, que depende en gran medida de la estabilidad de las moléculas frente a la fotólisis. | Pregrado | Químico Farmacéutico | Recently, the pharmaceutical sector has experienced a high expansion in the design, manufacture and commercialization of different products, so that international entities such as the World Health Organization (WHO), and the United Nations Environment Program (UNEP) They have shown great concern about the environmental and health problems that may arise from their daily use. One of the main problems is water pollution, since the different industrial processes, health centers, and agricultural activities generate a variety of emerging pollutants (ECs), with drugs being the most alarming, since they persist for a long time in the environment. Water, which, by not being treated efficiently in treatment plants, can cause antibacterial resistance in the population, inhibit growth and mobility on certain functions in vertebrates (non-mammals) and invertebrates, and produce different chronic effects, such as estrogenic, genotoxic, carcinogenic and teratogenic. This can occur because the most appropriate techniques are not used to choose a method that guarantees a significant elimination of the traces of said contaminants. In view of this, the present project was proposed and carried out, whose purpose was to build a QSAR (Quantitative Structure-Activity Relationship) model based on artificial neural networks (ANN) for the prediction of the degradation of pharmaceutical pollutants in bodies of water at through different physicochemical methods. 4 phases corresponding to the specific objectives set were established. In the first and second phase, data from different articles on degradation percentages of organic molecules present in wastewater were collected and categorized, and molecular modeling of their chemical structures was carried out through design and structural optimization in Avogadro, with the field of force MMFF94. In the third phase, the molecular descriptors of the drugs were calculated by means of PaDEL-Descriptor, and MatLab was used as mathematical software to filter and relate all the available descriptors with the molecules, whose degradation percentages were known from the previous phases. Two filters were applied, the first being the elimination of descriptors with values equal to 0 (zero), which symbolizes that the chemical characteristic that it quantifies is not present in any molecule. The second filter was carried out through a Pearson correlation, from which the descriptors that were less collinear were selected, that is, those that were less similar within a specific group. This helps to describe different chemical characteristics, making the models more robust in terms of predictive accuracy. In the fourth phase, the artificial neural network designed by the INQA group of El Bosque University was used, with the aim of developing the mathematical model of 6 physicochemical methods (ozonation, ozonation + H2O2, activated carbon, UV radiation, fenton darkness and photo-fenton + H2O2), for which the descriptors were selected depending on the number of molecules entering the neuronal network, the information found in the literature on their characteristics, their collinearity, and their chemical relevance, that is, , those that could compute a significant feature of most molecular structures. The models were considered validated once they obtained a coefficient of determination (R2) greater than 0.70. It should be noted that it was not possible to validate 8 methods, mainly because there was not an acceptable number of molecules to train the neural network. However, most of the physicochemical methods that addressed these models only differed from those validated under the reaction conditions. Finally, using the validated models, the prediction of the percentages of elimination of drugs belonging to the groups of drugs with the greatest presence in water sources in Colombia (antibiotics, antihypertensives, analgesics, drugs for psychiatric use and illicit substances) was made. where it was possible to determine that ozonation is the best method of elimination of said compounds compared to the other methods studied, mainly due to the oxidizing power of ozone when generating the formation of free radicals. Likewise, the effectiveness of other methods was confirmed, among which is activated carbon, photofenton and in some cases the use of UV radiation, which depends to a large extent on the stability of the molecules against photolysis.

