El tratamiento de aguas residuales contribuye a la sostenibilidad ambiental al remover los contaminantes presentes en el agua. Sin embargo, el tratamiento biológico en una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) es afectado por la elevada concentración de contaminantes inorgánicos, como metales pesados, lo que provoca el deterioro del sistema. El objetivo del proyecto fue evaluar el impacto de la adición de cadmio y de plomo sobre el consumo de oxígeno de las bacterias aeróbicas que degradan la materia orgánica, realizando ensayos respirométricos en relación con el aumento de las concentraciones de los metales pesados. Para los ensayos, se colectó el licor mezcla del reactor biológico de la PTAR-Ambato, se expuso a diferentes concentraciones de cadmio y de plomo. Los resultados revelaron que, hasta una concentración de 2000 mg sobre L, ambos metales ejercieron un efecto inhibitorio sobre el consumo de oxígeno, con una inhibición máxima del 97.75 por ciento y 85.07 por ciento para el Cd y Pb, respectivamente. De igual manera, se determinó el índice de toxicidad que causa una inhibición del 20 por ciento (IC20) a una concentración de 23.32 mg Cd sobre L y 390.39 mg Pb sobre L, inhibición del 50 por ciento (IC50) a 147.40 mg Cd sobre L y 671.08 mg Pb sobre L y una inhibición del 80 por ciento (IC80) a 731.12 mg Cd sobre L y 951.38 mg Pb sobre L. En conclusión, estos niveles de toxicidad sugieren que las bacterias aeróbicas están desarrollando cierta tolerancia a estos metales. | The residuals water treatment contributes to environmental sustainability by removing contaminants present in water. However, the biological treatment in a wastewater treatment plant (WWTP) be affected due to the high concentration of inorganic contaminants, such as heavy metals, causing deterioration of the system. The objective of the project was to evaluate the impact of the addition of cadmium and lead on the oxygen of aerobic bacteria that degrade the organic material, doing respirometric tests in relation to the increase in heavy metal concentrations. For the tests, the mixed liquor from the WWTP-Ambato biological reactor was collected and exposed to different concentration levels of cadmium and lead. The results revealed that in a concentration up to 2000 mg per L, both heavy metals had an inhibitory effect on oxygen consumption, with a maximum inhibition of 97.75 percent and 85.07 percent for Cd and Pb, respectively. Also, the cadmium and lead toxicity index were determined in the activity of the PTAR-Ambato biological reactor that causes a 20 percent inhibition (IC20) to be 23.32 mg Cd per L and 390.39 mg Pb per L, a 50 percent inhibition (IC50) to be 147.40 mg Cd per L y 671.08 mg Pb per L and 80 percent inhibition (IC80) to be 731.12 mg Cd per L y 951.38 mg Pb per L. In conclusion, the high levels of cadmium and lead toxicity suggest that aerobic bacteria are developing tolerance to these metals.

El agua es un recurso esencial para toda la vida que habita en el planeta Tierra y un insumo irremplazable para realizar todo tipo de actividades, por esto es importante su adecuada gestione e impactar lo menos posible el ambiente y la calidad de esta. Las lecherías dependen directa e indirectamente del consumo de agua para generar un producto competitivo e inocuo. El presente proyecto de investigación se enfocó en estimar el consumo de agua y el potencial impacto por eutrofización por el uso directo de agua durante las tareas de ordeño en un sistema lechero ubicado en las Nubes de Coronado de Costa Rica, para mejorar su gestión a nivel de finca. Se desarrolló bajo los lineamientos establecidos por la norma ISO 14046, según los cuatro pasos establecidos; primero la selección de los objetivos y el alcance, segundo el levantamiento y análisis del inventario de las entradas y salidas de agua del sistema, tercero la evaluación de los impactos y la identificación de puntos críticos, finalmente y como cuarto el generar propuestas de mejora en la gestión del recurso hídrico y reducción del impacto por el uso de este. Se limitó a realizar los cálculos dentro del sistema productivo durante un periodo de los primeros seis meses del año 2022, se proyectó el volumen demandado de agua en metros cúbicos para la producción anual de leche. Se utilizó un litro de leche como unidad funcional. Se estimó mediante distintas metodologías el volumen de agua de las entradas y salidas. Determinando al lavado de las instalaciones como el uso más representativo, seguido por el agua de bebida, ambas tareas con oportunidades de mejora en el uso consuntivo y degradativo de agua. Otro punto crítico por mejorar fue la correcta gestión y manejo de los vertidos en forma de purines. Se obtuvo como resultado un índice de consumo de agua de entrada de 8,66 litros de agua y un uso degradativo de 9,64 litros de vertidos por cada litro de leche producido...

