Scielo RSS <![CDATA[Revista internacional de contaminación ambiental]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0188-499920120002&lang=en vol. 28 num. 2 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Accumulation of arsenic and heavy metals in maize near mine tailings</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992012000200001&lng=en&nrm=iso&tlng=en Se determinaron las concentraciones de As y metales pesados Pb, Zn, Cu, Fe, Cd, en cuatro sustratos bajo la influencia de los jales mineros de "El Fraile" y se evaluó su acumulación y efectos en el desarrollo de plantas de maíz (Zea mays L.) variedad H-515, crecidas en invernadero bajo condiciones controladas (temperatura, humedad relativa y radiación solar) por 70 días; también se evaluaron las concentraciones de metales para plantas de 30 días. Las plantas de maíz sembradas en los sustratos (S3 y S4) con mayores concentraciones de As y metales (metales y metaloides tóxicos, MMTOX), mostraron síntomas visibles de afectación como: necrosis, clorosis, adelgazamiento de las hojas e inhibición del crecimiento. El Zn y el Pb fueron los elementos con mayor concentración en los sustratos y en las plantas. En los sustratos, las concentraciones de Zn variaron de 175.2 a 16193 mg/kg y las de Pb de 66.5 a 6166 mg/kg. A los 70 días de crecimiento el Zn presentó concentraciones de 54.7 a 3555.4 mg/kg y el Pb de 11.1 a 320.3 mg/kg en las raíces. En la parte aérea se determinaron contenidos de 30.8 a 519.8 mg/kg para el Zn y de 3.7 a 38.5 mg/kg para el Pb. A los 30 días los contenidos de Zn en raíz variaron entre 88.9 y 504.8 mg/kg y los de Pb entre 25.2 y 300.9 mg/kg; en la parte aérea se determinaron concentraciones para el Zn de 15.5 a 555.6 mg/kg y para el Pb de 2.2 a 10.8 mg/kg. Los factores de translocación (FT) y de bioconcentración (FBC) fueron generalmente bajos para todos los elementos. Sin embargo, en las plantas de 30 y 70 días los FT fueron ligeramente mayores con valores de 0.86 y 0.85 para Cd y de 0.82 para Zn en los suelos de uso agrícola; el As presentó el mayor FT en todos los suelos para plantas de 70 días. También se observaron diferencias en el desarrollo del maíz; las plantas crecidas en la unidad experimental de suelos agrícolas lejanos a los jales mostraron un mejor crecimiento (46 cm en promedio) respecto a las crecidas en los residuos de jal (24 cm en promedio). Este mismo comportamiento fue observado al evaluar las características anatómicas, pesos fresco y seco, biomasa y número de hojas, con diferencias significativas (p<0.05) entre las unidades experimentales, y mayores valores para S1 seguidos de S2, S3 y S4. Estos resultados sugieren que la contaminación por MMTOX en las áreas cercanas a los jales afecta el desarrollo de las plantas de maíz al acumularlos y altera su crecimiento y desarrollo causando efectos fitotóxicos que se reflejan en su apariencia.<hr/>Arsenic and metals Pb, Zn, Cu, Fe, Cd concentrations were determined in four substrates near mine tailings. After 70 days growth, accumulation of those elements and effects in the development of young maize (Zea mays L.) H-515, raised in greenhouse under controlled conditions (temperature, relative humidity and solar radiation) were also evaluated. Maize planted in substrates (S3 and S4) with higher concentrations of As and metals (Toxic metals and metalloids TMM) showed visible affectations such as: chlorosis, thinner leaves and growth inhibition. Zinc and Pb reached the highest contents among the studied elements in substrates and plants. In substrates, Zn concentrations ranged from 175.2 to 16193 mg/kg, and Pb from 66.5 to 6166 mg/kg. After 70 days growth, Zn concentrations in roots ranged from 54.7 to 3555.4 mg/kg, and Pb from 11.1 to 320.3 mg/kg. In the aerial part Zn contents varied from 30.8 to 519.8 mg/kg and Pb ranged from 3.7 to 38.5 mg/kg. Metal concentrations were also evaluated in 30 days growth maize plants. Zinc contents in roots ranged from 88.9 to 504.8 mg/kg, and Pb from 25.2 to 300.9 mg/kg; in the aerial part concentration ranges were 15.5 to 555.6 mg/kg for Zn, and 2.2 to 10.8 mg/kg for Pb. Generally low translocation (TF) and bioconcentration factors (BF) were determined for all elements. However, TF for Zn and Cd were slightly higher in plants after 30 and 70 days growth, with 0.86 and 0.85 for Cd and 0.82 for Zn in agricultural soils; arsenic had higher TF in all substrates for 70 days growth plants. Differences were also observed in maize development; plants grown in agricultural soils far from tailings showed better growth (46 cm on average) while