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El aerosol atmosférico de Cartagena : contenido en partículas totales en suspensión, plomo, cinc, cobre y cadmio.(1990-1994) / Andrés Pérez Tornell ; directora Stella Moreno Grau
(Murcia ; Cartagena : Universidad de Murcia, Departamento de Ingenieria Química,, 1997) Pérez Tornell, Andrés
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Consecuencias ecológicas del enriquecimiento por materia orgánica procedente de la acuicultura y de vertidos de petróleo en ecosistemas costeros
(Universidad de Murcia, 2010-02-09) Sanz Lázaro, Carlos; Marín Atucha, Arnaldo Aitor; Departamentos y Servicios::Departamentos de la UMU::Ecología e Hidrología
El objetivo de esta tesis es estudiar el efecto del enriquecimiento por materia orgánica producida por el cultivo de peces en el mar y por los vertidos de petróleo en el medio marino. Este trabajo intenta explicar las consecuencias ecológicas de los impactos generados por este tipo de contaminación, y en diseñar de test de toxicidad para evaluar la contaminación en el sur de las costas europeas. Específicamente, en relación con el impacto de la acuicultura, los estudios de recuperación durante la Apertura de peces bentónicos de reducción de piscicultura marina, el papel de la depredación en el sistema bentónico dispersión de los residuos y los vínculos horizontales y verticales con un impacto bentónico. Abstract: The aim of this thesis is to study the effect of organic matter enrichment produced by marine finfish farming and oil spills on the marine environment. This work is focused on elucidating the ecological consequences of the impact generated by this type of pollution, and on designing toxictity tests to evaluate pollution for southern European coasts. Specifically, related with aquaculture impact, it studies benthic recovery during open sea fish farming abatement, the role of predation in the benthic system and links horizontal and vertical waste dispersion with benthic impact.
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Contaminación por erosión eólica e hídrica de las áreas limítrofes a la antigua zona minera de La Unión (Cartagena)
(Murcia: Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2007) Romero Díaz, María Asunción; García Fernández, Gregorio
El área minera de Cartagena – La Unión ha sido objeto de una intensa explotación desde hace más de 2.500 años. En época reciente, en la segunda mitad de siglo XIX y primera del siglo XX la actividad minera se realizó mediante galerías subterráneas, pero durante la segunda mitad del siglo XX la explotación se llevó a cabo a cielo abierto, con un importante movimiento de tierras, cifrado en mas de 360 millones de toneladas, de las que 315 corresponden a residuos. En la actualidad, la actividad minera está inactiva, pero existen enormes cantidades de desechos de mineral (pirita, galena y blenda), que por sus características inestables y tamaño de partículas son fácilmente movilizables, tanto por la acción del viento como por las aguas de escorrentía. Los contenidos en metales pesados de estos residuos, especialmente de cinc y plomo, los convierten en posibles contaminantes de la atmósfera y los suelos de las áreas colindantes. Con el presente trabajo se ha pretendido evaluar la cantidad de material movilizado por el viento y el agua, mediante colectores adecuados para ambos agentes erosivos (erosión eólica e hídrica) y determinar la cantidad de metales pesados que son transportados por el viento o arrastrados por las aguas de escorrentía.
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Degradación fotocatalítica de xenobióticos en agua potable mediante procesos avanzados de oxidación (PAOs) / Marina Martínez Menchón; directores, Simón Navarro García, Nuria Vela de Oro.
(Murcia : Universidad de Murcia, Departamento de Química Agrícola, Geología y Edafología,, 2011) Martínez Menchón, Marina
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Desertificación de zonas agrícolas por degradación química en ambientes semi-áridos : aplicación Campo de Cartagena (Murcia) / William Mantilla Orduz; directores, Mª José Martínez Sánchez, Carmen Pérez Sirvent.
(Murcia : Universidad de Murcia, Departamento de Química Analítica,, 2010) Mantilla Orduz, William
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Los diez problemas socio-ambientales de Venezuela
(Murcia: ACEP, 2014) Fermín, Carlos
Analizamos desde un enfoque holístico, los inconvenientes ecológicos que recorren la geografía de Venezuela, debido a la falta de una verdadera política ambiental, y a la indiferencia de la sociedad civil que no practica el conservacionismo.