En esta investigación se presenta la formulación de líneas de acción estratégicas que permiten mejorar la calidad del agua para consumo humano en la Vereda Mochuelo Alto. Para el desarrollo del estudio se aplican 2 entrevistas a académicos y/o expertos, y 45 encuestas a la población para conocer su perspectiva sobre la calidad del agua que consumen, su incidencia en la salud pública y propuestas de solución ante las problemáticas expuestas; también, se analizan en laboratorio muestras de agua recolectadas en campo. Dentro de los resultados hallados se destaca que: (1) el 51% de los encuestados afirma haber tenido algún problema con la calidad del agua y/o prestación del servicio de acueducto; (2) en tres de las cinco muestras de agua tomadas en las viviendas, se presenta incumplimiento de características físicas y/o microbiológicas; (4) solo el 13% de los encuestados afirma que su salud se ha visto afectada por la calidad del agua; (5) se formulan y priorizan siete estrategias de acuerdo con las perspectivas de la comunidad. Finalmente, se concluye que existen falencias en la calidad del agua para consumo humano, sin embargo, de acuerdo con la percepción de la comunidad y los reportes en salud, no se presenta una fuerte afectación por ello en la salud pública; por otro lado, de acuerdo con los criterios de tiempo, costos y efectividad, la estrategia a priorizar en primer lugar es la relacionada con “la capacitación al personal del Acueducto” en donde se destacan líneas de acción estratégicas relacionadas con la articulación interinstitucional. | In this research presents the formulation of strategic lines of action to improve the quality of water for human consumption in Vereda Mochuelo Alto. For the development of the study 2 interviews were conducted with academics and/or experts, and 45 surveys were conducted with the population to know their perspective on the quality of the water they consume, its incidence on public health and proposals for solutions to the problems exposed; also, water samples collected in the field were analyzed in the laboratory. Among the results found, it is highlighted that: (1) 51% of the respondents state that they have had some problem with the quality of the water and/or provision of the water supply service; (2) in three of the five water samples taken in the homes, there is non-compliance with physical and/or microbiological characteristics; (4) only 13% of the respondents state that their health has been affected by the quality of the water; (5) seven strategies are formulated and prioritized according to the perspectives of the community. Finally, it is concluded that there are deficiencies in the quality of water for human consumption, however, according to the perception of the community and health reports, there is no strong impact on public health; on the other hand, according to the criteria of time, costs and effectiveness, the strategy to be prioritized in the first place is related to "training the Aqueduct personnel" where strategic lines of action related to inter-institutional articulation are highlighted.

International audience | Abstract Water transfers through a multilayered aquifer system are difficult to characterize. This study explores whether the conceptual model of water mixing at depth can be extrapolated over a hydrosystem extended across several tens of kilometers and including multiple aquifer layers. The processes are investigated using a combination of isotope tracers and piezometric monitoring over 10 years. The goal of this approach is to better understand how water transfer occurs throughout a complex and poorly documented hydrosystem of the Mahafaly Plateau in southwestern Madagascar. The results show a clear smoothing of isotopic variability with depth, associated with a smoothing of the recharge peaks. Isotopic values are strongly variable in the near surface (from -6.8 to -2.5‰ 18 O) and stabilize at a critical depth (near 20 m) at around -4.7‰ 18 O. These results indicate high vertical flows through the aquifer system, where there is neither obvious dominant recharge via preferential pathways nor lateral mixing. Such a strong smoothing effect on groundwater isotopic variability with depth has been rarely observed so clearly over a large spatial scale. These results provide information on a remote groundwater flow system at a scale pertinent to groundwater resource assessment. The results also indicate that the Neogene aquifers of the Mahafaly Plateau are poorly connected with other water resources (rivers, old sedimentary formations) except for the percolation of water towards the deep Eocene karst. This means that groundwater resources in the Ankazomanga Basin are limited and that it is essential to understand and quantify recharge for sustainable groundwater management. | Resumen Las transferencias de agua a través de un sistema acuífero multicapa son difíciles de caracterizar. Este estudio explora si el modelo conceptual de mezcla de agua en profundidad puede extrapolarse a un sistema hidrológico extendido a lo largo de varias decenas de kilómetros y que incluye múltiples capas acuíferas. Los procesos se investigan utilizando una combinación de trazadores isotópicos y monitoreo piezométrico a lo largo de 10 años. El objetivo de este procedimiento es comprender mejor cómo se produce la transferencia de agua a través de un sistema hidrológico complejo y poco documentado de la meseta