those grown in tailings had lower growth (24 cm on average). Anatomic characteristics, fresh and dry weight, biomass and number of leaves also presented a similar behavior showing significant differences (p<0.05) among experimental units with S1 presenting the highest values, followed by S2, S3 and S4. Results suggest that TMM in zones close to tailings accumulate and affect young maize plants development, disturb their growth and cause phytotoxic effects that are shown in their appearance. <![CDATA[<b>Response of broad bean (<i>Vicia faba</i> L.) grown in soil polluted with different cadmium concentrations</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992012000200002&lng=en&nrm=iso&tlng=en Después de 120 días de cultivo en condiciones de invernadero, se evaluó el efecto de diferentes concentraciones de cadmio sobre algunas variables agronómicas y tres indicadores del crecimiento y desarrollo de la planta de haba (Vicia faba): pigmentos fotosintéticos, aspecto de los nódulos radicales e índice de nodulación; asimismo, se determinó la concentración del metal en suelo, raíz, tallo, hoja y vaina. En un diseño experimental de tipo unifactorial con cuatro repeticiones, la concentración de Cd con la que se comenzó fue la propia del suelo, 4.1 mg/kg, a la cual se le añadieron 20 y 40 mg/kg de Cd. Los resultados indican que las variables agronómicas evaluadas no presentaron diferencias estadísticamente significativas con el testigo (p<0.05). La concentración de las clorofilas a y b fue significativamente mayor. Los nódulos se tornaron oscuros, efecto que se incrementó al aumentar la concentración de Cd. De igual modo, se observó una relación notable entre el índice de nodulación y la concentración de Cd (p<0.01). Por otra parte, la raíz fue el órgano que absorbió más Cd, seguida de la hoja, el tallo y la vaina. Como planta completa, V. faba absorbió cantidades de Cd entre 8.6 y 65.2 mg/kg, concentraciones tóxicas para el ser humano. Lo anterior permite establecer criterios para evaluar el efecto del Cd en V. faba, ya que la capacidad de tolerar y absorber este metal es específica de cada especie vegetal. Así mismo, estas respuestas biológicas son excelentes indicadores de toxicidad en plantas expuestas a Cd y una herramienta para el monitoreo ambiental.<hr/>After 120 days of growth under experimental greenhouse conditions, effect of soil cadmium concentration on some agronomic variables and three growth and development indicators -photosynthetic pigments, root nodule appearance, and nodulation index- of the broad bean (Vicia faba) was evaluated; also, the Cd content in soil, root, stem, leaf, and pod were determined. A single-factor experimental design with four replications was used. The cadmium concentration this study started was of the soil, 4.1 mg/kg; then 20 and 40 mg/kg of Cd were added to the soil. The results indicate that agronomic variables showed no statistically significant differences with the controls (p<0.05). Chlorophylls a and b were significantly higher. The color of the root nodules of the plant became dark and this effect intensified with increasing concentration of cadmium in soil; there was a significant relationship between the nodulation index and the cadmium concentration (p<0.01). On the other hand, the root was the organ that absorbed more cadmium, followed by leaf, stem, and pod. As a whole plant, broad bean absorbed cadmium in the range of 8.6 to 65.2 mg/kg, concentrations toxic to humans. From the above, it is possible to set criteria for assessing the effect of Cd on broad bean because the ability to tolerate and absorb this metal is specific to each plant species. Lastly, these biological responses are excellent indicators of toxicity in plants exposed to cadmium and a tool for environmental monitoring. <![CDATA[<b>Presence of arsenic and coliforms in drinking water from Tecuala, Nayarit, México</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992012000200003&lng=en&nrm=iso&tlng=en Se determinaron las concentraciones de arsénico total (AsT) y la presencia de coliformes totales y fecales en agua potable del municipio de Tecuala, Nayarit, México. La determinación de AsT se realizó por espectrofotometría de fluorescencia atómica, por generación de hidruros; la detección de coliformes totales y fecales se realizó con la técnica del número más probable (NMP). De acuerdo a los resultados obtenidos, la concentración media de AsT en la cabecera municipal de Tecuala fue de 15.82 µg/L, en el ejido de Atotonilco de 19.88 µg/L, en Pajaritos de 21.49 µg/L, en Quimichis de 17.80 µg/L y