BIODEGRADACION DE ATRAZINA EN LECHO EMPACADO CON FLUJO CONTINUO

BIODEGRADACION DE ATRAZINA EN LECHO EMPACADO CON FLUJO CONTINUO

CAPTULO I

BIODEGRADACIN DE LA ATRAZINA EN LECHO EMPACADO CON FLUJO CONTINUO

1.1. INTRODUCCINUna de las caractersticas que mejor define la sociedad actual en lo que se entiende por pases desarrollados es la utilizacin de diversos productos qumicos.

Estos productos qumicos impactan directamente o a travs de sus residuos sobre el medio.Hasta no hace mucho tiempo, el vertido de los contaminantes en la naturaleza era el medio o forma de eliminarlos. Hoy en da, la capacidad auto-depuradora del medio ambiente ha dejado de ser suficiente, se han sobrepasado con creces los niveles permitidos, haciendo inservibles los recursos naturales y alterando sus caractersticas, por todo ello surge la necesidad de desarrollar metodologas para eliminacin y/o reciclaje de estos contaminantes y reducir as su impacto en el Medio Ambiente.El origen principal de los contaminantes en el Medio Ambiente, son los procedentes de la industria y la agricultura y en menor medida los provocados por la propia poblacin.Los plaguicidas ms preocupantes desde el punto de vista medioambiental, son los denominados no biodegradables o persistentes ya que, en caso de no recibir un tratamiento especfico para su destruccin o inertizacin, pueden producir una serie de daos muy diversos e irreversibles que van desde el deterioro o desaparicin de un entorno determinado hasta la alteracin de la salud de los individuos que viven en dicho entorno.Durante el ciclo del agua se pueden producir alteraciones en la calidad de la misma. La lluvia y las aguas de riego pueden arrastrar contaminantes atmosfricos o presentes en el suelo, como pesticidas y/o herbicidas, que acaben disueltos en la hidrosfera teniendo especial importancia el caso de las aguas subterrneas que tienen una menor renovacin.La dinmica de interaccin del compuesto con el medio acutico y terrestre es bastante compleja y depende de una combinacin de procesos fsicos-qumicos y biolgicos.Entre los procesos fsico-qumicos destaca la lixiviacin debida a la solubilidad, la adsorcin-desorcin con el suelo y la volatilizacin, que marcan la preferencia del medio en el que predominar el contaminante Entre los procesos de descomposicin estrictamente qumicos que se pueden producir en el agua se incluyen la ionizacin, hidrlisis, oxidacin qumica y la fotodescomposicin. Este ltimo, es el proceso predominante en la degradacin natural de muchos compuestos, sin embargo no acta en el caso de las aguas subterrneas.

Ilustracin 1 Posibles mecanismos de transporte y transformacin de plaguicidas en el ambiente.

Algunos pesticidas y herbicidas, como es el caso de la atrazina, son biodegradables por la accin de microorganismos presentes en el agua. Las condiciones ambientales, como la concentracin de oxgeno disuelto, pH, salinidad y temperatura, influyen en el nmero de microorganismos y en la velocidad de biodegradacin de los pesticidas en medio acuoso.1.2. ANTECEDENTESEl uso extensivo de atrazina en la agricultura ha provocado grandes niveles de contaminacin del agua con este herbicida. Con el fin de eliminarlo, se han desarrollado numerosas investigaciones utilizando diversos tratamientos, algunas de las tecnologas convencionales empleadas y su eficiencia en la remocin, se resumen en la tabla 1.

Tabla 1 Eficiencias de remocin de atrazina para diferentes tecnologas convencionales de tratamiento de agua (Miltner y col., 1987)

El uso de biotecnologas para el tratamiento de aguas residuales representa una excelente alternativa para el tratamiento de efluentes contaminados con compuestos cuya eliminacin mediante tcnicas de tratamiento convencionales resulta poco eficaz. El empleo de microorganismos conocidos para el tratamiento de desechos potencialmente txicos ya es una prctica habitual en pases desarrollados.Estos compuestos qumicos constituyen una adecuada fuente de carbono y donadores de electrones para ciertos microorganismos del suelo.Para la degradacin de compuestos txicos en el ambiente, las bacterias son las ms empleadas en los procesos de biorremediacin, aunque tambin se han utilizado otros microorganismos como hongos y algas.La capacidad de estos microorganismos para degradar compuestos depende del tiempo de contacto con el compuesto, las condiciones ambientales en las que se desarrollen y su versatilidad fisiolgica.

1.3. JUSTIFICACIN En la actualidad, los herbicidas son aplicados en las tierras de cultivo, que si bien han trado ciertos beneficios, tambin han ocasionado serios problemas de contaminacin por su uso indiscriminado. En particular aquellos del grupo de las triazinas (atrazina y simazina) han ocasionado problemas de contaminacin ambiental con los consecuentes daos a los ecosistemas y al ser humano. Dichas sustancias se utilizan generalmente combinadas o secuenciadas (una despus de la otra). La gran acumulacin de herbicidas no logra eliminarse en forma natural (adsorcin y degradacin) y suele infiltrarse a las aguas subterrneas, lo que constituye un problema de contaminacin de los recursos hdricos; ste es un problema a nivel mundial es necesario desarrollar procesos destinados a su depuracin.Una alternativa es el empleo de mtodos biolgicos, donde se pueden utilizar bacterias capaces de degradar estos herbicidas, as como sus productos de degradacin, en particular el cido cianrico, el cual es un intermediario en la degradacin de las triazinas que debe tratar de eliminarse para lograr una completa depuracin de las aguas contaminadas.1.4. OBJETIVOS

1.4.1. OBJETIVO GENERAL

Estudiar la biodegradacin de la atrazina en lechos empacados con flujo continuo, para la remediacin de aguas contaminadas artificialmente con atrazina.

1.4.2. OBJETIVOS ESPECFICOS

Evaluar la capacidad de la comunidad microbiana para degradar atrazina. Evaluar el efecto de la velocidad del fluido en la remocin de atrazina en reactores de lecho empacado. Analizar las muestras durante el proceso de biodegradacin de atrazina mediante tcnicas de HPLC y Densidad ptica.