de Mahafaly, en el suroeste de Madagascar. Los resultados muestran una evidente atenuación de la variabilidad isotópica con la profundidad, asociada a los picos de recarga. Los valores isotópicos son fuertemente variables en la superficie cercana (de -6.8 a -2.5‰ 18 O) y se estabilizan a una profundidad crítica (cerca de 20 m) en torno a -4.7‰ 18 O. Estos resultados indican elevados flujos verticales a través del sistema acuífero, donde no hay ni recarga dominante manifiesta a través de trayectorias preferenciales ni mezcla lateral. Rara vez se ha observado tan claramente a gran escala espacial un efecto de atenuación tan fuerte en la variabilidad isotópica de las aguas subterráneas con la profundidad. Estos resultados proporcionan información sobre un sistema remoto de flujo de aguas subterráneas a una escala pertinente para la evaluación de los recursos hídricos subterráneos. Los resultados también indican que los acuíferos neógenos de la meseta de Mahafaly están escasamente conectados con otros recursos hídricos (ríos, formaciones sedimentarias antiguas), excepto por la percolación de agua hacia el karst profundo del Eoceno. Esto significa que los recursos hídricos subterráneos de la cuenca de Ankazomanga son limitados y que es esencial comprender y cuantificar la recarga para una gestión sostenible de las aguas subterráneas. | Résumé Les transferts d’eau dans un système aquifère muti-couches sont difficiles à caractériser. La présente étude examine si le modèle conceptuel de mélange des eaux en profondeur peut être extrapolé à un hydrosystème s’étendant sur plusieurs dizaines de kilomètres et incluant des couches aquifères multiples. Les processus sont explorés en combinant des traçages isotopiques et un contrôle piézométrique sur une période de 10 ans. Le but de cette approche est de mieux comprendre comment le transfert d’eau a lieu à travers l’hydrosystème complexe et peu documenté du Plateau de Mahafaly dans le Sud Ouest de Madagascar. Les résultats montrent un net lissage de la variabilité isotopique avec la profondeur, associé à un lissage des pics de recharge. Les valeurs isotopiques sont fortement variables près de la surface (de -6.8 à -2.5‰ 18 O) et se stabilisent à la profondeur critique (près de 20 m) autour de 4.7‰ 18 O. Ces résultats indiquent de forts flux verticaux à travers le système aquifère, où il n’y a ni recharge dominante évidente par un cheminement préférentiel ni mélange latéral. Un tel effet de fort lissage sur la variation isotopique des eaux souterraines avec la profondeur a été rarement observé aussi clairement à une échelle spatiale importante. Ces résultats livrent une information sur le système d’écoulement distant des eaux souterraines à une échelle pertinente pour l’évaluation de leur resource. .Les résultats indiquent aussi que les aquifres néogènes du Plateau de Mahafaly sont faiblement connectés à d’autres ressources en eau (rivières, formations sédimentaires anciennes) excepté en ce qui concerne la percolation de l’eau vers l’Eocène karstique profond. Ce qui signifie que les resssources en eaux souterraines du Bassin d’Ankazomanga sont limitées et qu’il est esssentiel de comprendre et de quantifier la recharge en vue d’une gestion durable de ces eaux. | Resumo As transferências de água através de um sistema aquífero multicamadas são difíceis de caracterizar. Este estudo explora se o modelo conceitual de mistura de água em profundidade pode ser extrapolado para um hidrossistema que se estende por várias dezenas de quilômetros e inclui aquíferos multicamadas. Os processos são investigados usando uma combinação de traçadores de isótopos e monitoramento piezométrico ao longo de 10 anos. O objetivo desta abordagem é compreender melhor a transferência de água através de um hidrossistema complexo e pouco documentado do Planalto Mahafaly, no sudoeste de Madagascar. Os resultados mostram uma clara suavização da variabilidade isotópica em profundidade, associada a uma suavização dos picos de recarga. Os valores isotópicos são fortemente variáveis na superfície próxima (de -6.8 a -2.5‰ 18 O) e se estabilizam em uma profundidade crítica (perto de 20 m) em torno de -4.7‰ 18 O. Esses resultados indicam elevados fluxos verticais através do sistema aquífero, onde não há nem recarga dominante óbvia via caminhos preferenciais nem mistura lateral. Esse forte efeito de suavização na variabilidade isotópica das águas subterrâneas com a profundidade raramente foi observado tão claramente em grande escala espacial. Esses resultados fornecem informações sobre um sistema remoto de fluxo de águas subterrâneas em uma escala pertinente à avaliação de recursos de águas subterrâneas. Os resultados também indicam que os aquíferos neógenos do Planalto Mahafaly são pouco conectados com outros recursos hídricos (rios, antigas formações sedimentares), exceto pela percolação da água em direção ao carste profundo do Eoceno. Isso significa que os recursos hídricos subterrâneos na Bacia Ankazomanga são limitados e que é essencial entender e quantificar a recarga para o gerenciamento sustentável das águas subterrâneas.

Propone una metodología de evaluación de riesgos en el almacenamiento y manejo del sulfato de aluminio y cloro gaseoso en bodega, mediante métodos y herramientas de evaluación de incidencia y gravedad, para reducir los riesgos y mejorar las condiciones de salud y seguridad de los trabajadores en una planta de tratamiento de agua potable.