La pesca es una actividad importante para muchas comunidades en Colombia, principalmente en el Caribe, en donde contribuye al sostenimiento de muchas familias. La obtención de productos como el pescado, el marisco, entre otros, es muy relevante. Sin embargo, este documento se enfoca en el pescado, por ser el producto más consumido y, a su vez, el que tiene más riesgo de infección. Son muchos los municipios del Atlántico que viven de la pesca, por lo cual es necesario conocer ciertas características del agua y de los microorganismos que la habitan, que afectan directamente la calidad de este producto. Dada esta necesidad, la Universidad Libre, a través del programa de Microbiología y el grupo de Gestión Ecológica y Agroindustrial (GEA), junto con la Universidad del Atlántico y su Licenciatura en Biología y Química, y el grupo de investigación en Biotecnología de Microalgas, Fisicoquímica Aplicada y Estudios Ambientales, de la Facultad de Ciencias Básicas, y la participación de la Autoridad Nacional de Acuicultura y Pesca (AUNAP) crearon esta cartilla pedagógica para capacitar a la comunidad de pescadores y pequeños acuicultores en el cuidado del agua y buenas prácticas en el manejo de los recursos pesqueros. En esta cartilla aparecen conceptos que permiten identificar la importancia de las cianobacterias y la forma como afectan a los organismos que interactúan con ellas. Adicionalmente, se plantean diversas actividades didácticas que mejorarán la comprensión de la información impartida.

Debido a los problemas de salud y ambientales que conlleva los vertimientos de plomo en cuerpos de aguas por actividades mineras o industriales, se hace necesario el estudio de alternativas para la remoción de estos en los afluentes. Con el fin de realizar un análisis de literatura, se consideraron 36 especies de plantas con capacidades fitorremediadoras a nivel mundial, estudiando el tiempo y porcentaje de remoción de cada una. Para lograrlo se revisaron 30 artículos científicos usando bases de datos como ScienceDirect, Dialnet, Scielo, ElSevier, Google Scholar, eLibro, repositorios institucionales y revistas científicas con un rango temporal 2012-2023. Realizando una investigación básica se encuentra que en Colombia las especies que podrían ser más viables para realizar procesos fitorremediativos son Chrysopogon zizanioides y Alternathera philoxeroides ya que tienen altos porcentajes de remoción de plomo en poco tiempo, lo que permite una disminución en los costos de financiación y las vuelve llamativas para su implementación. | Due to the health and environmental problems caused by discharges of lead into the rivers due to the mining or industrial activities, it is necessary to study alternatives for removing lead from tributaries. In order to carry out a literature analysis, 36 plant species with phytoremediation capabilities worldwide were considered, studying the time and percentage of removal of each one. To achieve this, 30 scientific articles were reviewed using databases such as ScienceDirect, Dialnet, Scielo, ElSevier, Google Scholar, eLibro, institutional repositories and scientific journals with a time range 2012-2023. Carrying out basic research, it is found that in Colombia the species that could be most viable for carrying out phytoremediation processes are Chrysopogon zizanioides and Alternathera philoxeroides since they have high percentages of lead removal in a short time, which allows a decrease in financing costs and makes them attractive for implementation. | Resumen -- Abstract -- Objetivo General -- Objetivos Específicos -- Planteamiento del Problema -- Justificación -- Delimitación del Proyecto -- Marco Teórico -- Beneficios de la Fitorremediación -- Desventajas de la Fitorremediación -- Marco Conceptual -- Metales Pesados -- Plomo -- Contaminación por Minería -- Fitorremediación -- Tipos de Fitorremediación -- Fitodegradación -- Fitoextracción -- Fitoestabilización -- Rizofiltración -- Fitovolatilización -- Fitoestimulación -- Marco Legal -- Metodología -- Recolección de Datos -- Análisis de Información -- Comparación de los Datos -- Recursos y Presupuestos -- Cronograma -- Resultados -- Análisis de Resultados -- Conclusiones -- Referencias Bibliográficas -- | Pregrado | Ingeniera Ambiental | [email protected]

Orientador: Prof. Dr. Marcelo Pedrosa Gomes | Coorientador: Prof. Dr. Júlio César Moreira de Brito | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa : Curitiba, 28/07/2023 | Inclui referências | Área de concentração: Ecologia e Conservação | Resumo: A contaminação ambiental por resíduos de antimicrobianos é uma preocupação crescente devido aos impactos ambientais e sanitários associados. Estima-se que em 2050 poderão ocorrer no mundo cerca de 10 milhões de mortes associadas à resistência bacteriana e escassez de novos medicamentos. Neste contexto, a utilização de macrófitas aquáticas para a remoção de antimicrobianos de águas contaminadas tem despertado interesse, especialmente no âmbito das Soluções Baseadas na Natureza (SbN). Esta abordagem procura resolver desafios ambientais por meio da promoção de práticas que mimetizam ou fortalecem processos naturais. Esta dissertação consiste em dois capítulos que exploram a remoção de antimicrobianos utilizando a capacidade fitorremediadora e de biossorção por macrófitas aquáticas. No primeiro capítulo, investigou-se a capacidade de Lemna minor e Salvinia molesta em remover os antimicrobianos Ciprofloxacino (Cipro) e