Para abordar la investigación, se aplicaron metodologías de análisis de isótopos para la determinación de áreas potenciales de recarga, respaldando dichos resultados con pruebas de infiltración realizadas en diferentes zonas del área de estudio. Por otro lado, se presenta el cálculo del balance hidrogeológico por la metodología de Shosinsky, determinando las entradas y salidas del acuífero. Se ha realizado el cálculo de caudal base, como parte de las salidas y se ha identificado parcialmente las extracciones de agua subterránea al acuífero. Como insumo extra dentro de esta investigación se presenta la caracterización hidrogeoquímica de muestras colectadas tanto durante época seca, como durante época lluviosa para el año 2021. A partir de los resultados obtenidos, se plantea un modelo hidrogeológico conceptual considerando la información bibliográfica, información de campo, así como de los cálculos y estimaciones obtenidos durante el proceso de esta investigación

Para abordar la investigación, se aplicaron metodologías de análisis de isótopos para la determinación de áreas potenciales de recarga, respaldando dichos resultados con pruebas de infiltración realizadas en diferentes zonas del área de estudio. Por otro lado, se presenta el cálculo del balance hidrogeológico por la metodología de Shosinsky, determinando las entradas y salidas del acuífero. Se ha realizado el cálculo de caudal base, como parte de las salidas y se ha identificado parcialmente las extracciones de agua subterránea al acuífero. Como insumo extra dentro de esta investigación se presenta la caracterización hidrogeoquímica de muestras colectadas tanto durante época seca, como durante época lluviosa para el año 2021. A partir de los resultados obtenidos, se plantea un modelo hidrogeológico conceptual considerando la información bibliográfica, información de campo, así como de los cálculos y estimaciones obtenidos durante el proceso de esta investigación

This study developed and validated a method of analysis by UHPL-DAD to detect and quantify Ivermectin (IVM) residues in wastewater. The implementation of this method consisted of a robust and efficient method, where the retention time for this residue was 3.1 min. However, the parameters considered in the validation process of the analytical method were: selectivity, linearity, detection limit, quantification limit and recovery percentage; the method is selective, the correlation coefficient is R2 ≥ 0.99, it presents a detection limit (LD) of 0.003 µg L-1, a quantification limit (LQ) of 0.01 µg L-1, and a recovery percentage of 90% (with fortification of 0.1 µg L-1). | Este estudio desarrolló y validó un método de análisis por UHPL-DAD para detectar y cuantificar residuos de Ivermectina (IVM) en agua residual. La implementación de este método, consistió en poder realizar un método robusto y eficiente; donde el tiempo de retención para este residuo en mención fue de 3.1 min. No obstante, los parámetros considerados en el proceso de validación del método analítico fueron: selectividad, linealidad, límite de detección, límite de cuantificación y porcentaje de recuperación; el método es selectivo, el coeficiente de correlación es R2 ≥ 0,99, presenta un límite de detección (LD) de 0,003 µg L-1, un límite de cuantificación (LQ) de 0,01 µg L-1, y un porcentaje de recuperación del 90% (con fortificación de 0,1 µg L-1).

