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Efecto de los microplásticos en la degradación de compuestos emergentes por UV/H2O2.
(Universidad de Concepción, 2025) Torres Cruz, Víctor Alejandro; Baeza Freer, Ana Carolina; Rossner Campos, Alfred
El uso no controlado en conjunto con la creciente prevalencia de microplásticos (MPs) y compuestos emergentes (CEs) en ambientes acuáticos puede representar potenciales riesgos significativos para la salud pública y el medio ambiente, por lo que se ha convertido en una problemática a nivel mundial. Debido a esto, los procesos de oxidación avanzada (POAs), han sido propuestos como prometedora alternativa para transformar y degradar compuestos químicos en el agua. Esta investigación tuvo como objetivo realizar experimentos exploratorios a nivel de laboratorio bajo diferentes condiciones controladas con el fin de evaluar el posible efecto de la presencia de microplásticos de Polietileno de Baja Densidad (PE) en la degradación de los fármacos Carbamazepina (CBZ) y Sulfametoxazol (SMX), esto aplicado en uno de los procesos de oxidación avanzada más comunes, el UV/H2O2. Por una parte, se realizaron experimentos solo con MPs para identificar mediante un análisis a través de Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR) potenciales cambios en la estructura química del PE, y por otro lado se hizo un estudio cinético previo con el objetivo de identificar el comportamiento de los compuestos en su degradación y definir condiciones para realizar experimentos con la presencia de PE en color negro y transparente, a diferentes dosis (25, 100 y 250 mg/L), esto en matrices de agua desionizada y superficial. En cuanto a los resultados, en el estudio cinético la CBZ tuvo una degradación lenta, mientras que SMX se degradó rápidamente debido a su alta afinidad por la oxidación con luz UV. El análisis FTIR evidenció cambios mínimos en el PE hasta 1,5 horas de tratamiento, pero a 5 y 10 horas se observó una clara progresión de la oxidación para ambos colores. En los experimentos combinados, la rápida degradación de SMX fue una dificultad para evaluar el efecto de los microplásticos en su degradación y el aumento en dosis de MP no mostró una relación lineal con la degradación de CBZ, por lo que se concluyó que en las dosis de microplástico de polietileno de ambos colores aplicadas y las condiciones experimentales estudiadas la presencia de los microplásticos en el sistema UV/H2O2 no afectó la degradación de los compuestos modelo. En cambio, la matriz de agua superficial presenta ciertos constituyentes que afectan la degradación por ser consumidores de radicales hidroxilos, lo cual fue un factor puesto que la degradación fue menor en comparación con el agua desionizada para las mismas condiciones empleadas. Los resultados de este estudio plantean la necesidad de ajustes metodológicos para futuras investigaciones, como la selección de compuestos con cinéticas de degradación más similares, en donde surgen dos alternativas, realizar experimentos con SMX y otros compuestos semejantes en un tiempo más reducido, o bien, trabajar con CBZ y compuestos con degradación más lenta para extender el tiempo de experimentación, también se sugiere variar las condiciones del MP, como trabajar con un tamaño de partícula menor, probar más dosis y trabajar con más tipos de MP, esto en vista de permitir una mejor evaluación del potencial efecto de los microplásticos en la degradación de los compuestos en el proceso UV/H2O2.
Estudio de viabilidad de uso de fotobiorreactores en la Laguna Tres Pascualas.
(Universidad de Concepción, 2024) Carrasco Valenzuela, Valentina Ximena; Figueroa Jara, Juan Ricardo
La eutrofización consiste en el enriquecimiento desmedido de nutrientes en un cuerpo de agua, en especial nitrógeno y fósforo, lo que usualmente se debe a actividades humanas. Este fenómeno provoca un impacto negativo en la biodiversidad, ya que alteran el equilibrio entre las especies presentes. En contextos urbanos, como el de la Laguna Las Tres Pascualas en Concepción, Chile, sus impactos afectan no solo al ecosistema acuático local, sino también al uso recreativo y la calidad de vida de la población. Frente a este escenario, la presente investigación evalúa la viabilidad técnica de emplear fotobiorreactores como estrategia de biorremediación para reducir el proceso de eutrofización en dicha laguna. El estudio se fundamenta en el uso de microalgas con alta capacidad de absorción de nutrientes y metales pesados, analizando su desempeño bajo distintas condiciones de calidad lumínica. Se implementaron ensayos en laboratorio con fotobiorreactores cerrados, controlando parámetros críticos como tipo de luz, concentración de nutrientes, presencia de metales traza y rendimiento fotosintético. Los resultados indican que la luz azul (450–495 nm) optimiza la producción de biomasa y mejora significativamente la eficiencia del fotosistema II. Asimismo, se evidenció una remoción sostenida de fosfatos, nitratos y amonio durante el tratamiento, y concentraciones de metales pesados por debajo del límite de detección, conforme a los estándares de la OMS. Finalmente, se realizó un análisis preliminar de escalabilidad para estimar la factibilidad de aplicar este sistema a mayor escala en la laguna, considerando variables de diseño, recambio hídrico y tiempo de tratamiento. Este estudio muestra que los fotobiorreactores pueden representar una alternativa sostenible y técnicamente viable, para mitigar la eutrofización en sistemas lagunares urbanos, abriendo una línea de trabajo prometedora para la rehabilitación ecológica mediante tecnologías basadas en microalgas.