Sulfametoxazol (Sulfa) de águas contaminadas. O estudo foi realizado em configurações de monocultura (L. minor ou S. molesta) e cultura mista (L. minor + S. molesta). Verificou-se que as concentrações dos antimicrobianos utilizadas não causaram efeitos negativos às plantas. Ambas as macrófitas mostraram tolerância às concentrações estudadas de antimicrobianos, com destaque para S. molesta, que apresentou maior capacidade de absorção. Ambas as macrófitas foram capazes de absorver os antimicrobianos, reduzindo significativamente suas concentrações na água. Na cultura mista, houve maior taxa de crescimento das plantas e maior remoção dos antimicrobianos em comparação com as plantas em monocultura. Pela primeira vez, evidenciou-se que o cultivo misto das macrófitas favorece a remoção dos antimicrobianos da água. No segundo capítulo, explorou-se o uso da biomassa seca de S. molesta como biossorvente para o Cipro. O biossorvente foi avaliado quanto ao seu ponto de carga zero (pHpcz) e suas características químicas. O pHpcz do biossorvente foi neutro e a massa seca apresentou teores significativos de proteína bruta, fração de parede celular e polifenóis. Os testes de biossorção foram realizados em diferentes condições de pH e tempos de exposição. Observou-se que a sorção do Cipro foi influenciada pelo pH, com as maiores remoções ocorrendo nos primeiros minutos em pH 4, na forma aniônica da molécula. Considerando as normas brasileiras para descarte de efluentes, um pH entre 6 e 7 e um tempo de exposição de 15 minutos permitiram reduções significativas nas concentrações de Cipro. Esses resultados indicam que a biomassa seca de S. molesta pode ser uma solução viável e eficiente para o tratamento de efluentes, promovendo a remoção de contaminantes. Em resumo, esta dissertação demonstrou que as macrófitas aquáticas L. minor e S. molesta têm potencial para a remoção eficiente de antimicrobianos de águas contaminadas, através das tecnologias de fitorremediação e biossorção. A escolha entre as formas de remediação dependerá das condições específicas dos contaminantes, das espécies utilizadas e das regulamentações locais, tornando essencial um estudo prévio antes da implementação das técnicas. Em última análise, essa abordagem contribui para a mitigação da contaminação ambiental por resíduos farmacêuticos. | Abstract: Environmental contamination by antimicrobial residues is a growing concern due to the associated environmental and health impacts. It is estimated that by 2050, approximately 10 million deaths worldwide could be linked to bacterial resistance and a shortage of new medications. In this context, the use of aquatic macrophytes for the removal of antimicrobials from contaminated waters has attracted interest, especially within the scope of Nature-Based Solutions (NBS). This approach aims to address environmental challenges by promoting practices that mimic or strengthen natural processes. This dissertation consists of two chapters that explore the removal of antimicrobials using the phytoremediation and biosorption capacities of aquatic macrophytes. In the first chapter, the ability of Lemna minor and Salvinia molesta to remove the antimicrobials Ciprofloxacin (Cipro) and Sulfamethoxazole (Sulfa) from contaminated waters was investigated. The study was conducted in monoculture settings (L. minor or S. molesta) and mixed culture (L. minor + S. molesta). It was observed that the concentrations of antimicrobials used did not have negative effects on the plants. Both macrophytes showed tolerance to the studied concentrations of antimicrobials, with S. molesta standing out for its higher absorption capacity. Both macrophytes were able to absorb the antimicrobials, significantly reducing their concentrations in the water. In mixed culture, there was a higher growth rate of plants and greater removal of antimicrobials compared to monoculture plants. For the first time, it was evidenced that the mixed cultivation of macrophytes favors the removal of antimicrobials from water. In the second chapter, the use of dry biomass of S. molesta as a biosorbent for Cipro was explored. The biosorbent was evaluated for its zero charge point (pHpcz) and chemical characteristics. The pHpcz of the biosorbent was neutral, and the dry mass showed significant levels of crude protein, cell wall fraction, and polyphenols. Biosorption tests were conducted under different pH conditions and exposure times. It was observed that the sorption of Cipro was influenced by pH, with the highest removals occurring in the first few minutes at pH 4, in the anionic form of the molecule. Considering Brazilian standards for effluent disposal, a pH between 6 and 7 and an exposure time of 15 minutes allowed for significant reductions in Cipro concentrations. These results indicate that the dry biomass of S. molesta can be a viable and efficient solution for effluent treatment, promoting contaminant removal. In summary, this dissertation demonstrated that aquatic macrophytes L. minor and S. molesta have the potential for efficient removal of antimicrobials from contaminated waters, through phytoremediation and biosorption technologies. The choice between remediation methods will depend on specific conditions of contaminants, species used, and local regulations, necessitating a preliminary study before implementing the techniques. Ultimately, this approach contributes to the mitigation of environmental contamination by pharmaceutical residues.