en Playas de Novillero de 19.79 µg/L. Aunque las concentraciones de AsT en el agua potable del municipio de Tecuala, Nayarit, se encuentran dentro del límite establecido por las Normas Oficiales Mexicanas (25 µg/L), rebasan el límite establecido por la Organización Mundial de la Salud, que establece un máximo de 10 µg/L. La concentración de coliformes en el agua procedente de los pozos 1 y 3 fue de 180 NMP/100 mL y de 43 NMP/100 mL para el agua del pozo 2. La presencia de coliformes totales y fecales, sugiere la infiltración de aguas negras lo que podría incrementar los niveles de arsénico disuelto. Los resultados de este estudio servirán como antecedente sanitario de la calidad del agua de los pozos que abastecen el municipio de Tecuala, Nayarit.<hr/>Total arsenic concentrations (tAs) and the presence of total and fecal coliforms in drinking water from Tecuala, Nayarit, Mexico, were determined. The presence of tAs was analyzed by means of hydride generation atomic fluorescence spectrometry. Total and fecal coliforms were determined through the Most Probable Number (MPN) method. According to the results, the mean concentration of tAs in Tecuala was 15.82 µg/L, in Atotonilco 19.88 µg/L, in Pajaritos 21.49 µg/L, in Quimichis 17.80 µg/L, and in Playas de Novillero 19.79 µg/L. The tAs concentrations in drinking water from Tecuala, Nayarit, are within the limit set by the Mexican official standards (25 µg/L); still, they are over the limit established by the World Health Organization (10 µg/L). The concentration of coliforms in water from wells 1 and 3 was 180 MPN/100 mL and 43 MPN/100 mL for well water 2. The presence of total and fecal coliforms, suggest the infiltration of sewage which could increase the levels of dissolved arsenic. The results of this study will serve as an antecedent of the water quality in Tecuala, Nayarit. <![CDATA[<b>Mean lethal concentration (LC<sub>50</sub>) of four biodegradable household detergents in <i>Laeonereis culveri</i> (Webster 1879) (Polychaeta: Annelida)</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992012000200004&lng=en&nrm=iso&tlng=en Se determinó experimentalmente la toxicidad de cuatro formulaciones de detergentes domésticos biodegradables (Roma®, Foca®, Puro-Sol® y Blanca Nieves®), empleando a Laeonereis culveri (Webster 1879) como organismo de prueba. Se utilizó el método Probit para la determinación de la CL50 de la fórmula e ingrediente activo sulfonato de alquilbenceno lineal (LAS), con un intervalo de confianza de 95 %. Los resultados obtenidos mostraron que Laeonereis culveri al ser expuesto a los detergentes, presentó el siguiente orden de sensibilidad, de acuerdo con la CL50-48 h: Foca® (fórmula: 59.56; LAS: 12.88 en ppm) &gt; Blanca Nieves® (fórmula: 70.79; LAS: 13.03 en ppm) &gt; Roma® (fórmula: 89.12; LAS: 13.48 en ppm) &gt; Puro-Sol® (fórmula: 91.83; LAS: 14.12 en ppm). Con respecto a la toxicidad de las cuatro formulaciones de detergentes y de los diferentes niveles de concentración utilizados sobre Laeonereis culveri, se encontraron diferencias significativas (p<0.05). El cociente de riesgo (CR) en todos los casos fue mayor a 1, lo que indica que existe cierta probabilidad de que los detergentes biodegradables ocasionen daño a los organismos que viven en el sedimento y por consiguiente al ecosistema entero. Se propone a Laeonereis culveri como herramienta para la evaluación de riesgos ambientales por detergentes domésticos.<hr/>The toxicity of four formulations of biodegradable household detergents was experimentally tested (Roma®, Foca®, Puro-Sol® and Blanca Nieves®), using Laeonereis culveri (Webster 1879) as test organism. The Probit method was used to determine the LC50 of the formula and the active ingredient from Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS), with a confidence level of 95 %. The results obtained showed that Laeonereis culveri when exposed to the detergents, had the following order of sensitivity according to the test LC50-48 h: FOCA®(formula: 59.56; LAS: 12.88 ppm) &gt; Blanca Nieves® (formula: 70.79; LAS: 13.03 ppm) &gt; Roma® (formula: 89.12; LAS: 13.48 ppm) &gt; Puro-Sol® (formula: 91.83; LAS: 14.12 ppm). Significant differences were found (p <0.05) in relation to the toxicity of the four detergent formulations and also according to the different concentrations. The risk quotient (RQ) in all cases was higher than 1, suggesting that biodegradable detergents can cause damage to living organisms in the sediment and consequently to the entire ecosystem. This species is proposed as a tool for environmental risk assessment