Revista internacional de contaminación ambiental

Crotalaria incana **L. and Leucaena leucocephala Lam. (Leguminosae) as indicators of toxicity by petroleum hydrocarbons in soil**

En este estudio se evaluaron los efectos tóxicos que produce un suelo Gleysol mólico contaminado con petróleo crudo, sobre plántulas de dos especies de leguminosas. Para ello se generó un índice de impacto fitotóxico (IIF) que integra cinco parámetros, medidos a través de índices relativos de impacto (IRIF(x)) para las variables emergencia, altura, longitud radicular, biomasa aérea y biomasa radicular. Los bioensayos se realizaron bajo un diseño completamente al azar, con tres repeticiones, en condiciones semicontroladas, para evaluar la sensibilidad de Leucaena leucocephala y Crotalaria incana a diferentes concentraciones de HTP (hidrocarburos totales del petróleo). En general, se observaron efectos altamente significativos (P ≤ 0.01) al aumentar la concentración de HTP en el sustrato. La emergencia de L. leucocephala fue 29 % menor con 80 000 mgkg-1 de HTP, mientras que C. incana disminuyó 30 % con 32 000 mgkg-1 de HTP. Respecto a los testigos, ambas especies mostraron un retraso de cinco días en la emergencia de las plántulas cuando se expusieron a altas concentraciones de HTP. Una disminución significativa en la acumulación de materia seca (MS) con concentraciones superiores a 20 000 mgkg-1 de HTP se observó en ambas especies. Los IIF respectivos mostraron una disminución de 50 % con 80 000 y 25 000 mgkg-1 de HTP; sin embargo, L. leucocephala no presentó efectos significativos con 10 000 mgkg-1 de HTP. Por su parte, la CE50 en L. leucocephala,se presenta con 80 000 mgkg-1 de HTP, mientras que en C. incana este parámetro se observa a partir de 25 000 mgkg-1 de HTP.

This study assesses the toxic effects produced by a Gleysol molic soil contaminated with crude oil on seedlings of two species of legumes. A phytotoxic impact index (IIF) was generated, which includes five parameters measured by relative rates of impact (IRIF(x)) for variables; emergency, height, root length, aboveground biomass and root biomass. Bioassays were conducted under a completely randomized design with three replications under semi-controlled conditions, to assess the sensitivity of Leucaena leucocephala and Crotalaria incana at different concentrations of HTP (total petroleum hydrocarbons). Effects were highly significant (P ≤ 0.01) with increasing concentrations of HTP in substrate. The emergence of L. leucocephala was 29 % lower with 80 000 mgkg-1 HTP, while C. incana decreased 30 % with 32 000 mgkg-1 HTP respect to control. Both species showed a five-day delay in the emergence of seedlings when exposed to high levels of HTP. A significant decrease in the accumulation of dry matter (DM) at concentrations above 20 000 mgkg-1 HTP was observed in both species. The respective IIF declined of 50 % with 80 000 and 25 000 mgkg-1 TPH, but L. leucocephala had no significant effect with 10 000 mgkg-1 TPH. Finally, the EC50 in L. leucocephala, is presented with 80 000 mgkg-1 TPH whereas in C. incana this parameter is noted from 25 000 mgkg-1 TPH.

Filamentous fungi remove weathered hydrocarbons from polluted soil of tropical Mexico

Weathered hydrocarbons from worldwide petrolic activities become more recalcitrant over time. The removal of petroleum hydrocarbons from a polluted soil [65,000 mg total petroleum hydrocarbons (TPH)/kg soil], which had been exposed to tropical environmental conditions for more than 20 years in southeast Mexico, was studied using filamentous fungi. Experiments were carried out in batch reactors (60 mL) containing a substrate consisting of polluted soil and sugar cane bagasse pith as bulk agent (80:20, w/w). Sterile and non-sterile batch reactors were inoculated with spore suspensions from Aspergillus niger, Penicillium glabrum, and Cladosporium cladosporioides. The TPH were determined at the beginning and at the end of the experiments, and the CO2 production and accumulation were monitored by gas chromatography. All fungal species studied were associated to the removal of TPH, either on sterile or non-sterile treatments. A bioaugmentation process was observed due to the synergistic effect of C. cladosporioides and well-adapted indigenous microbial populations from the contaminated soil, as the highest removal of TPH (78.5%) and CO2 accumulation (14.3%) were recorded in this non-sterile treatment. By contrast, the lowest TPH removal was recorded in the same species, but in the sterile treatment (62.3%) showing that the absence of adapted indigenous microbiota significantly reduced fungal metabolism (CO2 accumulation: 9.1%), as well as the removal of TPH. Patterns of CO2 accumulation and TPH removal in other treatments suggested interspecific competence between fungal species and the adapted indigenous microbiota.