CAPTULO IIFUNDAMENTO TERICO2.1. PLAGUICIDASLos plaguicidas o pesticidas son sustancias qumicas empleadas por el hombre para controlar o combatir algunos seres vivos considerados como plagas (debido a que pueden estropear los campos y los frutos cultivados). A este proceso se le llama fumigacin.En la definicin de plaga se incluyen insectos, hierbas, pjaros, mamferos, moluscos, peces, nematodos, o microbios que compiten con los humanos para conseguir alimento, destruyen la propiedad, propagan enfermedades o son vectores de estas, o causan molestias. Los plaguicidas no son necesariamente venenos, pero pueden ser txicos para los humanos u otros animales.Pero de acuerdo a la Convencin de Estocolmo sobre contaminantes orgnicos persistentes, 9 de los 12 ms peligrosos y persistentes compuestos orgnicos son plaguicidas.Durante los aos 1980, la aplicacin masiva de plaguicidas fue considerada, generalmente, como una revolucin de la agricultura. Eran relativamente econmicos y altamente efectivos. Su aplicacin lleg a ser una prctica comn como medida preventiva aun sin ningn ataque visible. Desde entonces, la experiencia ha demostrado que este mtodo no slo perjudica el medio ambiente, sino que a la larga es tambin ineficaz. Donde se han utilizado los plaguicidas de manera indiscriminada, las especies de las plagas se han vuelto resistentes y difciles o imposibles de controlar. Por ejemplo, todos los caros fueron fomentados por los plaguicidas, porque no abundaban antes de su empleo. En base a esta experiencia, los especialistas en la proteccin de cultivos han desarrollado un mtodo ms diversificado y duradero: el manejo integrado de plagas.2.2. USOSLos plaguicidas se usan para matar ratas y mosquitos que pueden transmitir enfermedades como la fiebre amarilla y la malaria. Tambin pueden matar insectos que nos causan picaduras o que daan a nuestros animales o a nuestras propiedades. Los pesticidas tambin pueden proteger nuestras frutas y verduras. Los herbicidas se usan para eliminar las malezas y tambin para controlar a las plantas invasoras que pueden infligir daos en el medio ambiente. Los herbicidas tambin se usan en lagos y lagunas para controlar el crecimiento de algas y plantas acuticas que puedan interferir con la natacin, la pesca o que den malos olores. Se usan para controlar las termitas y el moho que pueden daar las construcciones. En los lugares de almacenaje de alimentos se usan para controlar a los roedores e insectos que infectan los granos y otros alimentos. Cada pesticida trae aparejados algunos riesgos; el uso adecuado de pesticidas reduce esos riesgos a un nivel considerado aceptable por las agencias que regulan su uso, tales como la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (EPA por sus siglas en ingls) y por la Agencia Reguladora del Manejo de Pestes (PMRA) de Canad.2.3. CLASIFICACINLos plaguicidas pueden clasificarse atendiendo a diversos aspectos:Segn el destino de su aplicacin pueden considerarse: Plaguicidas de uso fitosanitario, productos fitosanitarios: destinados a su utilizacin en el mbito de la sanidad vegetal o el control de vegetales. Plaguicidas de uso ganadero: destinados a su utilizacin en el entorno de los animales o en actividades relacionadas con su explotacin. Plaguicidas de uso en la industria alimentaria: destinados a tratamientos de productos o dispositivos relacionados con la industria alimentaria. Plaguicidas de uso ambiental: destinados al saneamiento de locales o establecimientos pblicos o privados. Plaguicidas de uso en higiene personal: preparados tiles para la aplicacin directa sobre el ser humano. Plaguicidas de uso domstico: destinados para aplicacin por personas no especialmente calificadas en viviendas o locales habitados, el ms peligroso, ya que alrededor de 10 millones de personas mueren a causa.Segn su accin especfica pueden considerarse:1. Insecticida2. Acaricida3. Fungicidas4. Desinfectante y Bactericida5. Herbicida6. Fitorregulador y productos afines7. Rodenticida y varios8. Especficos post-cosecha y simientes9. Protectores de maderas, fibras y derivados10. Plaguicidas especficos variosSegn su constitucin qumica, los plaguicidas pueden clasificarse en varios grupos, los ms importantes son: Arsenicales. Carbamatos. Derivados de cumarina. Derivados de urea. Dinitrocompuestos. Organoclorados. Organofosforados. Organometlicos. Piretroides. Tiocarbamatos. Triazinas.2.4. EFECTOS AMBIENTALESEl uso de pesticidas crea una serie de problemas para el medio ambiente. Ms del 98% de los insecticidas fumigados y del 95% de los herbicidas llegan a un destino diferente del buscado, incluyendo especies vegetales y animales, aire, agua, sedimentos de ros, mares y alimentos. La deriva de pesticidas ocurre cuando las partculas de pesticidas suspendidas en el aire son llevadas por el viento a otras reas, pudiendo llegar a contaminarlas. Los pesticidas son una de las causas principales de la contaminacin del agua y ciertos pesticidas son contaminantes orgnicos persistentes que contribuyen a la contaminacin atmosfrica.En adicin, el uso de pesticida reduce la biodiversidad, reduce la fijacin de nitrgeno, contribuye al declive de polinizadores (reduccin de los polinizadores en muchos ecosistemas, desde finales del siglo 20), destruye hbitats (especialmente para aves), y amenaza a especies en peligro de extincin.Tambin ocurre que algunas pestes se adaptan a los pesticidas y no mueren. Lo que es llamado resistencia a pesticidas, para eliminar la descendencia de esta peste, ser necesario un nuevo pesticida o un aumento de la dosis de pesticida. Esto causara un empeoramiento del problema de contaminacin del ambiente.2.5. EFECTOS EN LA SALUDSegn datos de la OMS, unas 10 personas mueren al ao por el uso de pesticidas y 20 quedan intoxicadas de forma aguda por su utilizacin en la agricultura y la ganadera.Aunque para la poblacin en general, en cuanto consumidora de productos agrcolas, los riesgos de sufrir consecuencias en su salud por el uso de pesticidas son muy bajos, siempre que las condiciones de aplicacin y eliminacin de residuos hayan sido cumplidas correctamente, para los obreros de su manufactura, transporte y aplicacin, as como para los agricultores, sobre todo del tercer mundo y de cultivos intensivos, el riesgo es muy grande.Por estas razones la Asociacin Mdica de Estados Unidos recomienda limitar la exposicin a los pesticidas y el uso de alternativas menos peligrosas:Existe incertidumbre acerca de los efectos de la exposicin prolongada de dosis bajas de pesticidas. Los sistemas de supervisin actuales son inadecuados para definir los riesgos potenciales relacionados con el uso de pesticidas y con enfermedades relacionadas a pesticidas. Teniendo en cuenta estas faltas de datos, es prudente limitar la exposicin a pesticidas y usar los pesticidas qumicos menos txicos o recurrir a alternativas no qumicas.De hecho, recientemente se ha demostrado cmo los pesticidas propician la propagacin y el inicio del Parkinson.2.6. ALTERNATIVA Manejo integrado de plagasHay alternativas al uso de pesticidas que incluyen mtodos de cultivo usando controles biolgicos, tales como feromonas y pesticidas microbianos, ingeniera gentica, mtodos de disrupcin de la reproduccin de insectos. Estos mtodos estn ganando popularidad por ser ms saludables y a veces tambin ms efectivos. En Estados Unidos la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (EPA) est registrando mayores nmeros de pesticidas de bajo riesgo. Las prcticas de cultivo incluyen los policultivos (cultivar una variedad de plantas, lo opuesto a monocultivo), rotacin de cosechas, cultivar una cosecha donde las plagas estn ausentes o en pocas en que sean menos problemticas, usar las llamadas cosechas trampas que atraen a las pestes hacia otras plantas para que no ataquen a la cosecha principal. Medidas mecnicas en vez de qumicas, por ejemplo el agua caliente puede tener casi tan buen efecto sobre pulgones como los pesticidas.Otro mtodo es la liberacin de otros organismos que combaten a las plagas, como ser sus predadores y parsitos naturales. Tambin se usan pesticidas biolgicos como hongos patgenos de la peste, bacterias, virus.Tambin es posible alterar el ciclo biolgico del insecto por medio de esterilizacin de los machos que luego son liberados para que se apareen con hembras que no podrn producir cras. Estos procedimientos pueden ser costosos, llevar mucho tiempo y servir slo para ciertas especies de pestes.No obstante algunos problemas hay evidencias de que los pesticidas alternativos pueden ser tan efectivos o an ms que los tradicionales. Por ejemplo en Suecia fue posible reducir a la mitad el uso de pesticidas en los cultivos con una reduccin mnima de las cosechas. En Indonesia los agricultores redujeron el uso de pesticidas en las plantaciones de arroz en un 65% y experimentaron un aumento del 15% de las cosechas.2.7. VENTAJAS Y RIESGOSLas ventajas del uso de pesticidas son la reduccin de la brecha de productividad y la del nivel de insalubridad en la agricultura.Los compuestos triaznicos son los herbicidas ms utilizados actualmente en el mundo, representan entre el 12 y 15% de todos los pesticidas empleados en los Estados Unidos en cultivos de maz, sorgo y caa de azcar. Tienen un gran potencial de contaminacin del agua subterrnea a pesar de su moderada solubilidad en agua debido a sus caractersticas qumicas como: hidrlisis lenta, solubilidad en agua de moderada a baja y alta solubilidad en disolventes orgnicos. Se ha demostrado que son txicos ambientales importantes y por lo mismo es necesaria su remocin de suelos y aguas superficiales o subterrneas contaminadas.