The water availability in the micro-watersheds is influenced by geological characteristics, land use, vegetation cover and anthropogenic activities such as agriculture and livestock. The objective of this investigation was to analyze the water availability in the micro-basins that generate water for the irrigation systems located in the upper basin of the Catamayo River; and, relate it to the changes in land use that have occurred in the area. The availability of the water resource in the five catchment micro-basins was determined based on the information collected from a previous research work. The results obtained reflect for the period 2010-2022 a runoff coefficient of: La Palmira, Campana- Malacatos, Quinara, Vilcabamba varied 0.42 - 0.44; while The Era varied between 0.53 – 0.56. Therefore, the vegetation cover significantly influences the runoff coefficient. The general duration curve did not present variation, under conditions of 75% probability a flow of 50, 40, 250, 300 and 250 l/s was obtained for the aforementioned micro-basins respectively. Additionally, a proposal for soil management and conservation was made based mainly on revegetation and other strategies such as: individual terraces, crop residue management, infiltration ditches, green manures and partial soil cover, live barriers, dead barriers, minimum tillage, contour furrows, revegetation of slopes and containment dikes. All of them to prevent water and wind erosion of the soil, for a sustainable future in the different micro-basins. Keywords: Micro-watershed, runoff coefficient, hydrology, revegetation. | La disponibilidad hídrica en las microcuencas, está influenciada por las características geológicas, uso del suelo, cobertura vegetal y actividades antropogénicas como es la agricultura y ganadería. La presente investigación tuvo como objetivo analizar la disponibilidad hídrica en las microcuencas generadoras de agua para los sistemas de riego ubicados en la cuenca superior de rio Catamayo; y, relacionarla con los cambios de uso del suelo ocurridos en la zona. La disponibilidad del recurso hídrico en las cinco microcuencas de captación, se determinó con base a la información recopilada de un trabajo de investigación previo. Los resultados obtenidos reflejan para el periodo 2010- 2022 un coeficiente de escorrentía de: La Palmira, Campana-Malacatos, Quinara, Vilcabamba variaron 0.42 - 0.44; mientras que La Era varió entre 0.53 – 0.56. Por lo tanto, la cobertura vegetal influye significativamente en el coeficiente de escorrentía. La curva de duración general no presento variación, en condiciones del 75% de probabilidad se obtuvo un caudal de 50, 40, 250, 300 y 250 l/s para las microcuencas ya mencionadas respectivamente. Adicionalmente se realizó una propuesta de manejo y conservación de suelos basado principalmente en la revegetalización y otras estrategias como: terrazas individuales, manejo de residuo de cultivos, zanjas de infiltración, abonos verdes y cobertura parmente del suelo, barreras vivas, barreras muertas, labranza mínima, surcos en contorno, revegetalización de taludes y diques de contención. Todo ellos para evitar la erosión hídrica y eólica del suelo, para un futuro sostenible en las diferentes microcuencas. Palabras clave: Microcuenca, coeficiente de escorrentía, hidrología, revegetalización.

[ES] El agua es un recurso esencial para la vida, pero a menudo su calidad se ve comprometida por la presencia de contaminantes, entre ellos, los agentes patógenos. Para garantizar la seguridad de los suministros de agua potable es esencial llevar a cabo tratamientos adecuados para su desinfección, así como un seguimiento continuo de su estabilidad biológica que permita detectar con la mayor brevedad posible cualquier agente contaminante. Sin embargo, los métodos convencionales para la detección de microorganismos patógenos en el agua potable, basados en el cultivo en placa, presentan limitaciones que reducen la efectividad y eficiencia de los análisis. En este contexto, el presente proyecto tiene como finalidad validar y optimizar a nivel de laboratorio un método de detección bacteriana que se base en la identificación de biomarcadores propios de bacterias viables, previo al desarrollo de un biosensor que pueda integrarse en la red de distribución de agua. Con el fin de alcanzar dicho objetivo, se estudiaron los biomarcadores disponibles y se eligió el adenosín trifosfato (ATP) como el más adecuado para el proyecto, evaluando su producción en Escherichia coli y Legionella pneumophila mediante un ensayo comercial de bioluminiscencia, y su efectividad frente a las tecnologías de análisis de referencia. Además, se desarrolló un tratamiento de lisis optimizado para liberar el ATP intracelular, permitiendo su posterior aplicación al biosensor. Se consiguió detectar la presencia de E. coli y L. pneumophila en agua inoculada hasta una concentración del orden de magnitud de 102 células/mL, y al estudiar la correspondencia con la concentración bacteriana viable obtenida mediante epifluorescencia, se obtuvo una correlación positiva. El método de extracción de ATP que mejores resultados aportó fue la lisis por ebullición, consiguiendo extraer un promedio de 31,6 % de ATP en E. coli y un 74,3 % de ATP en L. pneumophila. Por tanto, se propone al ATP como biomarcador asociado a la presencia bacteriana el desarrollo de un sensor acústico que permita la detección temprana de bacterias en aguas. Este Trabajo Final de Grado se alinea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible 3: Salud y bienestar, 6: Agua limpia y saneamiento, 12: Producción y consumo responsables, y 13: Acción sobre el clima. | [EN] Water is a vital resource for life; however, its quality is frequently compromised by the presence of contaminants, including pathogens. Ensuring the safety of drinking water supplies is critical, and it involves implementing proper disinfection treatments and continuously monitoring its biological stability to swiftly detect any potential contaminants. Nevertheless, conventional methods for detecting pathogenic microorganisms in drinking water, based on plate culturing, present limitations that reduce the effectiveness and efficiency of the analyses. In this context, the current project aims to validate and optimize at a laboratory-level a method for bacterial detection based on the identification of specific biomarkers of viable bacteria, prior to developing a biosensor integrable into the water distribution network. To achieve this objective, available biomarkers were studied, and adenosine triphosphate (ATP) was selected as the most suitable for the project. Its production in Escherichia coli and Legionella pneumophila was evaluated using a commercial bioluminescence assay, along with its effectiveness compared to reference analysis technologies. Additionally, an optimized lysis treatment was developed to release intracellular ATP, enabling its subsequent application to the biosensor. The presence of E. coli and L. pneumophila in inoculated water was successfully detected up to a concentration on the order of magnitude of 102 cells/mL, and when studying its relationship with the viable bacterial concentration obtained through epifluorescence, a positive correlation was established. The ATP extraction method that demonstrated the most favorable outcomes was boiling lysis, which extracted an average of 31,6 % of ATP in E. coli and 74,3 % of ATP in L. pneumophila. Therefore, ATP is proposed as a biomarker linked to bacterial presence for the development of an acoustic sensor capable of early bacterial detection in water. This Final Degree Project aligns with the Sustainable Development Goals 3: Good Health and Well-being, 6: Clean Water and Sanitation, 12: Responsible Consumption and Production, and 13: Climate Action. | TFGM | Pérez Rodríguez, G. (2023). Optimización y validación en entorno de laboratorio de biomarcadores para la detección temprana de bacterias viables en la red de distribución de agua potable. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/198338