Los hidrocarburos intemperizados de las actividades petroleras son más recalcitrantes a medida que transcurre el tiempo. Se estudió la remoción por hongos filamentosos de los hidrocarburos de petróleo de un suelo contaminado [65,000 mg de hidrocarburos totales de petróleo (HTPs)/kg de suelo], el cual había estado expuesto a condiciones ambientales tropicales por más de 20 años en el sureste de México. Los experimentos se llevaron a cabo en reactores de lote (60 mL), los cuales contenían un sustrato a base de suelo contaminado y bagacillo de caña de azúcar como agente texturizante (proporción 80:20, peso/peso). Se inocularon reactores de lote, estériles y no estériles, con suspensiones de esporas de Aspergillus niger, Penicillium glabrum, y Cladosporium cladosporioides. Los HTP se determinaron al principio y al final de los experimentos, mientras que la producción y acumulación de CO2 se determinó por cromatografía de gases. Todas las especies fúngicas estudiadas estuvieron asociadas a la remoción de HTP, tanto en tratamientos estériles como no estériles. Se observó un proceso de bioaumentación debido al efecto sinérgico entre C. cladosporioides y la poblaciones microbianas nativas bien adaptadas del suelo contaminado, ya que la remoción más alta de HTP (78.5%) y mayor acumulación de CO2 (14.3%) se registraron en este tratamiento no estéril. En cambio, la remoción más baja de HTP se observó en la misma especie, pero en el tratamiento estéril (62.3%), demostrando que la ausencia de microbiota nativa adaptada redujo significativamente el metabolismo fúngico (acumulación de CO2: 9.1%), así como la remoción de HTP. Los patrones de acumulación de CO2 y la remoción de HTP en los otros tratamientos pueden relacionarse con competencia interespecífica entre el hongo filamentoso y la microbiota nativa adaptada.

**Bioaccumulation of cadmium (Cd), lead (Pb) and arsenic (As) in Crassostrea virginica (Gmelin, 1971), from Tamiahua lagoon system, Veracruz, Mexico**

The accumulation of heavy metals in oysters, C. virginica, from Tamiahua Lagoon System along the gulf coast in the state of Veracruz, México, results from inputs provided by anthropogenic activities and the physicochemical and ecophysiological processes occurring in these systems. The objective of this study was to determine concentrations of Cd, Pb and As in gonad-digestive gland (GDG) and muscle-mantle-gill (MMG) tissues in females and males of C. virginica from Tamiahua Lagoon. Two sampling sites were selected, and each sample consisted of 500 oysters of commercial size. Concentrations of Cd, Pb and As were determined using atomic absorption spectrophotometry and a graphite furnace. The highest concentrations were found in MMG tissues, whose mean values for these metals are 11.77 ± 1.32, 0.484 ± 0.08, 4.02 ± 0.56 mg kg-1. Cadmium concentrations exceeded the limits for the consumption of bivalve mollusks established by the sanitary regulations, indicating a risk to human health.

La acumulación de metales pesados en ostión C. virginica de las lagunas del Golfo de de México, se debe principalmente a las descargas de actividades antropópicas y a procesos fisicoquímicos y ecofisiológicos que ocurren en estos sistemas. El objetivo de este estudio fue determinar las concentraciones de Cd, Pb y As en las porciones gónada-sistema digestivo (GSD) y músculo-manto-branquias (MMB) de hembras y machos de ostiónen el sistema lagunar de Tamiahua, Veracruz. Se seleccionaron dos sitios de muestreo. Cada muestra consistió de 500 organismos de talla comercial. Las concentraciones de Cd, Pb y As se determinaron por espectrofotometría de absorción atómica y horno de grafito; el tejido MMB registró las concentraciones más altas, de estos metales con valores medios de 11.77 ± 1.32, 0.484 ± 0.08, 4.02 ± 0.56 mg kg-1. El Cd superó los límites permisibles de consumo que establecen las normas sanitarias para moluscos bivalvos y se estima que representa un riesgo para la salud humana.

Assesment of the optimal dose of Fenton reagent in a leachate treatment by Fenton-adsorption

Los lixiviados son el resultado de la percolación de líquidos a través de los desechos sólidos en proceso de estabilización. La complejidad de su tratamiento se debe a que su composición es altamente tóxica y variable. Lo anterior y el suelo altamente permeable de la península de Yucatán, representan un alto peligro a la salud. Se ensayó un tratamiento de oxidación tipo Fenton-adsorción con el que se obtuvieron mejores resultados que con otros tratamientos fisicoquímicos o biológicos reportados en la literatura. El proceso Fenton consiste en tratar la carga contaminante con una combinación de H2O2 y FeSO4 en condiciones ácidas. Se evaluó si la filtración de los lodos producidos durante el proceso Fenton es un proceso más eficiente que la sedimentación. Se determinó el tiempo de contacto óptimo de la oxidación Fenton, así como la dosis óptima de los reactivos usados en función de la DQO del lixiviado, mediante la determinación de las mejores relaciones [Fe2+]/[H2O2] y [DQO]/[H2O2]. Después de optimizar el proceso, se filtraron las muestras oxidadas y se ensayó la adsorción mediante columnas empacadas con carbón activado granular. Se concluyó que el lodo generado por el proceso Fenton se remueve más eficientemente mediante filtración que por sedimentación. Los tiempos de contacto óptimos fueron de 5 min para la remoción de la DQO y una hora para la remoción de color, tiempo elegido para proteger el carbón activado. Las mejores relaciones para [Fe2+]/[H2O2] y [DQO]/[H2O2] fueron 0.6 y 9, respectivamente. La eficiencia máxima de remoción después del proceso de adsorción fue de 98.9 % para la DQO y 100 % para el color. El índice de biodegradabilidad final alcanzado después de las pruebas de Fenton-adsorción fue de 0.24.

Leachates are formed as a result of the percolation of liquids, through the solid wastes in stabilization process. Their composition is variable and highly toxic; therefore, leachates treatment is a complex task. Due to the high permeability of the soil of the Yucatán Peninsula leachates represent a high risk to health. Fenton type oxidation and adsorption treatment have been tested, and they have showed better results than other types of biological or physicochemical treatment. Fenton process consists in treating the contaminant load with a combination of H2O2 and FeSO4 under acidic conditions. Experiments were conducted in order to determine if filtration was better than the sedimentation of the sludges. The optimum contact time and the best relations [Fe2+]/[H2O2] and [COD]/[H2O2] were determined. Subsequently, the oxidized samples were filtered and the adsorption process was tested using two columns in series packed with activated carbon. It was concluded that the sludge generated by the Fenton process was removed more efficiently through filtration than sedimentation. Optimal contact times were 5 min for COD removal, and 1 hour for colour removal; process time was set to one hour in order to protect the activated carbon. The best relations for [Fe2+]/[H2O2] and [COD]/[H2O2] were 0.6 and 9 respectively. The maximum removal efficiency after the adsorption process was 98.9% for COD and 100% for colour at zero time of the column. A final biodegradability index of 0.24 was reached after the Fenton-adsorption tests.

Pattern of use and sale of pesticides in Nayarit, Mexico

Los plaguicidas son compuestos ampliamente utilizados en la agricultura y para controlar vectores que transmiten enfermedades a hombres y animales. Se investigó el patrón actual de venta y uso de plaguicidas en Nayarit, uno de los principales estados agrícolas en México; estos datos no existen en la literatura. Se aplicó una encuesta a los encargados de los establecimientos de venta de agroquímicos en el estado; de acuerdo a los resultados, los insecticidas son los plaguicidas más frecuentemente empleados (45.9 %), seguidos de los herbicidas (30.5 %), fungicidas (20.1 %), entre otros. En cuanto a los grupos químicos, los organofosforados son los más vendidos y usados, seguidos de los piretroides, carbamatos y organoclorados. Contar con una base de datos completa y actual de los plaguicidas que se comercializan y en consecuencia se usan en cada una de las regiones de Nayarit, sentará las bases para futuros estudios que evalúen los efectos adversos de estos contaminantes sobre la salud humana y los ecosistemas.

Pesticides are compounds widely used in agriculture and for the control of vectors that transmit diseases to humans and animals. No studies, however, have provided data regarding the potential use of pesticides in Nayarit State, one of the main agricultural states in México. This paper presents the use of pesticides in Nayarit by obtaining the rate of their sales via a direct interview with establishment retailers. The data indicate that insecticides are the most used agrochemicals (45.9 %) in Nayarit State, followed by herbicides (30.5 %) and fungicides (20.1 %). According to chemical classification, organophosphates are the most sold and used pesticides in the State, followed by pyretroids, carbamates and organochlorine pesticides. This study provides detailed and updated data about the pesticide sales and their consequent use in each region of Nayarit. This database may serve as a background for future studies evaluating adverse effects of these environmental contaminants on human health and ecosystems.

Regional evaluation of anthropogenic impact on air, water and soil. Case: huasteca hidalguense, Mexico

El estado de Hidalgo, México presenta una importante problemática ambiental que se manifiesta de manera heterogénea a lo largo de su territorio. Existe la necesidad de conocer las fuentes, tipos de agentes contaminantes y su magnitud. En este trabajo se realizó un inventario de la contaminación emitida por fuentes de origen industrial y doméstico en aire, agua y suelo en diez municipios de la región de la Huasteca por medio de la técnica de Evaluación Rápida de Fuentes de Contaminación Ambiental (ERFCA). El total de la contaminación emitida fue de 116 978.95 ton/año. Las emisiones al aire por vehículos a gasolina fueron un total de 11 039 ton/año, los vehículos a diesel emitieron 1521 ton/año. Para agua, las fuentes industriales aportaron 22 496 ton/año, las domésticas 15 776 ton/año. La contaminación emitida al suelo por residuos sólidos industriales fue de 4025 ton/año, los residuos sólidos urbanos emitieron 62 121 ton/año. Por municipio, Huejutla de Reyes fue el más contaminado en aire, agua y suelo con 53 % del total. A partir de estos resultados fue evaluada la calidad ambiental de cada medio, que con base en la normatividad mexicana, no es admisible para agua y suelo. Se construyó una base de datos con información relevante que apoyará el manejo eficiente de las emisiones contaminantes, la realización de estudios complementarios y promoverá la futura conservación de la calidad ambiental y la riqueza biológica de la zona.

The state of Hidalgo, Mexico presents an important environmental problem that manifests itself in different ways. To identify the sources, types and the magnitude of pollutants, an inventory of sources of industrial and domestic pollution for air, water and soil in ten municipalities of the Huasteca Region of the state was carried out using the technique of Rapid Assessment of Sources of Environmental Pollution and the results are reported in this paper. A total of combined pollutants emitted was 116 978.95 tons/year. Gasoline vehicles contributed 11 039 tons/year of air pollutants and diesel vehicles 1521 tons/year. For water, industrial sources contributed 22 496 tons/year and domestic effluents 15 776 tons/year. Soil pollution was a result of industrial solid waste, 4025 tons/year, and municipal solid waste, 62 121 tons/year. By municipality, Huejutla de Reyes is the most polluted in air, water and soil, with 53 % of the regional total. These results were evaluated in relation to environmental quality of each medium based on the Mexican regulations; these levels are above permissible limits for water and soil. A database with relevant information was prepared as a support for efficient management of pollutant emissions, provide base mark data for complementary studies, and to promote the future conservation of environmental quality and the biological richness of the area.