Cambio climático

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

Profesor titular: Dra. Ligia Catalina Muñoz Arenas

Cambio ClimáticoIngeniería ambiental y desarrollo sustentable

Fluoruros en agua subterránea

• Resultados esperados

• Propuesta

• Introducción

• Problemática

Contenido

36 mg/L

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

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

Introducción

Fluorosis esquelética y dental

27 mg/L

fluoruros en agua

OMS

0.5-1.5ppm

15 mg/L

6.7mg/L

Problemática

Problemática

Sistema de Gestión de Recursos Hídricos

0.8 - 1.2 mg / L

Fluoración artificial

Propuesta

7 - 9 h

Contacto con riolita

Más de 9 h

Temperatura y concentración de F-

Propuesta

Fuente de imágenes: Wikipedia contributors, 2023

Propuesta

Tolerancia al F al sintetizar proteínas contra la degradación de tejidos

Especie hiperacumuladoracrece en áreas semiáridas

Remoción pero reducción de actividad germinativa

Zea Mays

Prosopis juliflora

Oryza Sativa

Fuente: Banerjee y Roychoudhury, 2019.

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)

Fundamento

Fuente: Banerjee y Roychoudhury, 2019.

+ info

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)

Rutas de adsorción y absorción del F-

Propuesta metodológica

Fuente: Genially, 2023.

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: Emerson Nafziger.

+ info

Germinación de la semilla 10°C: ~7 días Temperatura óptima del suelo: 16-18°CAbsorción del 30% de su peso en aguaActivación de enzimas y desarrollo inicial de la plántula: 100 - 120 días : ~160 díasElementos primarios: N, P, K.Secundarios: S, Ca, Mg. Y microelementos: Fe, Mn, Zn, B, Mo, Cu.H, O y C. : Agua y aire.Riego cada 10 días en periodo sin lluvias.(Yara México, 2019)

Desarrollo vegetal: Zea Mays

Mecanismos de tolerancia y defensa: producción de antioxidantes, activación de rutas metabólicas para contrarrestar efectos perjudiciales, formación de complejos con compuestos orgánicos y conversión a formas menos tóxicas.Asociaciones simbióticas: m.o. que facilitan tolerancia a través de interacciones mutualistas y mejora de la disponibilidad de nutrientes.

Propuesta metodológica

Fuente: Agromusaceas, 2020.

+ info

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).

Resultados esperados

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

Propuesta de disposición final

Madurez fisiológica 100-120 díasRetiro manual

Cosecha

Determinación de remoción

ANOVA

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

Mineralización

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

Riego

~7 días en suelo contaminado con F-

Germinación

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

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

- 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)

Ventajas

Desventajas

• OMS recomienda el valor de referencia para el fluoruro en el agua potable de 1,5 mg / L

• Requisitos sanitarios en sistemas de suministro: NOM-230-SSA1-2002

• Determinación de fluoruros en aguas residuales, naturales y residuales NMX-AA-077-SCFI-2013 (método espectrofotométrico y método potenciométrico)

• Límites permisibles de calidad que debe cumplir el agua para uso y consumo humano: NOM-127-SSA-2021

Consideraciones legales

• LMP descarga de aguas residuales en aguas y bienes nacionales: NOM-001-SEMARNAT-2021

• LMP descarga de aguas residuales en sistemas de alcantarillado: NOM-002-SEMARNAT-1996

• Procedimiento de identificación, clasificación, y los listados de los residuos peligrosos: NOM-052-SEMARNAT-2005

Consideraciones legales

SGRHZea Mays como especie hiperacumuladora y fijación de carbonoControl de aluviones en zonas semiáridasFitoextracción de sueloFito estabilización por cargas

Conclusiones

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/d1va00039jAldana 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/environments9120155Geleta, 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-2020-02-09Raju, 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%B3nRen, 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.2022.114021Senevirathna, 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.2023.116915Srivastava, 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.

Referencias

¡Gracias!

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

Profesor titular: Dra. Ligia Catalina Muñoz Arenas

Cambio ClimáticoIngeniería ambiental y desarrollo sustentable

Fluoruros en agua subterránea

¿Tienes una idea?

Usa este espacio para añadir una interactividad genial. Incluye texto, imágenes, vídeos, tablas, PDFs… ¡incluso preguntas interactivas!Tip premium: Obten información de cómo interacciona tu audiencia:

• Visita las preferencias de Analytics;
• Activa el seguimiento de usuarios;
• ¡Que fluya la comunicación!

¿Tienes una idea?

Usa este espacio para añadir una interactividad genial. Incluye texto, imágenes, vídeos, tablas, PDFs… ¡incluso preguntas interactivas!Tip premium: Obten información de cómo interacciona tu audiencia:

• Visita las preferencias de Analytics;
• Activa el seguimiento de usuarios;
• ¡Que fluya la comunicación!

¿Tienes una idea?

Usa este espacio para añadir una interactividad genial. Incluye texto, imágenes, vídeos, tablas, PDFs… ¡incluso preguntas interactivas!Tip premium: Obten información de cómo interacciona tu audiencia:

• Visita las preferencias de Analytics;
• Activa el seguimiento de usuarios;
• ¡Que fluya la comunicación!

¿Tienes una idea?

Usa este espacio para añadir una interactividad genial. Incluye texto, imágenes, vídeos, tablas, PDFs… ¡incluso preguntas interactivas!Tip premium: Obten información de cómo interacciona tu audiencia:

• Visita las preferencias de Analytics;
• Activa el seguimiento de usuarios;
• ¡Que fluya la comunicación!

¿Tienes una idea?

Usa este espacio para añadir una interactividad genial. Incluye texto, imágenes, vídeos, tablas, PDFs… ¡incluso preguntas interactivas!Tip premium: Obten información de cómo interacciona tu audiencia:

• Visita las preferencias de Analytics;
• Activa el seguimiento de usuarios;
• ¡Que fluya la comunicación!

¿Tienes una idea?

Usa este espacio para añadir una interactividad genial. Incluye texto, imágenes, vídeos, tablas, PDFs… ¡incluso preguntas interactivas!Tip premium: Obten información de cómo interacciona tu audiencia:

• Visita las preferencias de Analytics;
• Activa el seguimiento de usuarios;
• ¡Que fluya la comunicación!

¿Tienes una idea?

Usa este espacio para añadir una interactividad genial. Incluye texto, imágenes, vídeos, tablas, PDFs… ¡incluso preguntas interactivas!Tip premium: Obten información de cómo interacciona tu audiencia:

• Visita las preferencias de Analytics;
• Activa el seguimiento de usuarios;
• ¡Que fluya la comunicación!

¿Tienes una idea?

Usa este espacio para añadir una interactividad genial. Incluye texto, imágenes, vídeos, tablas, PDFs… ¡incluso preguntas interactivas!Tip premium: Obten información de cómo interacciona tu audiencia:

• Visita las preferencias de Analytics;
• Activa el seguimiento de usuarios;
• ¡Que fluya la comunicación!

¿Tienes una idea?

Usa este espacio para añadir una interactividad genial. Incluye texto, imágenes, vídeos, tablas, PDFs… ¡incluso preguntas interactivas!Tip premium: Obten información de cómo interacciona tu audiencia:

• Visita las preferencias de Analytics;
• Activa el seguimiento de usuarios;
• ¡Que fluya la comunicación!