[EN] In this May's "In Depth" we interview Aurora M Ricart, who has just landed at the ICM-CSIC to delve deeper into the effects of climate crisis on marine ecosystems, but specifically on underwater forests | [ES] En el "A fondo" de este mes de mayo entrevistamos a Aurora M Ricart, que acaba de aterrizar en el ICM-CSIC con el objetivo de estudiar el impacto de la crisis climática sobre los ecosistemas marinos, pero especialmente sobre los bosques marinos | [CAT] A l'”A fons” d'aquest mes de maig entrevistem l’Aurora M Ricart, que acaba d'aterrar a l'ICM-CSIC amb l’objectiu d’estudiar l'impacte de la crisi climàtica sobre els ecosistemes marins, però especialment sobre els boscos marins | Peer reviewed

El presente informe, describe la “Mejora de la Gestión de riesgos Significativos en el manejo de las aguas subterráneas y en la recolección de las aguas residuales para el abastecimiento de agua potable y servicio de alcantarillado de Lima y Callao, SEDAPAL’’ desarrollado por la suscrita, basado en la formación profesional de la misma, considerando inicialmente las características de la organización; misión, visión, valores corporativos, servicios, política, operaciones, responsabilidad ambiental, seguridad, salud en el trabajo y los proyectos más destacados, se diseña una propuesta de mejora al sistema de gestión de seguridad, salud en el trabajo y ambiental de la empresa en donde se desarrolla acciones de mejora realizadas por la suscrita, enfocados en la implementación de controles de los riesgos significativos provenientes del desarrollo de los procesos que intervengan en el manejo de las aguas subterráneas y en la recolección de las aguas residuales, desde ejercer un mayor control para su cumplimiento hasta implementar nuevos controles de los riesgos de ser necesario, Así todas las acciones contribuye a un mejor desempeño de la organización, entre otros beneficios. La suscrita laboró y brindó servicios para la empresa por más de cuatro años, iniciándose como practicante profesional, después brindando servicios en la gestión de SSTA, hasta ocupar el puesto de Ingeniero Seguridad e Higiene Ocupacional en la empresa, y finalmente brindar servicios como persona jurídica.

Este informe detalla la experiencia profesional del autor obtenida como bachiller en Ingeniería Ambiental en consultoría ambiental, donde se ha venido especializando en la elaboración de documentos de gestión ambiental, así como en la ejecución y seguimiento de proyectos ambientales y de saneamiento. En estos últimos tres años el autor se ha especializado de forma especial en la evaluación ambiental del impacto de vertimientos de aguas residuales domésticas y/o industriales en el sector minero e industrial. Por lo que, en el presente informe se describe la evaluación ambiental del impacto del vertimiento de aguas residuales domésticas tratadas provenientes de una planta de tratamiento de aguas servidas domesticas domésticas de la unidad minera San Rafael de la empresa Minsur S.A. en la calidad del agua de la quebrada Caquene, con la finalidad de definir el comportamiento del efluente doméstico sobre el cuerpo natural mediante la determinación de zona de mezcla y dilución de los contaminantes por modelamiento hidrodinámico y poder determinar correctamente el programa de control de monitoreo.