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Documento de consenso sobre estilo de vida saludable
(Arán Ediciones SL, 2026-01-12) Abellán Alemán, José; Abellán Huerta, José; Castilla Guerra, Luis; Crespo Sabarís, Rafael; Escribano Pardo, Daniel; Fuentes Jiménez, Francisco José; García Romanos, Fernando; Gómez Martínez, Jesús; Martínez García, Fernando; Navarro Zaragoza, Javier; Nieto Iglesias, Javier; Paz Bermejo, Marco Antonio; Pobes Martínez de Salinas, Alfonso; Sánchez-Rubio Lezcano, Pablo; Abad Cardiel, María; Armario García, Pedro; María V. Bonilla Hernández, María V.; Caelles Franch, Neus; Castro Alonso, Cristina; Ciscar Fernández, Pascual; Compañ Bertomeu, Álvaro; De Andrés Dirube, Antonieta; Escudero Quesada, Verónica; Fernández Fresnedo, Gema; Fuentes Senise, Carlos; García Donaire, José Antonio; Guerrero Alonso, Paula; Guinea Castañares, Javier; Iturralde Iriso, Jesús; López Lanchares, Óscar; Martín Penagos, Luis; Martínez Rodríguez, Marisa; Ortín Ortín, Enrique; Palomo del Arco, Jesús; Relinque Mora, Víctor; Robles Pérez-Monteoliva, Nicolás Roberto; Roig Marín-Yaseli, Margot; Villoria Díez, Fernando; Villanueva Valle, Ángeles; Farmacología
Las proteínas son un grupo de macronutrientes vitales en nuestras vidas, pues realizan distintas funciones, entre las que destacan la estructural, la defensiva o la catalítica. Un aporte de 1,0-1,2 g/kg/ peso al día sería suficiente para cubrir nuestras necesidades. Los requerimientos de carbohidratos constituyen un 50 % del valor calórico total y deben obtenerse en su mayoría en forma de hidratos de carbono complejos. Además, se necesita un aporte diario de fibra, tanto soluble como insoluble. El consumo regular de aceite de oliva virgen extra es una estrategia eficaz para la prevención de enfermedades cardiovasculares, metabólicas y neurodegenerativas. Su inclusión en la dieta mediterránea fortalece su efecto protector, posicionándolo como un alimento clave en la promoción de la salud. Se recomienda su consumo diario en sustitución de grasas saturadas y procesadas para maximizar sus beneficios. La sal está involucrada en el control y en la intensidad de la hipertensión arterial, del daño renal en forma de excreción urinaria de albúmina alterada y de lesiones en otros órganos diana, sobre todo en pacientes sensibles a la sal. El potasio produce descenso de la presión arterial a través de su efecto vasodilatador y natriurético, lo que reduce eventos y mortalidad. El consumo de bebidas con contenido alcohólico en general es perjudicial para la salud, aunque sí se ha visto una cierta protección del desarrollo de infarto agudo de miocardio asociado a consumos bajos y con un patrón de ingesta en las comidas y a partir de la edad media de la vida. La recomendación de abstinencia total es fundamental entre la población juvenil. Entre los bebedores de más de 50 años su consumo debería limitarse a una UBE al día (10 g de alcohol) en las mujeres y hasta dos en los varones. El consumo moderado de café (hasta 3-5 tazas al día) es recomendable desde el punto de vista cardiovascular, pues ha mostrado efectos antioxidantes y antiinflamatorios, lo que se asocia con un menor riesgo de presentar arritmias y enfermedades cardiovasculares, incluyendo infarto de miocardio e ictus, respecto a no consumirlo. Para obtener este beneficio su consumo ha de ser por la mañana. El chocolate actúa como antioxidante y antiinflamatorio, lo que produce mejoría en la función endotelial, la presión arterial, el perfil lipídico y la función plaquetaria. Consumido en exceso puede tener efectos negativos a varios niveles, como exceso de peso, efecto