El objetivo del estudio fue describir el desarrollo morfológico del apéndice masculino del camarón de agua dulce Macrobrachium caementarius. Los camarones se colectaron en el río Lacramarca, Perú. Se analizaron 56 camarones de entre 13 y 32 mm de longitud total. Luego, cada camarón fue sometido a shock frío para inmovilización y eutanasia. El segundo par de pleópodos de los camarones se extrajo por disección y se mantuvo en solución fisiológica e inmediatamente fue realizada la descripción. El desarrollo del apéndice masculino en el endopodito del segundo par de pleópodos permitió diferenciar seis estados morfológicos. En el Estado 0 se considera a los indiferenciados sexualmente. En el Estado I aparece como una yema. En el Estado II hay crecimiento de la yema. El Estado III posee espinas apicales. El Estado IV presenta espinas subapicales. En el Estado V el apéndice masculino está completamente desarrollado. Los camarones de < 16,21 mm de longitud total no tuvieron apéndice masculino (Estado 0), en cambio aquellos de entre 16,21 mm (Estado I) y 21,60 mm (Estado V) de longitud total fueron diferenciados como camarones machos. El crecimiento del apéndice masculino hasta completar su desarrollo incrementó linealmente con la longitud total del camarón. Los camarones ≥ 16,21 mm de longitud total que no mostraron apéndice masculino observable se consideraron como individuos hembras. La postlarva se diferencia del juvenil y este del adulto (no funcional) por el desarrollo del apéndice masculino y por el tamaño del animal.

El objetivo del estudio fue describir el desarrollo morfológico del apéndice masculino del camarón de agua dulce Macrobrachium caementarius. Los camarones se colectaron en el río Lacramarca, Perú. Se analizaron 56 camarones de entre 13 y 32 mm de longitud total. Luego, cada camarón fue sometido a shock frío para inmovilización y eutanasia. El segundo par de pleópodos de los camarones se extrajo por disección y se mantuvo en solución fisiológica e inmediatamente fue realizada la descripción. El desarrollo del apéndice masculino en el endopodito del segundo par de pleópodos permitió diferenciar seis estados morfológicos. En el Estado 0 se considera a los indiferenciados sexualmente. En el Estado I aparece como una yema. En el Estado II hay crecimiento de la yema. El Estado III posee espinas apicales. El Estado IV presenta espinas subapicales. En el Estado V el apéndice masculino está completamente desarrollado. Los camarones de < 16,21 mm de longitud total no tuvieron apéndice masculino (Estado 0), en cambio aquellos de entre 16,21 mm (Estado I) y 21,60 mm (Estado V) de longitud total fueron diferenciados como camarones machos. El crecimiento del apéndice masculino hasta completar su desarrollo incrementó linealmente con la longitud total del camarón. Los camarones ≥ 16,21 mm de longitud total que no mostraron apéndice masculino observable se consideraron como individuos hembras. La postlarva se diferencia del juvenil y este del adulto (no funcional) por el desarrollo del apéndice masculino y por el tamaño del animal.