2.8. TRIAZINAS La atrazina, (2-cloro-4-(etilamino)-6-(isopropilamino)-s-triazina) es un herbicida selectivo perteneciente a la familia de las s-triazinas. Estructuralmente est constituida por una anillo hexagonal, aromtico y simtrico formado por tres tomos de carbn y otros tres de nitrgeno ocupando posiciones alternas. Fue, y aunque en muchos pases se ha prohibido o limitado su utilizacin, es mundialmente usada, frecuentemente en conjunto con otros herbicidas y derivados de las triazinas para el control de malas hierbas y hierbas foliares en la agricultura, especialmente en la agricultura del maz, caa de azcar, sorgo as como en la plantacin de conferas de reforestacin (US Environmental Protection Agency).2.8.1. Propiedades fsicas. La atrazina pura es un polvo blanco sin olor, no muy voltil, reactivo o inflamable. Su frmula qumica es C8H14ClN5 y su masa molecular de 215,7 g/mol.Tabla 2 Propiedades fsico-qumicas y biolgicas de la atrazina

Se trata de un pesticida de solubilidad baja y preferencia por los suelos moderada, una volatilidad muy baja y una persistencia elevada. Sus caractersticas justifican su elevada presencia y persistencia en el agua subterrnea.Comparando la toxicidad de hasta 40 herbicidas diferentes, estudios llegaron a la conclusin que la toxicidad de la atrazina era la ms elevada y peligrosa para el medio de todas las triazinas, pudiendo producir alteraciones en la estructura y funcionalidad de las comunidades, acaba con las malas hierbas y todas aquellas plantas susceptibles mediante enlace quinome-proteico y la inhibicin de la fotosntesis del electrn transporte. La planta muere por inanicin y el dao oxidativo causado por un fallo en el proceso de transporte de electrones. Como puede observarse en la tabla superior La atrazina es un inhibidor del fotosistema.Aunque la atrazina tenga efectos txicos, sus metabolitos, incluidos el dietilatrazina y el diisopropilatrazina se han asumido como mucho menos txicos y por este motivo surge la bsqueda de mtodos para la degradacin de la atrazina y obtencin de sus metabolitos (Mandelbaum et al. 1995; Guzzella et al. 2003).2.9. BIODEGRADACINBiodegradable es el producto o sustancia que puede descomponerse en los elementos qumicos que lo conforman, debido a la accin de agentes biolgicos, como plantas, animales, microorganismos y hongos, bajo condiciones ambientales naturales.No todas las sustancias son biodegradables bajo condiciones ambientales naturales. A dichas sustancias se les llama sustancias recalcitrantes. La velocidad de biodegradacin de las sustancias depende de varios factores, principalmente de la estabilidad que presenta su molcula, del medio en el que se encuentran, que les permite estar biodisponibles para los agentes biolgicos y de las enzimas de dichos agentes.La biodegradacin es la caracterstica de algunas sustancias qumicas de poder ser utilizadas como sustrato por microorganismos, que las emplean para producir energa (por respiracin celular) y crear otras sustancias como aminocidos, nuevos tejidos y nuevos organismos. Puede emplearse en la eliminacin de ciertos contaminantes como los desechos orgnicos urbanos, papel, hidrocarburos, etc. No obstante en vertidos que presenten materia biodegradable estos tratamientos pueden no ser efectivos si nos encontramos con otras sustancias como metales pesados, o si el medio tiene un pH extremo. En estos casos se hace necesario un tratamiento previo que deje el vertido en unas condiciones en la que las bacterias puedan realizar su funcin a una velocidad aceptable.2.9.1. Vas para la degradacinLa degradacin de estos compuestos puede producirse por dos vas: Degradacin aerobia. Degradacin anaerobia.2.9.2. Biodegradacin de la atrazinaLa atrazina se caracteriza por su relativa alta resistencia a la transformacin fsico-qumica, pero son eficientemente utilizados como fuente de nitrgeno por numerosas bacterias.En su ruta metablica intervienen los siguientes genes: atzA, atzB, atzC, atzD, atzE y atzF, los que codifican las enzimas correspondientes a cada conversin, siendo las tres primeras enzimas del grupo de las amidohidrolasas, este tipo de enzima se ha encontrado nicamente en los tres tipos de organismos: Eubactria, Archae y Escaria y se cree que los genes que codifican a dichas enzimas han evolucionado recientemente, con lo cual se ha permitido la biodegradacin de la atrazina (De Sousa, col 1998).Determinan la presencia de los genes atzA, atzB, atzC, en diferentes bacterias capaces de transformar atrazina en cido cianrico. Entre los gneros mencionados se encuentran: Pseudnimas, Gastonia, Clavibacter, Agrobacterium y alcaligenes. (Souza y Col, 1998)Se ha estudiado ampliamente el mecanismo de la biodegradacin de atrazina por Pseudomonas. Encontrando que este microorganismo contiene un plsmido natural (p-ADP-1) donde estn incluidos seis genes, (atzA, atzB, atzC, atzD, atzE y atzE.) que codifican enzimas involucradas en la mineralizacin de este herbicida. (Falo, 2004)