estimulante y consumo de azúcares añadidos. Las dietas de tipo mediterráneo, con sus variantes (DASH, atlántica y nórdica), han demostrado beneficios cardiovasculares y abogan por un consumo moderado y equilibrado de alimentos y coinciden en favorecer el uso de alimentos frescos, de temporada y locales, evitando grasas saturadas, productos refinados y procesados y bebidas azucaradas. Las dietas vegetarianas o veganas y las de ayuno intermitente han demostrado beneficios cardiovasculares, pero pueden conducir a déficits de nutrientes o representar riesgos en el embarazo, en la lactancia, en el crecimiento o en pacientes con diabetes, por lo que deberían contar con el asesoramiento de profesionales. El ejercicio físico conlleva enormes beneficios para la salud individual y colectiva. El ejercicio regular se asocia con menores tasas de enfermedad cardiovascular, de diabetes de tipo 2, de síndrome metabólico, de algunos cánceres, de depresión y de deterioro cognitivo. Deben alcanzarse o duplicarse las recomendaciones mínimas de ejercicio físico (150 min/semana) Las relaciones sociales son determinantes claves de la salud. El individuo es un agente social capaz de modificar normas y comportamientos en su entorno. Resultan fundamentales el apoyo familiar y el de pareja y las interacciones interpersonales en el desarrollo de competencias emocionales, de resiliencia y de autocuidado. El descanso nocturno adecuado es fundamental para mantener una buena salud física y psíquica. La detección precoz de los trastornos del sueño y su tratamiento puede mejorar la calidad de vida del paciente y evitar enfermedades cardiovasculares, metabólicas, oncológicas y psiquiátricas. Las conductas adictivas repercuten en la salud cardiovascular de quienes las padecen. La medicina de estilo de vida saludable es un instrumento primordial, no solo para tratar estas patologías, sino para prevenirlas. La salud sexual y reproductiva está muy estrechamente vinculada al riesgo cardiovascular. La hipertensión, la diabetes, la obesidad, la dislipemia, el tabaquismo y el estrés afectan negativamente tanto a la fertilidad como a la función sexual, pero también la edad avanzada reduce la fertilidad, y la obesidad y el tabaco agravan los riesgos reproductivos y cardiovasculares. La terapia de fertilidad, en general, no ha demostrado incrementar el riesgo cardiovascular a largo plazo, aunque puede aumentar complicaciones a corto plazo. Algunos fármacos para enfermedades cardiovasculares pueden afectar tanto a la función sexual como a la reproductiva. El estrés crónico puede actuar como desencadenante y amplificador de procesos cardiovasculares subyacentes. Los efectos deletéreos del estrés se potencian si coexisten con otros factores de riesgo, como sedentarismo, mala calidad del sueño o aislamiento social. Conviene identificar si el estrés proviene del ámbito laboral, familiar o económico. Para controlarlo deben aplicarse técnicas de relajación, debe promoverse la práctica de ejercicio físico estructurado, favorecerse el apoyo social, mantenerse una adecuada higiene del sueño y deben establecerse límites y priorizarse tareas. La contaminación ambiental representa uno de los principales riesgos ambientales para la salud humana, con especial repercusión en el sistema cardiovascular. Los contaminantes atmosféricos incluyen partículas y gases que, en función de su composición y tamaño, pueden penetrar profundamente en el organismo. Las partículas finas (PM2,5) y ultrafinas (PM0,1) son especialmente peligrosas por su capacidad para inducir inflamación sistémica, estrés oxidativo y disfunción endotelial.