A determinação incorreta da infiltração de água no solo pode superestimar ou subestimar o espaçamento entre terraços em uma lavoura. O presente trabalho objetivou comparar dois equipamentos para determinar o volume infiltrado e a taxa constante de infiltração de água em um Nitossolo. O experimento foi realizado em 2018 com 5 repetições, composto pelos seguintes tratamentos: 1) simulador de chuvas em solo sob plantio direto; 2) simulador de chuvas em solo sob plantio direto após semeadura de feijão; 3) Infiltrômetro de Cornell em solo sob plantio direto; 4) Infiltrômetro de Cornell em solo sob plantio direto após semeadura de feijão. Não foi observada diferença entre os equipamentos e nem efeito da presença de linha de semeadura do solo para a taxa constante de infiltração de água no solo. Para avaliação da lâmina de água infiltrada, ambas as metodologias de simulação de chuvas obtêm os mesmos resultados.

Resumen Los procesos importantes relacionados con la dinámica del agua ocurren principalmente en la interfase suelo-atmósfera. La estructura de la cobertura de rastrojos de cultivos, tanto por cantidad como su distribución, tiene efecto sobre el microclima de la superficie del suelo y, en consecuencia, en el grado de conservación del agua. El objetivo de este trabajo fue evaluar algunos cambios en la interfase suelo-atmósfera y su impacto sobre el agua del suelo con diferentes estructuras de los residuos de cosecha. La experimentación se realizó en la Estación Experimental del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria en Hilario Ascasubi, Villarino, Buenos Aires. Se evaluaron tres cereales invernales (trigo, centeno y avena) como antecesores del trigo entre junio del 2017 y diciembre de 2020, es decir, dos ciclos consecutivos de rotaciones agrícolas bianuales con cereales invernales. Se evaluó la estructura del rastrojo al final del barbecho a partir de la biomasa seca, su distribución por estratos y el índice de área del tallo. Además, se determinó la temperatura del suelo, velocidad relativa del viento y la dinámica del agua en el barbecho. Los cultivos de invierno antecesores y principalmente la disposición del rastrojo, presentaron diferencias en el aporte de biomasa y la estructura de la cobertura, asimismo se logró similar porcentaje de cobertura. Se observaron diferencias en el impacto de la disposición del rastrojo sobre la temperatura del suelo y velocidad del viento, pero no así por los antecesores. Esto modificó la eficiencia de barbecho, la humedad a la siembra del cultivo posterior y la evolución de la humedad del suelo hasta 13 días posteriores a un evento de precipitación. La disposición del rastrojo y los antecesores impactaron en los factores que componen la interfase suelo-atmósfera y, en consecuencia, en la dinámica del agua en el suelo.

Antecedentes: La introducción de búfalos en Cuba es relativamente reciente, no obstante, se posesionan en la práctica pecuaria con diferentes limitaciones, principalmente de índole cognoscitivo. Detallar la introducción de los búfalos en Cuba, su adaptación a las condiciones ambientales, y el desarrollo actual. Desarrollo. Se informa acerca de la evolución de los rebaños a partir de la llegada de la subespecie de Pantano y su situación actual. Conclusiones: Los resultados generales indican que su adaptación al ambiente cubano es una realidad, sin embargo, para mantener e incrementar la productividad de esta especie es necesario desarrollar un programa con nuevos enfoques gerenciales y tecnológicos, cuya guía parta del principio de producción a ciclo cerrado e incluya un proyecto coherente de mejora genética.   Palabras claves: Búfalos, adaptación, desarrollo de programa (Fuente: MeSH)

Os metais em água não se degradam ao longo do tempo, são contaminantes pertencentes ao grupo dos poluentes persistentes, e podem apresentar características de bioacumulação nos seres vivos e biomagnificação na teia trófica, sendo responsáveis pela geração de danos aos ecossistemas e, potencialmente, à saúde humana. A partir desta perspectiva, a aplicação de técnicas eficientes capazes de remover/reduzir metais presentes na água é fundamental para diminuir os impactos que estes elementos podem causar aos seres humanos e aos organismos aquáticos. Deste modo, a biossorção é um processo que utiliza materiais biológicos no desenvolvimento de adsorventes alternativos e mais viáveis economicamente para remoção de contaminantes presentes em amostras de água, é considerada como uma técnica ecológica. Em nosso estudo a escolha pela utilização das espécies de briófitas Sphagnum perichaetiale Hampe e Ricciocarpos natans (L.) Corda, se deve ao fato destas pertencerem a um grupo de plantas cosmopolita, serem resistentes às alterações ambientais e espécies com possibilidade de cultivo para posterior utilização como biossorventes, além de nativas do Rio Grande do Sul e já terem sido empregadas em outro estudo de biossorção, conduzido pelo grupo de pesquisa, que reconhece a eficiente capacidade de absorção de ambas espécies. Assim, o presente trabalho: 1) avaliou os principais aspectos relacionados à aplicação ambiental de musgos na remoção de contaminantes