Evaluación del uso de microalgas para el tratamiento de efluente de celulosa utilizando aguas servidas domiciliarias como fuente de nutrientes.
(Universidad de Concepción, 2025) Villarroel Venegas, Ignacia Camila; Urrutia Pérez, Roberto Enrique; Baeza Freer, Ana Carolina
La industria de la celulosa es una de las industrias que más efluentes genera, los cuales tienen efectos negativos en el medio ambiente si no se tratan adecuadamente (Torres, 2017). El tratamiento de efluentes industriales es crucial para reducir su impacto ambiental antes de su liberación a cuerpos de agua o su reutilización (Mohd et al, 2017). En este contexto, las microalgas han surgido como una tecnología prometedora para la depuración de efluentes industriales debido a su capacidad para absorber contaminantes y convertirlos en biomasa útil como un posible tratamiento terciario. Esta investigación evalúa la eficacia de las microalgas en la depuración de efluentes de celulosa, enfocándose en su capacidad para reducir la demanda química de oxígeno (DQO), los nutrientes como nitrógeno y fósforo, y otros contaminantes presentes en los efluentes. La propuesta de este trabajo incluye un novedoso nuevo enfoque: la utilización de efluentes de aguas servidas como fuente de nutrientes a las microalgas. La metodología de este estudio comprende la obtención de los efluentes, luego analizar los parámetros iniciales para posteriormente realizar una mezcla en distintas concentraciones de efluente de celulosa y de aguas servidas para lograr determinar la mejor mezcla. De esta forma con esa concentración establecida se realizó un cultivo de 14 días para determinar la depuración del efluente de celulosa para finalizar realizando un análisis estadístico que determine la depuración significativa del efluente. Como principal resultado se obtuvo que el tratamiento mediante microalga Chlorella con aguas servidas domiciliarias como fuente de nutrientes no es eficaz para la depuración de efluentes, debido a la nula o poca reducción de los parámetros que fueron analizados en laboratorio. Se sugiere que para investigaciones futuras se considere otras condiciones de cultivo, así como también utilizar otra especie de microalga para descartar que el problema residió en la microalga Chlorella.
Rescatando fuentes de agua a través de la Cultura Local.
(Universidad de Concepción, 2025) Muñoz Hernández, Valentina Nicolette Alejandra; Figueroa Jara, Juan Ricardo; Salgado Vargas, Marcela
El agua es un recurso natural de vital importancia para el ser humano. Los conflictos relacionados a su distribución llevan a cuestionar si realmente nuestros sistemas de gobernanza son útiles, ya que estos muchas veces no toman la real importancia de los actores involucrados en las decisiones. La cultura de una comunidad se ve reflejada en sus acciones y cuando existe poco interés por parte de las autoridades en incluirlos en los procesos participativos, de educación y capacitaciones con respecto a los recursos hídricos, conlleva a una desconexión entre naturaleza, ser humano y decisiones. Bajo el contexto actual de escasez hídrica, luchas de poder y contaminación, es que nace el interés por crear una cultura del agua que tiene como fin crear conciencia en la sociedad, fortaleciendo la educación y entregando información adecuada y eficaz para la toma de decisiones. Al respecto, el terremoto del año 2010 dejó graves consecuencias en la infraestructura de las cañerías que abastecen a la provincia de Concepción de agua. La comunidad de Talcahuano en esta oportunidad recurrió a las vertientes aledañas para hacer uso de ellas. Es bajo este escenario que la Municipalidad de Talcahuano llegó a la conclusión que era necesario contar con fuentes de agua alternativas, por lo que se crearon una serie de proyectos con el fin de restaurar las vertientes identificadas. A casi 15 años de este evento, este estudio tuvo como fin recolectar antecedentes, tanto de parte de la comunidad como de las autoridades, para poder obtener las principales brechas asociadas a las vertientes seleccionadas (Baroa Bajo y Los Flamencos). A través de entrevistas se identificaron problemas relacionados con la contaminación, el descuido, la mala infraestructura y el ordenamiento territorial. Mientras que dentro de las soluciones que nacieron de la comunidad se señaló una mejor organización, más información y una mejor infraestructura. Los lineamientos para un plan de acción de restauración para las brechas detectadas se complementaron con un índice de estado de conservación que se les aplicó a las vertientes de estudio. Los principales pilares de estos lineamientos fueron infraestructura, educación ambiental, organización civil y la organización municipal, los cuales serán la base para la creación de un plan de acción nacido de la participación ciudadana.

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