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Efectos del ácido nítrico en la variación del color de pigmentos de uso común en obras de arte pictóricas
(2015-01-12) Gómez Carretero, María Victoria; Baeza Caracena, Antonia; Marzal Martínez, Francisco José; Departamento de Ingeniería Química
• El objetivo fundamental de esta Tesis es describir y monitorizar el efecto de diversas concentraciones de ácido nítrico en la degradación del color de once pigmentos de uso común en obras de arte pictóricas. Así mismo se busca conocer cuál es el efecto de los parámetros tiempo de exposición y temperatura ambiental. Finalmente se efectúa una comparación entre la degradación del color inducida por ácido nítrico y la que provocan el ozono y el ambiente real urbano. El cambio de color de los pigmentos se valora de manera cuantitativa, cualitativa y gráfica, siguiendo el sistema CIELAB. Para la consecución de estos objetivos se han efectuado una serie de experimentos de laboratorio y ensayos de campo. En el laboratorio se han recreado diferentes condiciones ambientales controladas de exposición por medio de un sistema dinámico de exposición para el ácido nítrico y el ozono respectivamente. Los resultados experimentales muestran que todos los pigmentos expuestos al ácido nítrico, al ozono y al ambiente real urbano sufren variaciones en su color original en dependencia del tiempo durante el que las muestras están sometidas a la acción del ácido nítrico, la concentración del ácido nítrico y la temperatura ambiental. El cambio es diferente según la naturaleza de cada uno de los pigmentos, por lo que es razonable pensar que otros colorantes estrechamente relacionados con los de este estudio sean sensibles al ácido nítrico de una manera similar. • The main objective of this Thesis is to describe and detail the effect of different concentrations of nitric acid in the fading of eleven pigments commonly used in art works. Likewise the study try to know what is the effect of the parameters time of exposure and environmental temperature on fading. Finally we made a comparison between color degradation induced by nitric acid and which cause the ozone and the real urban environment. Fading is valued using the CIELAB system quantitatively, qualitatively and graphically. Different laboratory experiments and field trials have been carried on for the achievement of these objectives. In the laboratory, several controlled environmental conditions of exposure have been recreated ,by the use of a dynamic system of exposure to nitric acid and ozone respectively. Results show that all the pigments exposed to nitric acid, ozone and to a real urban environment suffer variations in its original color, depending on time during the samples are exposed to the action of nitric acid, concentration of nitric acid and temperature. Fading is different according to the nature of each pigment, so it is reasonable to think that other pigments closely related of the ones studied are sensitive to nitric acid in a similar way. • TÉRMINOS CLAVE: 3308.01 Control de la Contaminación Atmosférica (Ver 2509.02) 3303.13 Tecnología de la Conservación 2501.05 Química Atmosférica 2209.03 Colorimetría
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Effect of confoundign factors in biological responses of mussels, Mytilus galloprovincialis, to pollution : implication in large-scale monitoring programs= Factores de confusión en la respuesta biológica del mejilón, Mytilus galloprovincialis, a la contaminación: optimización de los protocolos de monitorización biológica
(2016-06-13) González Fernández, Carmen; Albentosa Verdú, Marina; Bellas Bereijo, Juan; Facultad de Biología
El objetivo general de esta tesis consistió en determinar el modo en el que el estado de condición del mejillón está afectando a las respuestas de los biomarcadores a la contaminación. Para ello, se plantearon una serie de objetivos específicos: 1. Identificar las variables biológicas que pueden actuar como factores de confusión en los programas de vigilancia ambiental. Se propuso establecer relaciones entre i) variables biológicas y los biomarcadores y ii) biomarcadores y contaminación, considerando poblaciones naturales de mejillón de un programa de vigilancia ambiental. 2. Estudiar el efecto que el estado nutritivo del mejillón a nivel cuantitativo (Condición I), tiene sobre la respuesta de los biomarcadores a la contaminación. 3. Estudiar el efecto que el estado nutritivo del mejillón a nivel cualitativo (Condición II), tiene sobre la respuesta de los biomarcadores a la contaminación. 4. Estudiar el efecto que el estado reproductivo del mejillón (Condición III), tiene sobre la respuesta de los biomarcadores a la contaminación. Para llevar a cabo estos objetivos, se consideraron una serie de biomarcadores de diferentes niveles de organización: bioquímico, inmunológico, fisiológico y a nivel de organismo. Los resultados que se obtuvieron de esta tesis pusieron de manifiesto, por primera vez en un programa de vigilancia ambiental, la gran variabilidad geográfica existente en los parámetros biológicos de las poblaciones naturales de mejillón. Cuanto mayor fue el área de estudio, mayor variabilidad en las características biológicas se observó, debido, principalmente, a las diferentes condiciones tróficas entre puntos de muestreo. La fuerte relación observada entre los parámetros biológicos y la respuesta de los biomarcadores evidenció el efecto del estado de condición del mejillón como un factor de confusión, alterando la respuesta de los biomarcadores a la contaminación. Además, en esta tesis se plantearon una serie de experimentos de laboratorio para profundizar en el estudio de cómo el estado de condición del mejillón afecta la respuesta de los biomarcadores. Estos estudios, mostraron que el estado de nutritivo del mejillón, en términos de calidad del alimento, no afectó a los biomarcadores inmunológicos considerados. Sin embargo, el estado nutritivo, tanto en su vertiente de calidad como cantidad del alimento, sí que afectó a los biomarcadores fisiológicos y bioquímicos. El biomarcador SFG se vio fuertemente afectado por el estado nutritivo del mejillón, comprometiendo su uso como indicador de la contaminación en los programas de vigilancia ambiental. Además, los biomarcadores bioquímicos estudiados, en concreto, la respuesta de enzimas antioxidantes CAT, SOD, GPx y GR, se vieron fuertemente afectados tanto por la cantidad como por la calidad del alimento. El estado reproductivo del mejillón, por otra parte, no influyó en los biomarcadores fisiológicos pero, por el contrario, los biomarcadores bioquímicos sí que se vieron fuertemente afectados mostrando valores más altos en estado reproductivo. En esta tesis, también se estudió la bioacumulación de contaminantes. Los datos de bioacumulación dependieron del estado de condición del mejillón. Se observó mayor acumulación en mejillones mejor alimentados y aquellos en reposo sexual. Por tanto, la acumulación es un factor que depende, no solo de la concentración de contaminantes en el medio, sino también de la condición del mejillón. En general, los resultados obtenidos en los experimentos de laboratorio mostraron que, la mayoría de los biomarcadores estudiados, se ven afectados por el estado nutritivo o reproductivo del mejillón. Estos resultados explican, en parte, la dificultad observada en el campo para establecer relaciones entre los biomarcadores y la contaminación. En los programas de vigilancia ambiental, donde coexisten mejillones con diferentes estados nutritivos y reproductivos, es necesario considerar el estado de condición del mejillón como una variable importante para poder interpretar correctamente la respuesta de los biomarcadores a la contaminación. SUMMARY The main objective of this thesis was to identify how mussel condition is affecting biomarker responses to pollution. For this purpose, some specific objectives were proposed: 1. To assess the main biological variables that could be acting as confounding factors in monitoring programs by establishing relationships between i) biological variables and biomarkers, and ii) biomarkers and pollution, using wild mussel populations. 2. To study the effect that mussel nutritive state (condition I: quantity) has on biomarker responses to pollution under controlled laboratory conditions. 3. To study the effect that mussel nutritive state (condition II: quality) has on biomarker responses to pollution under controlled laboratory conditions. 4. To assess the effect of the mussel reproductive state (condition III) on mussel biomarker responses to pollution under controlled laboratory conditions. In order to cover these objectives, a battery of biomarkers at different levels of biological organization was considered for a better interpretation of pollution effects on mussels: biochemical, immunological, physiological and whole organism responses. Results obtained in this thesis evidenced for the first time a great geographical variability in mussel biology of wild populations used to assess the pollution in large-scale monitoring programs. The larger the area sampled by a monitoring program, the higher the variability of biological parameters observed, which is related to the natural variability of environmental factors, mainly food availability. The strong relationship observed between biomarker responses and mussel biology evidenced the presence of confounding factors modifying the expected biomarker responses to pollution. In addition, laboratory experiments were designed to obtain more information about the effect that mussel condition has on biomarker responses. Results showed that mussel condition, in terms of food quality, did not affect the immune biomarkers. However, mussel nutritive state considering both, food quality and quantity, strongly affected physiological and biochemical biomarkers. The biomarker SFG was highly dependent on mussel nutritive state. This fact, compromises the SFG use in large-scale monitoring programs, which are characterized by a great variability in trophic conditions between sites and between sampling periods. In the same way, biochemical biomarkers were strongly dependent on food quality and quantity, specifically CAT, SOD, GPx and GR. On another hand, mussel reproductive state did not affect physiological biomarkers. Conversely, a strong effect of reproduction was observed in biochemical biomarkers showing higher values at reproductive stage. