Scielo RSS <![CDATA[Revista internacional de contaminación ambiental]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0188-499920150001&lang=en vol. 31 num. 1 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Microbial community and pollutantns survey in sediments of biologically important wetlands in Lerma, Mexico</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992015000100001&lng=en&nrm=iso&tlng=en Wetlands pollution is of great concern given their importance to conservation and as water and food sources for the local population. Therefore, microbial and chemical investigations were carried out on the Lerma (Chimaliapan) and Almoloya del Río (Chiconahuapan; both Ramsar sites) wetland samples in Mexico for risk assessment purposes. 16S rRNA-based clone library analyses showed the prevalence of Entero-bacteriaceae, specifically the genus Shigella and E. coli species in both wetlands. While faecal coliform levels in both wetlands were below the accepted limit, higher total coliform counts (> 2400 MPN) were observed in ~ 40 % of the sampled sites at Lerma. Other microorganisms detected included organisms similar to those obtained from hydrocarbon-contaminated environments with alkanes and poly-aromatic hydrocarbons being detected in the sediments. Detected metals were below United States Environmental Protection Agency (USEPA) limits, decreasing in the sequence: Al > Fe > Mn >V> Zn > Pb > Ni > Cr > Cu > Co > Tl > As > Be (except Cr at Almoloya). However, Al concentrations were significantly above the permissible limits (2700 mg/kg) of the National Oceanic and Atmospheric Administration of the United States in both wetlands. This study therefore demonstrates that increased health risks and potential for metal biomagnification by edible species could be associated with the use of wetland water resources.<hr/>La contaminación de las ciénegas es de gran relevancia debido a su importancia en la conservación del ambiente y a que son fuente de recursos para las poblaciones locales. Por lo tanto, realizamos análisis químicos y microbiológicos en muestras de las ciénegas de Lerma (Chimaliapan) y Almoloya del Río (Chiconahuapan; ambos sitios Ramsar) ubicadas en México para estimar el riesgo que pueden representar estos cuerpos de agua debido a la contaminación. Librerías de clones basadas en el gen 16S rRNA demostraron la dominancia de miembros de Enterobacteriaceae, específicamente especies parecidas a E. coli y del género Shigella en ambas ciénegas. Aunque en general los niveles de coliformes fecales estuvieron dentro de los límites permisibles en ambas ciénegas, los números de coliformes totales excedieron la norma (>2400 NMP) en ~40 % de los sitios muestreados en la ciénega de Lerma. Otros microorganismos detectados fueron similares a aquellos observados en sitios contaminados con hidrocarburos, específicamente con alcanos e hidrocarburos poli-aromáticos detectados en los sedimentos. Los valores de metales estuvieron debajo de los límites permitidos por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) y disminuyeron de la siguiente forma: Al > Fe > Mn >V> Zn > Pb > Ni > Cr > Cu > Co > Tl > As > Be, (excepto Cr en Almoloya). Sin embargo, las concentraciones de Al estuvieron significativamente por arriba de los límites permitidos (2700 mg/kg) por la Administración Oceánica y Atmosférica de los Estados Unidos en ambas ciénegas. Este estudio por lo tanto, demuestra que un incremento en los riesgos a la salud y el potencial de biomagnificación de metales podrían estar asociados al uso de los recursos de las ciénegas. <![CDATA[<b>Tolerance of filamentous fungi to endosulfan, chlorpyrifos and chorotalonil in <i>in vitro</i> conditions</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992015000100002&lng=en&nrm=iso&tlng=en Los plaguicidas endosulfán (EN), clorpirifós (CRP) y clorotalonil (CTL) están catalogados como carcinógenos y persistentes en el ambiente, por lo que deben tomarse medidas eficientes de biorremediación para su degradación. Los hongos Phanerochaete chrysosporium (PC), Trametes versicolor (TV) y algunas especies de Trichoderma (TRI), Mucor, Fusarium y Penicillium pueden degradar plaguicidas. En la presente investigación se aislaron y purificaron siete cepas de hongos a partir de suelo agrícola, paja molida de trigo y trozos de paja de trigo. Las siete cepas fúngicas aisladas y tres cepas de referencia (PC, TV y TRl) se colocaron por triplicado, en cajas de Petri con un medio mínimo mineral contaminado con dosis crecientes de EN, CRP y CTL durante 18 días. Diariamente se midió el desarrollo micelial (DM) y se calculó el porcentaje de inhibición del desarrollo (PID). Los tres plaguicidas tuvieron un efecto adverso sobre el DM, en el que se observó una recuperación paulatina después de 72 h ante EN y CRP, mientras que CTL inhibió significativamente (P < 0.0001) el DM de la mayoría de las cepas durante los 18 días. En presencia de EN, las cepas K14S, PC, TV y TRI se recuperaron totalmente a los 18 días. Ante CRP, todas las cepas mostraron recuperación del DM desde el día 10. El fungicida (CTL) mostró los mayores PID, pero las cepas K8S, K14S, K11TP, PC y TV mostraron recuperación. Los aislamientos K12P, K8S, K14S, K11TP y las cepas de referencia PC, TV y TRI presentaron tolerancia a los plaguicidas en estudio por lo que pudieran ser consideradas para la biorremediación de plaguicidas.<hr/>Endosulfan (EN), chlorpyrifos (CRP) and chlorothalonil (CTL) are carcinogenic and toxic pesticides in the environment, by which bioremediation efficient actions must be directed for detoxifying contaminated systems. Fungi such as Phanerochaete chrysospo-rium (PC), Trametes versicolor (TV) and some species of Trichoderma (TRI), Mucor, Fusarium and Penicillium are able to degrade pesticides. Seven fungal strains were isolated from agricultural soil, wheat straw, and wheat straw pieces. The seven fungal strains as well as three referential fungi (PC, TV and TRI) were cultivated by triplicate in Petri dishes with minimal mineral medium contaminated with increased doses of EN, CRP or CTL for 18 days. The mycelial growth (MG) and the percentage of growth inhibition (PGI) were determined. The three pesticides negatively affected the MG, but the fungal recovery was observed after 72 h for EN and CRP. At 18 days, strains K14S, PC, TV and TRI showed total recovery when exposed to EN. In contrast, all fungal strains showed a recovery to CRP at the 10th day. The MG for most fungal strains was significantly inhibited (P < 0.0001) due to during CTL at 18 days. The fungicide CTL resulted in highest PGI, but strains K8S, K14S, K11TP, PC and TV were less affected. The fungal strains K12P, K8S, K14S, and K11TP showed acceptable tolerance to the three pesticides comparable to PC, TV and TRI. These four fungal strains are good candidates for being used for pesticide bioremediation. <![CDATA[<b>Modified procedure to assess DNA breakage in spermatozoa by means of the comet assay</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992015000100003&lng=en&nrm=iso&tlng=en The comet assay is a relatively inexpensive, fast, sensitive and reliable method to detect DNA breakage upon individual cells. The most widely used cell type in this technique is lymphocyte, because they are easy to obtain and handle, and because they are continually exposed to xenobiotics that enter into the body. However, is important to consider the possibility to use other cell types for very specific purposes. Sperm cells are of special interest because they could be used as a biomonitor to risk assessment in populations occupationally exposed to xenobiotics. Besides, the fact that there are not functional DNA repair mechanisms in these cells could increase the sensitivity of the system. We present here several modifications to the comet assay methodology to evaluate DNA breakage in sperm cells with reliable results.<hr/>El ensayo cometa es un método relativamente simple, rápido, sensible y confiable para detectar rompimientos en el ADN en células individuales. Las células más comúnmente utilizadas en esta técnica son los linfocitos, ya que son fáciles de obtener y manejar y además porque se encuentran expuestas continuamente a los xenobióticos que llegan a entrar al cuerpo. Sin embargo, es importante el considerar la posibilidad de utilizar otros tipos celulares para propósitos específicos. Las células espermáticas son de especial interés ya que pueden servir como biomonitores de riesgo en poblaciones ocupacional-mente expuestas. Además, el hecho de que este tipo de células no tienen mecanismos funcionales de reparación de lesiones en el material genético podría incrementar la sensibilidad del ensayo. En el presente trabajo se muestran algunas modificaciones a la técnica del cometa para evaluar rupturas en el ADN de espermatozoides con resultados confiables. <![CDATA[<b>Concentration of toxic elements in topsoils of the metropolitan area of Mexico City</b>: <b>A spatial analysis using ordinary kriging and indicator kriging</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992015000100004&lng=en&nrm=iso&tlng=en In order to generate relevant information for decision-makers to protect the inhabitants of the Metropolitan Area of Mexico City, 89 samples of topsoil were collected in urban zones to assess the concentration of toxic elements. For this purpose, the concentration of Cr, Cu, Ni, Pb, V and Zn were quantified with X-ray fluorescence. To evaluate the pollution, we considered the maximum permissible limits, the contamination factor and the pollution load index. The spatial distribution was analyzed by geostatistical methods. Ordinary and indicator Kriging were applied to estimate the values at unmeasured sites and the proportion of the values exceeding the critical concentration for each element within a region. The study revealed that the Metropolitan Area of Mexico City has excessive environmental problems related to pollution. The concentrations of Cr and V are apparently not anthropic, while the high amounts of Cu, Zn and Pb are largely due to human activities. The pollution of Ni exhibits two single spots, while Cu and Zn contents are distributed from the city center towards the northern suburbs. The presence of Pb is spread evenly through the entire urbanized area. The probability maps clearly identify the most contaminated areas, which requires immediate action by local decision-makers.<hr/>Con la finalidad de generar información para la toma de decisiones y proteger a los habitantes del área metropolitana de la ciudad de México, se tomaron 89 muestras de suelo superficial urbano, con las que se evaluó la concentración de elementos tóxicos. Se midió la concentración de Cr, Cu, Ni, Pb, V y Zn utilizando un equipo de fluorescencia de rayos X. Para valorar la contaminación del suelo se utilizaron los límites máximos permisibles, el factor de contaminación y el índice de carga contaminante. Se realizó un análisis de la distribución espacial de los elementos medidos por los métodos geoestadísticos como Kriging ordinario y el indicador Kriging. El análisis reveló que la zona metropolitana de la Ciudad de México tiene problemas ambientales excesivos. Las concentraciones de Cr y V al parecer no tienen causas antrópicas, mientras que las altas cargas de Cu, Zn y Pb son en gran medida de origen humano. La contaminación por Ni presenta dos puntos esenciales, el Cu y Zn se distribuyen desde el centro hacia los suburbios del norte. El Pb está distribuido uniformemente sobre el área urbanizada. Los mapas probabilísticos permiten identificar claramente las zonas más contaminadas en las cuales los tomadores de decisiones locales deben tomar acciones inmediatas de remediación. <![CDATA[<b>Derivation of volatile organic compounds surrogate for the maximum incremental ozone reactivity in Mexico City metropolitan area</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992015000100005&lng=en&nrm=iso&tlng=en Using a method developed by Lurmann et al. (1991), for lumped molecule or lumped-surrogate, we were able to define the respective base mixture for determining the reactivity of volatile organic compounds (VOCs) in ozone formation in the Mexico City metropolitan area (MCMA). A sampling campaign for collecting VOCs was carried out to determine the individual compounds in the MCMA atmosphere. Samples were collected simultaneously in stainless steel canisters at six sites: Xalostoc, Pedregal, Tlalnepantla, Cerro de la Estrella, Instituto Mexicano del Petróleo, and la Merced. Seven samples were taken at each site during the sampling period. Ten VOC groups were established applying the Lurmann methodology, and each group was represented by one compound as follows: i) n-butane for the first alkane group, ii) n-octane for the second alkane group, iii) ethylene in a group by itself, iv) propene for the first olefin group, v) t-2-butene for the second olefin group, vi) toluene for mono alkyl benzenes, vii) m-xylene for the higher aromatics, viii) formaldehyde in a group by itself, ix) acetaldehyde for the aldehydes, and x) acetone for the ketones. The surrogate VOC group (base mixture) was determined, which can be used to experimentally obtain the ozone formation index of VOCs in the MCMA.<hr/>La metodología de molécula agrupada o mezcla agrupada sustituta desarrollada por Lurmann et al. (1991) fue aplicada para definir la mezcla base representativa en el área metropolitana de la Ciudad de México (AMCM) con el propósito de determinar la reactividad de los compuestos orgánicos volátiles (COV) en la formación de ozono. Para determinar la concentración de los componentes individuales de los COV, una campaña de muestreo fue llevada a cabo, utilizando contenedores limpios de acero inoxidable. Las muestras se recolectaron simultáneamente en seis sitios: Xalostoc, Pedregal, Tlalnepantla, Cerro de la Estrella, Instituto Mexicano del Petróleo y la Merced. En cada sitio se colectaron siete muestras durante el periodo de muestreo. Al aplicar la metodología de mezcla agrupada sustituta se establecieron 10 grupos y un componente que representó a cada uno de ellos. Dichos grupos fueron: i) n-butano para el primer grupo alcano, ii) n-octano para el segundo grupo alcano, iii) etileno