através de mecanismos de biossorção e fitorremediação, utilizando o software VOSviewer na elaboração de mapas bibliométricos acerca do tema e empregando informações obtidas na plataforma Web of Science; 2) analisou a capacidade de biossorção da espécie de musgo Sphagnum perichaetiale Hampe na remoção de cádmio (Cd), e das espécies R. natans (L.) Corda e S. perichaetiale, em atuação sinérgica, observando o potencial de remoção dos metais ferro (Fe) e cromo (Cr), em amostras aquosas, visando a aplicabilidade posterior da técnica na remediação de águas contaminadas, contribuindo científica e socialmente para o desenvolvimento de uma tecnologia ecológica em vista da melhoria na qualidade das águas. A busca relacionada a aplicação de musgos na fitorremediação e biossorção encontrou mais de 300 publicações. Deste total, observou-se que a maioria dos estudos foram desenvolvidos a partir do ano de 2005 para ambas áreas de pesquisa, sendo que estudos empregando musgos na fitorremediação tiveram maior número de publicações (n=17) em 2020, demonstrando assim que o uso deste grupo está em crescente desenvolvimento e apresenta valioso potencial de aplicação nestes campos de aplicação. Em relação aos resultados experimentais, observou-se elevada capacidade da espécie S. perichaetiale na remoção do metal Cd. Entre as três granulometrias avaliadas, a G1 (0,495 mm < dp < 0,248 mm) demonstrou melhor desempenho na remoção do metal. Para os resultados de atuação sinérgica das espécies, também foi observada remoção eficiente dos metais Fe e Cr, com remoções de 94 % do ferro presente na solução e 100 % do cromo presente nas amostras, com o emprego da biomassa seca. A partir destes resultados, é possível concluir a viabilidade de utilização de ambas espécies como agentes fitorremediadores e biossorventes naturais na remoção de contaminantes metálicos presentes em amostras de água. | Metals in water do not degrade over time, are contaminants belonging to the group of persistent pollutants, and can present characteristics of bioaccumulation in living beings and biomagnification in the trophic web, being responsible for causing damage to ecosystems and, potentially, to health human. From this perspective, the application of efficient techniques capable of removing/reducing metals present in water is essential to reduce the impacts that these elements can cause to humans and aquatic organisms. Thus, biosorption is a process that uses biological materials in the development of alternative and more economically viable adsorbents for removing contaminants present in water samples, it is considered an ecological technique. In our study, the choice to use the bryophyte species Sphagnum perichaetiale Hampe and Ricciocarpos natans (L.) Corda is due to the fact that they belong to a cosmopolitan group of plants, are resistant to environmental changes and are species that can be cultivated for later use. as biosorbents, in addition to being native to Rio Grande do Sul and having already been used in another biosorption study conducted by the research group, which recognizes the efficient absorption capacity of both species. Thus, the present work: 1) evaluated the main aspects related to the environmental application of mosses in the removal of contaminants through biosorption and phytoremediation mechanisms, using the VOSviewer software in the elaboration of bibliometric maps on the subject and using information obtained from the Web of Science; 2) analyzed the biosorption capacity of the moss species Sphagnum perichaetiale Hampe in the removal of cadmium (Cd), and of the species R. natans (L.) Corda and S. perichaetiale, in synergistic action, observing the potential for removal of iron metals (Fe) and chromium (Cr), in aqueous samples, aiming at the subsequent applicability of the technique in the remediation of contaminated water, contributing scientifically and socially to the development of an ecological technology with a view to improving water quality. The search related to the application of mosses in phytoremediation and biosorption found more than 300 publications. Of this total, it was observed that most of the studies were developed from the year 2005 onwards for both areas of research, and studies using mosses in phytoremediation had the highest number of publications (n=17) in 2020, thus demonstrating that the use of this group is under increasing development and presents valuable application potential in these application fields. Regarding the experimental results, a high capacity of the species S. perichaetiale in the removal of Cd metal was observed. Among the three evaluated particle sizes, G1 (0.495 mm < sd < 0.248 mm) showed better performance in metal removal. For the results of synergistic action of the species, efficient removal of Fe and Cr metals was also observed, with removals of 94% of the iron present in the solution and 100% of the chromium present in the samples, with the use of dry biomass. From these results, it is possible to conclude the viability of using both species as phytoremediation agents and natural biosorbents in the removal of metallic contaminants present in water samples.