Cambio climático

Fluoruros en agua subterránea

Cambio Climático Ingeniería ambiental y desarrollo sustentable

Profesor titular: Dra. Ligia Catalina Muñoz Arenas

Por: Ing. Giovanni M. Galaviz Ramírez; ID: 3499126

Contenido

• Introducción

• Problemática

• Propuesta

• Resultados esperados

Introducción

15 mg/L

6.7mg/L

27 mg/L

36 mg/L

Fuente: Geleta, W. S. et al.,2022

Fluorosis esquelética y dental

0.5-1.5ppm

fluoruros en agua

OMS

Fuente: Geleta, W. S. et al.,2022

Problemática

Problemática

Propuesta

Fluoración artificial

0.8 - 1.2 mg / L

Sistema de Gestión de Recursos Hídricos

Propuesta

Temperatura y concentración de F-

Más de 9 h

Contacto con riolita

7 - 9 h

Propuesta

Oryza Sativa

Prosopis juliflora

Zea Mays

Remoción pero reducción de actividad germinativa

Especie hiperacumuladoracrece en áreas semiáridas

Tolerancia al F al sintetizar proteínas contra la degradación de tejidos

Fuente de imágenes: Wikipedia contributors, 2023

Fundamento

Complejos de flúor: Aluminio (AlFx) y calcio (CaF2). Suelos arcillosos ácidos: Inaccesibilidad del flúor para raíces. Condiciones alcalinas: Aumento de la biodisponibilidad del flúor. Transporte a través de raíces: Acuaporinas y transportadores de cloruro. Rutas de transporte: Apoplástica y simplástica. Endodermis como barrera: Evita avance de iones de flúor. Transporte hacia tejidos vasculares: No completamente caracterizado. Ruta no selectiva: Posiblemente evita la endodermis. (Banerjee y Roychoudhury, 2019)

Fuente: Banerjee y Roychoudhury, 2019.

Rutas de adsorción y absorción del F-

Desencadena necrosis marginal y apical en las hojas. Provoca degradación de los tejidos del mesófilo. Afecta primero la epidermis inferior luego el mesófilo esponjoso y el parénquima en empalizada y finalmente la epidermis superior. Anomalías fisiológicas asociadas: Clorosis y fotosíntesis retardada. Quelatación de iones de calcio (Ca2+): Obstaculiza vías de señalización dependientes de calcio. Inducción de daños oxidativos. Acumulación de especies reactivas de oxígeno (ROS). -> Activación de mecanismo antioxidante (Banerjee y Roychoudhury, 2019)

Fuente: Banerjee y Roychoudhury, 2019.

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Propuesta metodológica

Absorción por las raíces: Puede ocurrir por difusión pasiva o por transporte activo mediante transportadores iónicos específicos. Transporte xilemático (desde las raíces hacia las partes superiores) y floemático (hacia las raíces y otras partes). Acumulación en tejidos específicos: raíces una ubicación principal, puede ocurrir en la epidermis y en los tejidos internos según las condiciones del suelo. Formación de complejos o compuestos: reducen la movilidad del flúor y contribuyen a su almacenamiento.

Fuente: Genially, 2023.

Resultados esperados

Cuenca del Alto Atoyac: aluminio, fierro, cobre, zinc, níquel, cromo, plomo, cadmio, etc. (CONAHCYT,2023). Habilidad de bioacumular metales pesados. Estudios previos indican la alta tolerancia del maíz al flúor, Especialmente hasta concentraciones de 30 mg/L, y al considerar que la concentración de flúor en la cuenca no supera los 2.5mg/L de flúor (Banerjee y Roychoudhury, 2019). Impacto en aguas subterráneas de 70 municipios de Puebla y Tlaxcala, con una superficie total de 4,011 kilómetros cuadrados, donde hasta el 90 por ciento del agua subterránea se extrae de pozos para el consumo humano (Zambrano, 2022).

Fuente: Agromusaceas, 2020.

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Germinación

Mineralización

ANOVA

~7 días en suelo contaminado con F-

suelo-textura media a pesada : N, P, K, S, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, B, Mo, Cu, H, O, y C.

Determinación de remoción

Riego

Cosecha

Propuesta de disposición final

Madurez fisiológica 100-120 días Retiro manual

100-120 días con agua con alta concentración de F- (>2.5mg/L)

Caracterización CRETIB (corrosivo, reactivo, explosivo, tóxico ambiental, inflamable y biológico-infeccioso). Confinamiento

Fuente: Generada por Dall-e, Laura Sánchez, 2023

Fuente: Generada por Dall-e, Laura Sánchez, 2023

Ventajas

Desventajas

- Especie económica y fácil de conseguir-Tolerancia debido a su habilidad de sintetizar proteínas contra la degradación de tejidos-A mayor exposición, mayor captación de contaminante (hiperacumuladora)

- Grandes áreas de extensión-Fitovolatilización-Baja tolerancia a un pH bajo (<5,0)

Conclusiones

SGRH Zea Mays como especie hiperacumuladora y fijación de carbono Control de aluviones en zonas semiáridas Fitoextracción de suelo Fito estabilización por cargas

Referencias

Ahmad, S., Singh, R., Arfin, T., & Neeti, K. (2022). Fluoride contamination,consequences and removal techniques in water: a review. In EnvironmentalScience: Advances (Vol. 1, Issue 5). https://doi.org/10.1039/d1va00039j Aldana S.I., Colicino E., Preciado A.C., Tolentino M., Baccarelli A.A., Wright R.O.,Tellez M.M., Valvi D, (2024). Longitudinal associations between early-life fluoride exposures and cardiometabolic outcomes in school aged children. Environmetal. https://doi.org/10.1016/j.envint.2023.108375. Cardona, A., Banning, A., Carrillo-Rivera, J. J., Aguillón-Robles, A., Rüde, T. R., & de Alba, J. A. (2018). Natural controls validation for handling elevated fluoride concentrations in extraction activated tóthian groundwater flow systems: San Luis Potosí, Mexico. Environmental https://doi.org/10.1007/s12665-018-7273-1 Earth Sciences,77(4). Denbesten, P., & Li, W. (2011). Chronic fluoride toxicity: Dental fluorosis. Monographs in Oral Science, 22. https://doi.org/10.1159/000327028. Espino-Valdés, M. S., Rodríguez-Lozano, D. F., Gutiérrez, M., Silva-Hidalgo, H., & Pinales-Munguía, A. (2022). Relationship of Fluoride Concentration to Well Depth in an Alluvial Aquifer in a Semiarid Area. Environments - MDPI, 9(12). https://doi.org/10.3390/environments9120155 Geleta, W. S., Alemayehu, E., & Lennartz, B. (2022). Fixed-Bed Adsorption: Comparisons of Virgin and Zirconium Oxide-Coated Scoria for the Removal of Fluoride from Water. https://doi.org/10.3390/MOLECULES27082527. Molecules, 27(8).

Referencias

Martínez-Cruz, D. A., Alarcón-Herrera, M. T., Reynoso-Cuevas, L., & Torres Castanõ´n, L. A. (2020). Space-time variation of arsenic and fluoride in groundwater in the city of Durango, Mexico. Tecnologia y Ciencias Del Agua, 11(2). https://doi.org/10.24850/j-tyca-2020-02-09 Raju, N. J., Dey, S., Gossel, W., & Wycisk, P. (2012). Fluoride hazard and assessment of groundwater quality in the semi-arid Upper Panda River basin, Sonbhadra district, Uttar Pradesh, India. Hydrological Sciences Journal, 57(7). https://doi.org/10.1080/02626667.2012.715748. Real Academia Española. (2022). Aluvión. Diccionario de la lengua Española. https://dle.rae.es/aluvi%C3%B3n Ren, C., Li, H. H., Zhang, C. Y., & Song, X. C. (2022). Effects of chronic fluorosis on the brain. In Ecotoxicology and Environmental Safety (Vol. 244), https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.114021 Senevirathna, L., Ratnayake, H. E., Jayasinghe, N., Gao, J., Zhou, X., & Nanayakkara, S. (2023). Water fluoridation in Australia: A systematic review. In Environmental Research (Vol. 237). https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.116915 Srivastava, S., & Flora, S. J. S. (2020). Fluoride in Drinking Water and Skeletal Fluorosis: a Review of the Global Impact. Current Environmental Health Reports, 7(2). https://doi.org/10.1007/s40572-020-00270-9.

¡Gracias!

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