para su propio grupo, iv) propeno para el primer grupo olefinas, v) t-2-buteno para el segundo grupo olefinas, vi) tolueno para mono alquil bencenos, vii) m-xileno para aromáticos grandes, viii) formaldehído para su propio grupo, ix) acetaldehído para los acetaldehídos, y x) acetona para las quetonas. Se determinó una mezcla de grupos de COV (mezcla base), la cual se propone que sea utilizada para obtener experimentalmente los índices de reactividad de los COV en la formación de ozono del AMCM. <![CDATA[<b>Evaluation of the performance of the high volume method to measure particles smaller than 10 microns</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992015000100006&lng=en&nrm=iso&tlng=en El material particulado (MP) es uno de los mayores problemas de contaminación atmosférica en áreas urbanas debido a sus efectos adversos a la salud y al ambiente. Estudios epidemiológicos han demostrado que las partículas menores a 10 micras (PM10) son especialmente peligrosas. En relación con el monitoreo de aire, el método de referencia para estimar la exposición humana al MP, es el de alto volumen, que fue establecido mediante un estudio colaborativo, basado en mediciones de partículas suspendidas totales (PST). El presente estudio se realizó con el objetivo de determinar los indicadores de calidad aplicables a la medición de partículas menores a 10 micras por alto volumen, por medio de cabezales PM10 e impactadores de cascada (ImpC). A partir del método de referencia EPA IO.2.1, se tomaron muestras con equipos operando simultáneamente en el mismo sitio. Los límites de detección (LD) y de cuantificación (LC) para el muestreo de PM10 fueron de 0.56 y 2.71 μg/m³ respectivamente, los cuales aplican también para la última etapa (E6) de los ImpC. En el caso de las etapas E1 a la E5 de los ImpC, el LD fue de 0.54 μg/m³, mientras que el LC fue de 1.38 μg/m³. La repetibilidad del método fue de 3.04 % para las mediciones de PM10, y osciló de 1.7 % (E2) a 6.8 % (E3) en las mediciones con ImpC. El análisis estadístico no mostró diferencias significativas entre las medias de las concentraciones obtenidas simultáneamente con los diferentes muestreadores (P > 0.05). De acuerdo con los resultados, el método de alto volumen es adecuado para mediciones de PM10 y fracciones más pequeñas (cuando se utilizan ImpC). Asimsimo, puede dar resultados precisos en un amplio rango de condiciones ambientales.<hr/>Suspended particles (SP) are one of the problems of most concern about air pollution in urban areas, due to its adverse effects on health and environment. Epidemiological studies have shown that SP smaller than 10 microns (PM10) are particularly dangerous. Regarding ambient air monitoring, the reference method for estimating human exposure to SP, is the high volume method (HV), which was established through a collaborative study, based on measurements of total suspended particles (TSP). The aim of this study was to determine the applicable quality indicators to HV measurement of SP less than 10 microns using PM10 heads and cascade impactors (ImpC). Samples were taken with samplers operating simultaneously in the same place, following EPA reference method IO.2.1. Limits of detection (LoD) and quantification (LoQ) for PM10 measurements were 0.56 and 2.71 μg/m³ respectively, which also apply for ImpC stage 6 (E6). For ImpC stages E1 to E5, LoD was 0.54 μg/m³ and LoQ was 1.38 μg/m³. Repeatability of the method was 3.04 % for PM10, and ranged from 1.7 % (E2) to 6.8 % (E3). Statistical analysis showed no significant difference between means of concentrations obtained simultaneously with different samplers (P > 0.05). According to these results, the method is suitable for PM10 and smaller fractions (using cascade impactors) measurements and can give accurate results in a wide range of environmental conditions. <![CDATA[<b>Assessment of infiltrations to the sewer by comparison of pollutant concentrations on wastewater</b>: <b>Case study in Tepic, Mexico</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992015000100007&lng=en&nrm=iso&tlng=en La infiltración de agua pluvial o agua subterránea al sistema de drenaje urbano es un fenómeno que puede afectar negativamente la capacidad conductiva de la red de drenaje por el aumento de volumen que genera. También puede propiciar cambios en la composición química del agua residual que ésta transporta por la dilución de sus componentes en un mayor volumen de agua. Las consecuencias en caso extremo tienen costos técnicos y económicos que incluyen por ejemplo el desbordamiento de las tuberías y problemas en la operación de las plantas de tratamiento. También es posible un incremento en la emisión de contaminantes sin tratamiento previo hacia el ambiente. La