Ilustracin 2 Esquema de biodegradacin de atrazina.2.10. LECHOS EMPACADOS EN SISTEMA CONTINUO

Un balance apropiado entre ambos procesos permite no slo mantener un contenido ptimo de microorganismos en el sistema, sino tambin es condicin necesaria para sostener el reactor en operacin continua. La mayor eficiencia en la remocin de sustratos depende en gran medida de la obtencin de la cantidad adecuada de biopelcula adherida al material de soporte.

Conforme se incrementa la cantidad de microorganismos, mayor es la tasa de remocin del substrato de acuerdo con la ecuacin de Monod, pero existe un nivel crtico en el que la difusin de sustrato, nutriente u oxgeno puede ser un factor limitante que afecta la tasa de biodegradacin. La aplicacin de altas velocidades de recirculacin favorece el desprendimiento del exceso de biomasa y propician la fluidizacin del lecho. Sin embargo, esas altas tasas de fluido crean a menudo un efecto de recorte hidrodinmico lo que conduce a una prdida excesiva de biopelcula. Por el contrario, cuando se disminuye la velocidad de recirculacin, llega un momento en que el reactor se comporta como un lecho fijo, en el que es prcticamente imposible eliminar el exceso de biomasa, conduciendo al estancamiento del lecho, lograron eliminar el exceso de biomasa mediante la induccin de turbulencias peridicas, inyectando agua o aire comprimido dentro del reactor. Tavares et al. (1995) utilizaron un material de soporte de baja densidad, cuyo exceso de biomasa era eliminado por el choque entre partculas durante el proceso de fluidizacin. Lo anterior coincide con lo expresado por Traspaso quien manipul la altura del lecho como medio para agitar las partculas en la parte alta del lecho y regresarlas a la parte baja del reactor, despus del lavado del exceso de biopelcula.

En los reactores de lecho fijo y de lecho fluido solo difieren en la movilidad del soporte para la biopelcula en ambos casos puede ingresar al birreactor en forma concurrente o en contracorriente. En los lechos empacados se proporcionan los nutrientes esenciales para que los microorganismos puedan llevar a cabo la biodegradacin de los contaminantes. En este tipo de birreactores se ha logrado la remocin de compuestos qumicos de origen agrcola, entre los que destacan: nitratos, atrazina y alaclor. (Saucedo, 2007)

2.11. CARACTERSTICAS DE LA CASCARILLA DE ARROZLa cascarilla de arroz es un subproducto de la industria molinera, que resulta abundantemente en las zonas arroceras de muchos pases y que ofrece buenas propiedades para ser usado como sustrato hidropnico. Entre sus principales propiedades fsico-qumicas tenemos que es un sustrato orgnico de baja tasa de descomposicin, es liviano, de buen drenaje, buena aireacin y su principal costo es el transporte. El principal inconveniente que presenta la cascarilla de arroz es su baja capacidad de retencin de humedad y lo difcil que es lograr el reparto homogneo de la misma (humectabilidad) cuando se usa como sustrato nico en camas o bancadas. Para mejorar la retencin de Humedad de la cascarilla, se ha recurrido a la quema parcial de la misma. Esta prctica aunque mejora notablemente la humectabilidad, es en realidad muy poco lo que aumenta la capilaridad ascensional y la retencin de humedad.

La densidad dela cascarilla de arroz es baja, por lo cual al apilarse ocupa grandes espacios. El peso especfico es de 125 kg/ m3, es decir, 1 tonelada ocupa un espacio de 8 m3 a granel (Varn 2005). La composicin qumica de la cascarilla de arroz y de sus cenizas se muestra en la Tabla 2.

Tabla 3 Composicin Qumica de la Cascarilla de Arroz y de las Cenizas de la Cascarilla de ArrozTabla 4 Carbono39.1

Hidrgeno5.2

Nitrgeno0.6

Oxgeno37.2

Azufre0.1

Cenizas17.8

La temperatura mxima que se obtiene al ser quemada vara de acuerdo con su condicin: 970C (seca), 650C (con algn grado de humedad) y hasta los 1000C (mezclada con combustible).

La cascarilla de arroz al quemarse, genera 17.8 % de ceniza, rica en Slice (94.5 %), (Varn 2005, Valverde, 2007).

La cascarilla de arroz tiene una forma de canoa, superficie rugosa y presenta un color amarillento, su longitud depende de la variedad, y esta entre 8 a 10mm de largo por 1 a 2 mm de ancho, que corresponde del 30 al 40% de su longitud. De acuerdo con su tamao una cascarilla pesa entre 2.5 y 4.8 mg.El proceso para medir la porosidad consiste en distinguir entre el volumen de aire de un lecho de cascarilla y el volumen de aire o de los poros en s. El volumen de lecho en un rea transversal alcanza el 85% de aire, el 15% restante lo ocupa la parte solida (cascarilla). El volumen de porosidad de la cascarilla es del 54%. (Quinceno Villada David, 2010)2.12. CARACTERSTICAS DEL ASERRN El aserrn es el residuo comn en todos los aserraderos encuestados y es el que ms variedad de uso tiene. Los materiales lignocelulsicos constituyen una fuente de materia prima importante para la obtencin de productos de amplia utilizacin en la agricultura. Dentro de estos materiales se encuentran el aserrn y la corteza que resultan desechos de la industria de la elaboracin primaria de la madera.La bsqueda de nuevos materiales, de tipo orgnico, ha contribuido a remediar problemas ambientales como la contaminacin acutica, logrando una mejor disposicin y utilizacin de residuos slidos, para nuestro caso en particular el aserrn, se usar para lograr la disminucin de la concentracin de atrazina en aguas residuales.La madera est constituida fundamentalmente por materias orgnicas tales como: carbono (50%), hidrgeno (6%), oxgeno (44%) y nitrgeno (0.1%). Es un producto de desecho del procesamiento de la madera compuesto de tres componentes principales: la lignina, celulosa y la hemicelulosa.La lignina, que se produce naturalmente en las capas de recubrimiento de celulosa y hemicelulosa, capas de xilema y paredes de fibra de la clula; es el componente ms recalcitrante, y por lo tanto protege a los componentes menos recalcitrantes de polisacridos contra el ataque microbiano. La lignina es un polmero complejo sobre la base de propano fenilo, un monmero con aromticos (fenil) y residuos de hidrocarburos alifticos (propano). Una de las principales ventajas que presenta este material es su bajo costo, ya que requiere un procesamiento mnimo y es abundante como residuo de la industria forestal. Este material es relativamente hidrfilo, por lo tanto, su superficie tiene que ser modificada para mejorar la eficacia de la adsorcin. En los ltimos aos el uso de aserrn como material adsorbente de diferentes materiales ha tomado gran auge alrededor del mundo. El aserrn de Bamb se utiliz como materia prima adsorbente, para eliminar metales pesados y colorantes en agua ya que posee una estructura polimrica constituida por celulosa-lignina, capaz de efectuar el mecanismo de la adsorcin de protones de los contaminantes. En Sur frica, demostraron la capacidad de adsorcin, adems, del bajo costo que posee el aserrn de pino, para el tratamiento de aguas residuales que contenan nquel (II) y otros iones de metales pesados.En este estudio, se indic que el uso de aserrn de pino podra ser una prometedora solucin para la eliminacin de los iones de nquel a partir de varios componentes de soluciones acuosas. En Brasil, tomaron muestras de aserrn para la adsorcin de Cr (VI) en curtiembres de aguas residuales presentando una capacidad eficiente de adsorber dicho material de esta clase de efluentes. (Mara Elvira Jimnez Villadiego, 2012)

2.13. HPLC CROMATOGRAFA LQUIDA DE ALTA RESOLUCINLa Cromatografa lquida de alta eficacia o High performance liquid chromatography (HPLC) es un tipo de cromatografa en columna utilizada frecuentemente en bioqumica y qumica analtica. Es una tcnica cromatogrfica usada para separar componentes de una mezcla basndose en los diferentes tipos de interacciones qumicas entre las substancias analizadas y la columna cromatogrfica. Bsicamente, es un sistema compuesto de un reservorio de fase mvil, bomba, inyector, columna de separacin y detector (ver figura 5.4). Se hace circular al compuesto por la columna cromatogrfica a travs de la fase estacionaria mediante su bombeo a alta presin. La muestra a analizar es introducida en pequeas cantidades y sus componentes se retrasan diferencialmente dependiendo de las interacciones qumicas o fsicas con la fase estacionaria. El grado de retencin de los componentes de la muestra depende de la naturaleza del compuesto, de la composicin de la fase estacionaria y de la fase mvil. El tiempo de retencin se considera una propiedad identificativa y caracterstica de un compuesto en una determinada fase mvil y estacionaria.

La utilizacin de presin en este tipo de cromatografas incrementa la velocidad lineal de los compuestos dentro la columna y reduce as su difusin dentro de la columna mejorando la resolucin de la cromatografa.

Los disolventes ms utilizados en la fase mvil son el agua, el metanol y el acetonitrilo. Una mejora introducida a la tcnica de HPLC descrita es la variacin en la composicin de la fase mvil durante el anlisis, conocida como elucin en gradiente. Un gradiente normal en una cromatografa de fase reversa puede empezar a un 5% de acetonitrilo y progresar de forma lineal hasta un 50% en 25 minutos. El gradiente utilizado vara en funcin de la hidrofobicidad del compuesto. El gradiente separa los componentes de la muestra como una funcin de la afinidad del compuesto por la fase mvil utilizada respecto a la afinidad por la fase estacionaria. Utilizando un gradiente agua/acetonitrilo los compuestos ms hidroflicos eluirn a mayor concentracin de agua, mientras que los compuestos ms hidrofbicos eluirn a concentraciones elevadas de acetonitrilo.

Ilustracin 3 Esquema del sistema de cromatografa lquida de alta eficiencia, HPLC.2.14. DETERMINACIN DEL CRECIMIENTO DE POBLACIONES BACTERIANASControl del crecimiento de la masa bacterianaMtodos turbidimtricos (pticos). Es un mtodo indirecto, la base comn de estos mtodos consiste en la medicin de la cantidad de luz dispersada o transmitida a travs de un cultivo bacteriano.Recordemos aqu que las suspensiones bacterianas dispersan la luz, al igual que cualquier partcula pequea suspendida en agua. La dispersin de la luz es, dentro de ciertos lmites, proporcional a la masa del cultivo.Una de las formas de medir la biomasa y determinar las fases de crecimiento de la misma es utilizando un mtodo que relacione dicha biomasa con una magnitud fsica tal como la absorbancia de luz. Para estas determinaciones se utiliza un espectrofotmetro, en el cual la luz atraviesa un tubo conteniendo el cultivo bacteriano. El cambio entre la intensidad de luz que incide en el cultivo (Io) y la transmitida (I) se registra en el espectrofotmetro como absorbancia (A) o densidad ptica (D.O.), valor derivado del log del cociente entre Io y la de la luz transmitida por la suspensin:A = log Io/Ia A medida que la concentracin celular aumenta, el cultivo se hace ms turbio y se reduce la cantidad de luz transmitida que alcanza la clula fotoelctrica (dicha intensidad se detecta como corriente en un galvanmetro). Esta reduccin de la intensidad de luz transmitida es consecuencia de la difraccin de la luz por parte de las clulas. Sin embargo, la absorbancia no es una medida directa del nmero de clulas, por lo cual es necesario realizar una curva de calibracin para obtener la correspondencia entre las medidas de la biomasa en el cultivo y las de Absorbancia (medidas a 600 nm de longitud de onda).El crecimiento de clulas en el medio de cultivo se monitoriza mediante la toma intermitente de muestras de pequeas cantidades del cultivo y midiendo la densidad ptica del medio de cultivo con el uso de un espectrofotmetro externo. A ttulo de explicacin, la medida de la densidad ptica a aproximadamente 600 nm detecta la dispersin de la luz por microorganismos, y la lectura de la OD resultante es proporcional a la densidad celular. Las clulas crecen y se dividen, y, tpicamente, cuando la densidad ptica del cultivo ha alcanzado un valor deseado, se induce la sobreexpresin de una protena de inters, por ejemplo mediante un cambio en la temperatura o la adicin de un inductor, etc.

CAPTULO IIIMATERIALES Y METODOLOGA3.-1. Materiales Para la realizacin de las pruebas utilizaremos los siguientes materiales biolgicos de laboratorio, reactivos y equipos de laboratorio.3.1.1. Materiales BiolgicosPara la biodegradacin de atrazina se utiliz un microorganismo aislado de la Laguna de Alba Rancho que es una bacteria aerbica facultativa, presenta un crecimiento ptimo a pH 7.5 y temperatura de 30-35 C.3.1.2. Material de Laboratorio Vaso precipitado 500 ml Matraz Erlenmeyer 500 ml Tips Aserrn Cascarilla de arroz Baln 500ml Pastilla magntica Vasos precipitados 100ml y 50ml Encendedor Mechero Probeta 100ml Varilla Viales Mangueras de dimetro mnimo Soporte universal Papel aluminio Alambre Jeringas 3.1.3. Reactivos Agua destilada Acetona Alcohol Peptona Extracto de levadura Cloruro de potasio Sulfato de magnesio heptahidratado Cloruro de calcio dihidratado Bromuro de sodio Glucosa Atrazina3.1.4. Equipo Refrigerador Estufa Tamices de malla N 12 y 30 Centrifugadora de ependorf HPLC Agitador magntico Bomba peristltica de carga fcil 3.1.5 MetodologaPRIMERA PARTESe utiliz lechos ya saturados de atrazina ya utilizados anteriormente por lo que no fue necesario saturarlos de atrazina. Se procedi a preparar el medio HM modificado donde los microorganismos fueron sembrados para posteriormente llevarlos al empaque y puedan formar sus colonias y proceder con la biodegradacin.Los microorganismos son procedentes de la laguna de Alba Rancho, para la biodegradacin de atrazina se realiza a temperatura ambiente. Se prepara el medio de cultivo HM y atrazina (13ppm), para un volumen de produccin de 360 ml (cscara de arroz) y 368 ml (aserrn). La composicin del medio de cultivo HM a utilizarse esta detallada en la Tabla.Tabla 4 Composicin del medio de cultivo HM para 100ml de solucinMedio de cultivo HM(g)

Peptona0.3

Extracto de levadura0.4

KCl0.05

MgSO4*7H2O0.025

CaCl2*2 H2O0.009

NaBr0.006

Los empaques que se utilizaron al inicio de la investigacin fueron utilizados anteriormente logrando resultados ptimos, por ello se utilizaron los mismos empaques, a continuacin se detalla la preparacin de los empaques:Realizar la limpieza respectiva de cada material residual a utilizar como empaque (aserrn y cascara de arroz), para obtener un material limpio y homogneo. Para el aserrn se utiliz un tamiz N 12 al mismo tiempo se apart las impurezas que contena, del mismo modo se oper con la cascara de arroz el cual primero se lav tres ocasiones y luego se utiliz un tamiz N 30.Determinacin del peso del material a utilizar en el empaque y del volumen de medio HM necesario a utilizar para un lote de 400 ml. Preparacin del medio de cultiv HM liquido requerido para el crecimiento de los microorganismos para cada material a utilizar, el cual ser utilizado en un Lecho Empacado en Lote en primera instancia.Posteriormente se prepar el pre inculo cultivando los microorganismos en medio HM en dos matraces Erlenmeyer de 500 ml, un volumen de 360 ml y 368 ml, para la cascara de arroz y aserrn, respectivamente, los cuales se mantuvieron a una temperatura de 35oC por 24 horas. Pasado las 24 horas se realiz el empaque en cada lote respectivo, introduciendo cada medio de cultivo a su perteneciente lote, para continuar con el crecimiento de los microorganismos por un tiempo de 5 das a 35 0C. Despus de los 5 das de incubacin y al observarse el crecimiento de los microorganismos se dren el medio HM para luego continuar con el proceso en lote aadiendo atrazina al 13 ppm, y se dej en incubacin por 1 semana con el fin de saturar el lecho con atrazina, y de donde se obtuvieron muestras cada 24 horas, y determin la remocin y/o adsorcin de la atrazina.Se empac el lecho con la cascarilla de arroz o el aserrn obtenido anteriormente en las pruebas por lote, ya saturado con atrazina para evitar la interferencia de la adsorcin. (Ver figura 4)

Ilustracin 4 Lecho empacado con cascarilla de arrozLuego, los microorganismos pre inoculados en el medio HM fueron aadidos en el lecho empacado para su asimilacin o inmovilizacin en el empaque por 2 das. Finalmente, se inyecta una solucin de atrazina a 13 ppm en flujo ascendente a caudal controlado de aproximadamente 5 ml/h. (Ver figura 5)

Ilustracin 5 Sistema de Lecho Empacado de flujo Ascendente con Atrazina,a)Cscara de arroz b) aserrn

Se tomar muestras del lquido efluente del lecho y se determinar la Atrazina remanente por HPLC. El equipo HPLC trabaj bajo las siguientes condiciones: volumen de inyeccin 10 l, Temperatura 30 0C, flujo 0.5 ml/ min, fase mvil 50% de agua y 50% de acetonitrilo, columna PAH 5um, detector DAD y longitud de onda 224nm.El objetivo fue optimizar los resultados obtenidos anteriormente y para esto se trat de controlar la velocidad del flujo continuo constante de atrazina a 13 ppm implementando el concepto de presin hidrodinmica controlando as por medio de alturas el flujo y la velocidad de atrazina que pasa por el lecho de forma constante y continua con la ayuda de una bomba.Primeramente con el lecho empacado de cascarilla de arroz (LECA) y posteriormente con el lecho empacado con aserrn (LEA).

Ilustracin 6 Esquema del proceso

SEGUNDA PARTEPosteriormente al observar que el flujo no era el deseado se opt por implementar vlvulas de tres salidas para poder dividir y lograr el flujo ideal y hacer ms ptima la absorcin, logrando de esta manera utilizando los dos empaques en paralelo al mismo tiempo, uno de aserrn y otro de cascarilla de arroz y poder de esta manera observar en los resultados la absorcin a un flujo mnimo.

Ilustracin 7 Vlvulas de tres flujos

Ilustracin 8 Lechos empacados de cascarilla de cascarilla de arroz y aserrn en paraleloEn este caso los lechos son diferentes, no se pudo lograr flujo continuo en el lecho de aserrn, debido a la posible diferencia de densidades del material del empaque.TERCERA PARTEPor otro lado se hicieron pruebas con dos lechos de cascarilla de arroz, primeramente con un flujo de agua para poder controlar y lograr flujos constantes en ambos lechos y evitar el desperdicio de reactivo. Se controlaron los flujos y se obtuvieron resultados ptimos por lo que se procedi a preparar otro lecho de cascarilla de arroz, saturando este con atrazina.Una vez lograda la saturacin, se prepar nuevamente el medio HM para inocular bacterias y sembrarlo en los dos empaques, el nuevo y el antiguo, luego se realizaron las pruebas respectivas con atrazina en el nuevo sistema.

Ilustracin 9 Medio liquido de inoculacin HMObtenidas las muestras en los ependores se centrifuga las muestras para asentar las borras posibles y trasvasar a los viales previamente lavados y enjuagados con acetona para evitar cualquier contaminacin. Finalmente se hizo lectura de las muestras obtenidas durante los proceso en el equipo HPLC.

Densidad pticaPara determinar si hubo lavado de masa bacteriana en los empaques se realiza las pruebas de densidad ptica tomando muestras de los efluentes para leerlas en el espectrofotmetro UV visible de doble haz

Ilustracin 10 Sistema de dos lechos empacados con cascarilla de arroz en paralelo

Ilustracin 11 Equipo HPLC

CAPITULO IVRESULTADOS Y OBSERVACIONES

Para interpretar los datos se realiza una curva de calibracin de un patrn de 30 ppm de atrazina.

t = (min)reavolumen (l)ppm

6,424122,0826

6,436303,95515

6,318600,331030

6,437912,421545

Grficos 1 CURVA DE CALIBRACIN

A =20.215 ppm -0.4721

PRIMERA PARTE Una vez realizado la inoculacin individual a cada lecho empacado se realiza la prueba de la capacidad de remocin de atrazina en un periodo de 32 h con un flujo promedio de 17 ml/h (1gota/40seg) obteniendo los siguientes resultados:En la tabla 6 se muestra el porcentaje de remocin al cabo de 32 horas de circulacin de una solucin de 13 ppm de atrazina, en lecho empacado con cscara de arroz (LECA).Tabla 5 Lecturas de remocin de atrazina en LECA

En la tabla 7 se muestra el porcentaje de remocin al cabo de 24 horas de circulacin de solucin de 13 ppm de atrazina, en lecho empacado con aserrn (LEA).Tabla 6 Lecturas de remocin de atrazina en LEA

Comparando los resultados de los lechos en las tablas se pudo observar que el empaque con aserrn tiene una mayor remocin que en la cascarilla de arroz, esto puede ser por las caractersticas del aserrn ya que es un material ms poroso que la cascarilla de arroz donde los microorganismos forman sus colonias con mayor efectividad a diferencia de la cascarilla de arroz es un material ms liso y menos poroso.Tanto el inoculo como los lechos empacados liberaban un olor fuerte caracterstico y efluentes turbios, debido a la actividad microbiana por la inoculacin. Estos factores son indicadores del buen metabolismo de las bacterias; mientras ms turbio los efluentes mayor actividad bacteriana, mejor rendimiento de remocin. SEGUNDA PARTEEn esta etapa se colocaron dos empaques en paralelo: 1) lecho empacado con aserrn (LEA) y 2) lecho empacado con cascarilla de arroz (LECA). Despus de 48 horas de inyeccin; 48 horas de haber sido inoculadas se inici el flujo de atrazina a 13 ppm y a las 9 horas de flujo continuo se obtuvo una muestra de cada uno de los empaques. Para un flujo promedio de 21ml/h (1gota/40seg) para el LEA y 7 ml/h para el LECA se obtuvieron las siguientes lecturas y resultados: Tabla 7 Lecturas de remocin de atrazina en LECA

Tabla 8 Lecturas de remocin de atrazina en LEA

El lograr el mismo flujo en ambos lechos fue complicado ya que estaban conectados en paralelo y el material, la densidad tanto como la presin interna de ambos lechos es diferente, en consecuencia haba una pequea variacin en todo el sistema.Comparando las tablas de resultados se puede observar que en un sistema en paralelo y con flujos controlados diferentes pero mnimos los resultados siguen siendo ptimos para el lecho con aserrn teniendo un 94% de remocin comparando con los 86.74% de cascarilla de arroz, se pudo observar tambin que para el aserrn es ms difcil controlar el flujo, esto puede deberse a la diferencia de densidades siendo el del aserrn mayor a la de la cascarilla de arroz. TERCERA PARTESe implement un nuevo empaque de cascarilla de arroz, saturando de atrazina al nuevo material. Para ello se realiz pruebas de adsorcin durante 8 das haciendo el seguimiento mostrado en la tabla 10 Tabla 9 Lecturas de adsorcin de atrazina en el nuevo LECA

Los ltimos resultados muestras un ascenso de la concentracin de atrazina indicando que el nuevo material llego a su mxima absorcin. Este procedimiento evita la interferencia de las pruebas realizadas respecto a la remocin de atrazina que realizan las bacterias como fuente de alimentacin.

Grficos 2 Adsorcin de la atrazina ppm vs horas

Luego para ver la influencia del flujo sobre la remocin de atrazina, se trabaj con los dos lechos a diferentes flujos. Se inici el flujo del medio HM modificado por los empaques por el periodo de 48 horas y se dej en estado estacionario por otras 48 horas, para luego pasar el flujo de atrazina a 13 ppm por los lechos con flujos promedio de 4.15 ml/h (1gota/45 seg) para el LECA1 y 3.18 ml/h (1 gota/1 min) para el LECA2 durante un periodo de 82 horas continuas y extrayendo muestras cada determinado tiempo.

Tabla 10 Lecturas de remocin de atrazina en LECA 1

Tabla 11 Lecturas de remocin de atrazina en LECA 2

Grficos 4 Remocin De AtrazinaSe observ los residuos obtenidos de los lechos, presentan una turbidez y olor bajo en comparacin a las pruebas anteriores lo cual significa que existe un posible lavado de las bacterias arrastradas por el flujo, temperaturas y agotamiento del medio, no ptimos para el crecimiento microbiano, que ocasiona un menor rendimiento de remocin y actividad microbiana. Es de gran importancia cuidar estos factores, para ello se aadi masa bacteriana de los mismos residuos a los empaques y se lo encubo durante 24 horas a la temperatura ptima de 35C para continuar con el ltimo seguimiento.El periodo del seguimiento es de 80 horas, los empaque conectados en paralelo con un flujo promedio de 3 ml/h para LECA 1 y 4 ml/h para LECA2. Tabla 12 Lecturas de remocin de atrazina en LECA 1

Tabla 13 Lecturas de remocin de atrazina en LECA 2

Grficos 5 REMOCIN DE ATRAZINA EN LECA 1 Y LECA 2

Densidad ptica

Tabla 14 Tabla de lecturas de densidad ptica en residuos de los empaques

Ilustracin 12. Lecturas de densidad optica en LECA 1 y LECA 2Se observa que en la grfica la curva de densidad ptica tiene variacin dependiendo del caudal del flujo del efluente observando que a mayor caudal existe mayor lavado de microorganismos y por tanto mayor densidad ptica.

CAPTULO VCONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES5.1. CONCLUSIONES.Se logr realizar el seguimiento y la optimizacin de la biodegradacin de atrazina en lechos empacados con flujos continuos obteniendo las siguientes conclusiones En la primera parte de la metodologa se puede observar que existe una diferencia comparando resultados de los dos empaques sometidos a flujos similares, para el Lecho Empacado con Cascarilla de Arroz (LECA) se obtuvo una remocin de 86.91% y para el Lecho Empacado con Aserrn (LEA) se obtuvo un rendimiento de 96.02%, siendo este ltimo mejor que el anterior. En la segunda parte tambin existi diferencia en los resultados, siendo el ms ptimo para el lecho empacado con aserrn (LEA) con un 96.02% de remocin comparado con el Lecho Empacado con Cascarilla de Arroz (LECA) que logro un 86.91% de remocin. En la tercera parte se observa que en el LECA2 se da una remocin promedio de 70 % a un flujo promedio de 3.18 ml/h y para el LECA 1 con un flujo de 4.15 ml/h se da una remocin promedio de 79 % en un tiempo periodo de 82 horas a T = 29 C La adsorcin obtenida del nuevo lecho empacado de cascarilla de arroz es del 61 % en un periodo de 192 horas En las lecturas de las muestras se generar varios picos el cual indica la presencia de impurezas debido a la desintegracin de los empaques y el mismo inoculo. En las curvas de densidad ptica se puede observar que cuando aumenta el caudal en los flujos por los lechos existe un lavado de microorganismos, por ello es importante el control de los flujos y que este no debe pasar de 6 ml/h.

5.2. RECOMENDACIONES Es de mucha importancia brindarles a las bacterias las mejores condiciones necesarias para su buen desempeo ya que juegan el papel principal, como la temperatura (35 C) el medio (inoculacin) y las fuentes de alimentacin como el flujo adecuado para evitar un lavado, esto sucede a un caudal de 6 ml/h afectando en el rendimiento. Se precisa hacer seguimiento constante del flujo ya que vara en gran medida, implementando ms elementos que ayuden en la precisin del flujo. Se requiere realizar pruebas de adsorcin antes de empezar con las pruebas de remocin en los lechos empacados.

5.3. BIBLIOGRAFIARanea, F. 2002. http://www.microbiologia.com.ar/fisiologia/crecimiento.htmlBiorreactor systems for industrial waste-water treatment (aerobic methods). Appeared in Chemical weekly- 3rd , August 1999.Julian A. Varrilla, Favio Diaz Lopez, Tratamiento de lodos activados a escala de laboratorio Volumen 7, Diciembre 2008.Silvia Galindez Najera, Biodegradacin simultanea de los herbicidas atrazina y simazina por un cultivo bacteriano binario en un reactor de biopelcula, Mxico D.F. 2010.Edgar Ernesto Esquivel Soto, Lidia Irene Leal Guadarrama. Cromatografa de fase reversa. Junio 2004, Cuernavaca, MorelosMacias A. Tofayo A. y col. Atrazine Biodegradation By a bacterial community immobilized in two types of packets-bed biofilm reactors, 2009.Galli. Degradacin por medios bacterianos de compuestos qumicos txicos. Buenos Aires, ARGENTINA, 2002.Fialo A. Biorremediacin de suelos contaminados con el herbicida atrazina. Area cientfica pedaggica de ciencias biolgicas. Departamento de qumica. IST. Brasil. 2004

Contenido1.1.INTRODUCCION21.2.ANTECEDENTES41.3.JUSTIFICACIN51.4.OBJETIVOS61.4.1.OBJETIVO GENERAL61.4.2.OBJETIVOS ESPECFICOS62.1.PLAGUICIDAS72.2.USOS82.3.CLASIFICACIN82.4.EFECTOS AMBIENTALES102.5.EFECTOS EN LA SALUD102.6.ALTERNATIVA112.7.VENTAJAS Y RIESGOS122.8.TRIAZINAS132.8.1.Propiedades fsicas.132.9.BIODEGRADACION142.9.1.Vas para la degradacin152.9.2.Biodegradacin de la atrazina152.10.LECHOS EMPACADOS EN SISTEMA CONTINUO162.11.CARACTERSTICAS DE LA CASCARILLA DE ARROZ172.12.CARACTERSTICAS DEL ASERRN192.13.HPLC CROMATOGRAFA LQUIDA DE ALTA RESOLUCIN212.14.DETERMINACIN DEL CRECIMIENTO DE POBLACIONES BACTERIANAS223.-1. Materiales243.1.3. Reactivos253.1.4. Equipo253.1.5 Metodologa265.1. CONCLUSIONES395.2. RECOMENDACIONES395.3. BIBLIOGRAFIA40NDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustracin 1 Posibles mecanismos de transporte y transformacin de plaguicidas en el ambiente.3Ilustracin 2 Esquema de biodegradacin de atrazina.16Ilustracin 3 Esquema del sistema de cromatografa lquida de alta eficiencia, HPLC.22Ilustracin 4 Lecho empacado con cascarilla de arroz27Ilustracin 5 Sistema de Lecho Empacado de flujo Ascendente con Atrazina,28Ilustracin 6 Esquema del proceso29Ilustracin 7 Vlvulas de tres flujos29Ilustracin 8 Lechos empacados de cascarilla de cascarilla de arroz y aserrn en paralelo30Ilustracin 9 Medio liquido de inoculacin HM31Ilustracin 10 Sistema de dos lechos empacados con cascarilla de arroz en paralelo31Ilustracin 11 Equipo HPLC32

NDICE DE TABLASTabla 1 Eficiencias de remocin de atrazina para diferentes tecnologas convencionales de tratamiento de agua (Miltner y col., 1987)4Tabla 2 Propiedades fsico-qumicas y biolgicas de la atrazina13Tabla 3 Composicin Qumica de la Cascarilla de Arroz y de las Cenizas de la Cascarilla de Arroz18Tabla 4 Carbono18Tabla 5 CURVA DE CALIBRACIN33Tabla 6 Lecturas de remocin de atrazina en LECA33Tabla 7 Lecturas de remocin de atrazina en LEA33Tabla 8 Lecturas de remocin de atrazina en LECA34Tabla 9 Lecturas de remocin de atrazina en LCA34Tabla 10 Lecturas de adsorcin de atrazina en el nuevo LECA35Tabla 11 Lecturas de remocin de atrazina en LECA 136Tabla 12 Lecturas de remocin de atrazina en LECA 236Tabla 13 Lecturas de remocin de atrazina en LECA 138Tabla 14 Lecturas de remocin de atrazina en LECA 238

NDICE DE GRFICOSGrficos 1 CURVA DE CALIBRACIN33Grficos 2 Adsorcin de la atrazina ppm vs horas36Grficos 3 Adsorcin de atrazina porcentaje de adsorcin vs horas36Grficos 4 Remocin De Atrazina37Grficos 5 REMOCIN DE ATRAZINA EN LECA 1 Y LECA 239

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