for household detergents. <![CDATA[<b>Acute Toxicity of Ammonia on <i>Macrobrachium tenellum</i> (Smith) larvae</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992012000200005&lng=en&nrm=iso&tlng=en The prawn shrimp Macrobrachium tenellum is a potential species for culture in México. The effect of ammonia on larvae was evaluated to provide basic information on safe levels for larviculture. A 72 h static assay was performed on 5 days old M. tenellum larvae. The nominal concentrations tested ranged from 2.89 to 185.48 mg NH4-N/L which represent 0.103 to 6.585 mg NH3-N/L at 20 g/L salinity, 28 °C and pH 7.79. LC50 for 12, 24, 48 and 72 h were 2.939 ± 0.505, 0.749 ± 0.301, 0.477 ± 0.163 and 0.409 ± 0.068 mg NH3-N/L, respectively. These results suggest that M. tenellum exhibits a slightly higher tolerance to ammonia in the zoea stage when compared to most of the prawn and shrimp species.<hr/>El langostino Macrobrachium tenellum es una especie potencial para cultivo, en México. El efecto del amonio en larvas se evaluó para proveer información básica de los niveles seguros para el cultivo en esta etapa de desarrollo. Un ensayo estático de 72 h se realizó con larvas de M. tenellum de cinco días de edad. Las concentraciones nominales probadas fueron desde 2.89 a 185 mg NH4-N/L, que equivalen a 0.103 hasta 6.585 mg NH3-N/L a 20 g/L de salinidad, 28 °C y pH 7.79. Las LC50 a 12, 24, 48 y 72 h fueron 2.939 ± 0.505, 0.749 ± 0.301, 0.477 ± 0.163 y 0.409 ± 0.068 mg NH3-N/L, respectivamente. Estos resultados sugieren que M. tenellum presenta una tolerancia ligeramente más alta al amonio en el estado de zoea que otras especies de langostinos y camarones. <![CDATA[<b>Fermentable sugar  production throug acid hydrolysis of <i>Beta vulgaris</i> L.</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992012000200006&lng=en&nrm=iso&tlng=en Con el propósito de incrementar la cantidad de azúcares que beneficie el rendimiento de etanol en la fermentación, se realizó la hidrólisis de Beta vulgaris L. con H2SO4. Se evaluó el efecto que tienen los parámetros: agitación, concentración de ácido, masa y temperatura sobre el grado de hidrólisis del sustrato. La masa se probó en el intervalo de 5 hasta 40 g y la agitación de 100 a 250 rpm. La temperatura y el tiempo de reacción fueron evaluados en el intervalo de 30 a 90 °C y de 2 a 6 h, respectivamente. El tamaño de partícula probado fue de 0.5 mm y para todos los casos el volumen de reacción de 50 mL. A una velocidad de 150 rpm se tuvo mayor efecto de hidrólisis. Mediante comparación de medias se determinó que las concentraciones superiores a 0.5 N de H2SO4 no tienen efecto significativo (p<0.05) sobre la liberación de azúcares totales. Con 10 g de sustrato en los medios de reacción se obtuvo el mayor rendimiento de hidrólisis. La temperatura de 90 °C proporcionó la mayor hidrólisis, y con 50 °C la cantidad de azúcares totales fue 3 g/L menor a la generada en 90 °C. Las mejores condiciones del diseño del experimento fueron; 40 °C, 150 rpm y 10 g de sustrato. El incremento en el tiempo de reacción indicó que se lleva a cabo la degradación de hemicelulosa dentro de la matriz del sustrato y se generan regiones amorfas que promueven la disponibilidad de la celulosa.<hr/>With the purpose of increasing the amount of sugars that benefit the yield of ethanol in fermentation, it was performed hydrolysis of Beta vulgaris L. with H2SO4. The following parameters were used to evaluate the degree of hydrolysis of substrate: stirring, acid concentration, mass, and temperature. The mass was tested in the range of 5 to 40 g and stirring from 100 to 250 rpm. The temperature and reaction time were evaluated in the range of 30 to 90 °C and 2 to 6 h, respectively. The tested particle size was 0.5 mm and a reaction volume of 50 mL was used for all cases. The rate of 150 rpm had a better effect over hydrolysis. By comparison of means it was determined that concentrations higher than 0.5 N of H2SO4 showed no significant effect (p<0.05) on the release of total sugars. The highest yield of hydrolysis was obtained with 10 g of substrate in the reaction medium. The temperature of 90 °C provided the highest hydrolysis and at 50 °C the amount of total sugars was 3 g/L lower than that generated with 90 °C. The best pretreatment conditions were: 40 °C, 150 rpm and 10 g of substrate. The increase in the reaction time indicates that hemicellulose degradation occurs inside the matrix of substrate and that amorphous regions are generated, promoting cellulose availability. <![CDATA[<b>Scanning electronic microscopy evidence of phenol-formaldehyde resins biodegradation with ligninolitic fungi</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992012000200007&lng=en&nrm=iso&tlng=en Los polímeros sintéticos están generando problemas ambientales debido a que generalmente son resistentes a la degradación, sin embargo, investigaciones recientes se han enfocado en métodos biológicos para tratar estos residuos y el desarrollo de plásticos degradables. Los plásticos están clasificados en dos grandes tipos: termoplásticos y termoestables. Las resinas fenólicas están incluidas dentro de los termoestables, las cuales no pueden ser fundidas por lo tanto no son susceptibles al reciclado y causan un problema ambiental. A través de los estudios acerca de los hongos ligninolíticos se ha determinado que estos organismos producen enzimas extracelulares con alta inespecificidad química e intensa actividad oxidante, lo que les otorga una considerable capacidad para degradar diferentes compuestos orgánicos con estructura similar a la lignina. El objetivo de este trabajo fue demostrar, utilizando microscopía electrónica de barrido que los hongos ligninolíticos tienen la capacidad de degradar las resinas fenólicas. Los resultados demostraron que los hongos Bjerkandera adusta, Pleurotus ostreatus, Phanerochaete chrysosporium y Sporotrichum pulverulentum pueden degradar las resinas fenólicas.<hr/>Synthetic polymers are growing environmental concern because they are generally nondegradable and recent research has been focused on the biological treatment of plastic wastes and the development of biodegradable plastics. Plastics are classified into two broad types: thermoplastics and thermosetting plastics. Phenol-formaldehyde resins (PF resins) are included in the thermosetting plastic category. They are products that once formed cannot be soften, therefore the process for recycling cannot be applied and they cause an environmental problem. Through intensive study of white-rot fungi it has been determined that these organisms produce extracellular enzymes with very low substrate specificity and intense oxidative activity. This makes them suitable for degradation of many different compounds notably organopollutants with structural similarities to lignin. The object of this work was to demonstrate, using scanning electron microscopy, that ligninolitic fungi have the capacity to degrade PF resins. The results showed that the fungi Bjerkandera adusta, Pleurotus ostreatus, Phanerochaete chrysosporium and Sporotrichum pulverulentum can degrade the PF resins. <![CDATA[<b>Risk communication as a tool to diminish children exposure to lead and arsenic in the polluted area of Villa de la Paz-Matehuala, San Luis Potosí, México</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992012000200008&lng=en&nrm=iso&tlng=en Se diseñó, implementó y evaluó un programa de comunicación de riesgos (CR) para disminuir la exposición infantil a plomo y arsénico en la zona minera de Villa de la Paz-Matehuala. Se diseñó el programa y se aplicó a 142 niños (5 a 12 años de edad) de la zona. La evaluación se realizó mediante análisis de dibujos, cuestionarios y monitoreo biológico para determinar los niveles de plomo en sangre (PbS) y arsénico en orina (AsO). Los dibujos y cuestionarios aplicados a los niños y padres de familia indicaron un aprendizaje, cambio en la percepción de riesgos y en conductas relacionadas con la contaminación. Los niveles de PbS en la mayoría de los niños disminuyeron (p < 0.0001), no así los niveles de AsO. Se logró disminuir la exposición al Pb y cambió la percepción hacia la contaminación de la zona. El presente trabajo establece las bases para el uso de este tipo de programas en sitios contaminados.<hr/>A risk communication program (RC) focused on children exposed to Pb and As in the mining area of Villa de la Paz-Matehuala, was designed, implemented and evaluated. The RC program was designed and applied to 142 children (5 to 12 years) of the mining area. The evaluation was done by using drawings, questionnaires and biological monitoring of lead in blood (PbB) and urinary arsenic (AsU). The drawings and questionnaires applied to the children and their parents showed learning and change in perception of risk and behavior with regard to contamination. There was a statistical significant decrease in the levels of PbB in most children (p < 0.001), but not in levels of AsU. The program partially reduced Pb exposure change and the people's perception to contamination was changed. This work establishes basis for using this kind of programs in contaminated sites.