infiltración de agua al sistema de drenaje se determina convencionalmente mediante mediciones del flujo total en las tuberías que son comparadas con la cantidad de agua residual generada. La diferencia entre estos dos valores es igual al volumen total de agua de infiltración. Sin embargo, esta estrategia se vuelve impracticable cuando se desconoce la cantidad real de agua residual generada por falta de medidores de consumo o de medidores de flujo en las descargas, tal como en la ciudad de Tepic, Nayarit (México). El presente estudio evalúa la infiltración en las tuberías del drenaje doméstico de la ciudad de Tepic en temporada de lluvia mediante una estrategia alternativa basada en la comparación de las concentraciones teóricas y reales de nitrógeno y fósforo en muestras de agua residual. Los resultados obtenidos indican que existe una dilución significativa de los contaminantes causada potencialmente por infiltraciones al drenaje. El factor de dilución del agua residual calculado en este estudio para diferentes puntos y días de muestreo fluctúa entre 30 y 500 % siendo los valores en su mayoría mayores al 50 %. Estos valores representan un problema potencial para la red sanitaria y para la eficiencia del tratamiento del agua residual en la ciudad que requiere medidas preventivas o correctivas en el sistema.<hr/>The infiltration of rain or groundwater into the sewer systems can negatively affect the hydraulic capacity of the sewer network as a consequence of the increment of the total volume of water. Furthermore, the composition of the wastewater in the pipelines may also be affected due to the dilution of its components in a larger volume. These effects may lead to important technical problems with an inherent economic cost. For instance, the overflow of the drain lines, operational problems at the wastewater treatment facilities, and an increase of pollutant emissions to the environment due to the lack of treatment. The evaluation of sewer infiltrations is a key factor in order to counteract these potential problems by means of preventive or corrective measures. Conventionally, the infiltration is assessed as the difference between the total flow of generated wastewater and the actual water flow in the pipelines. This strategy is not feasible when there are not flow measurement devices at the consumption or at the discharge points. This is the case in the city of Tepic, Nayarit in Mexico. In the present study, an alternative approach was used to evaluate the infiltrations into the domestic sewer in the city of Tepic during the rainy season. This approach is based on a comparative analysis of theoretical and measured nitrogen and phosphorus content in wastewater samples from the sewer. Evidence of high infiltration into the sewer was found. The dilution factor calculated for the wastewater at different locations and sampling days ranges from 30 to 500 %, indicating a potential problem for the sewer network and for the efficiency in the wastewater treatment. <![CDATA[<b>Application of response surface methodology for degradation of methyl orange dye with sulfated TiO<sub>2</sub> sol-gel</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992015000100008&lng=en&nrm=iso&tlng=en Se reporta la aplicación de la metodología de superficie de respuesta (MSR) para la optimización de la degradación fotocatalítica del colorante naranja de metilo (NM) empleando como catalizador dióxido de titanio sulfatado preparado por el método sol-gel. Las variables estudiadas fueron pH (3 - 11), carga de catalizador (0.1 - 1 g/L), concentración del colorante NM (10 - 30 ppm). Se evaluó el efecto de estos parámetros sobre la degradación de naranja de metilo a través de un diseño Box-Behnken. La estructura cristalina identificada por difracción de rayos X (DRX) para el dióxido de titanio fue la fase anatasa. Las condiciones óptimas para la degradación fotocatalítica del NM fueron: pH de 6.0, concentración del NM de 17.78 ppm en cada nivel de concentración de catalizador.<hr/>In this work we report the implementation of the response surface methodology (RSM) for the optimization of photocatalytic degradation of methyl orange dye (MO) using as photocatalyst sulphated TiO2 prepared by sol-gel method. The variables studied were pH of the solution (3-11), catalyst concentration (0.1-1 g/L), and MO concentration (10-30 ppm). The effects of these parameters over the degradation of MO were evaluated according to a Box-Behnken design. The only crystal structure identified by X-ray diffraction (XRD) was anatase phase. The optimum conditions for the photocatalytic degradation of MO according to the methodology applied were pH 6.0, 17.78 ppm MO concentration at each concentration level of the catalyst.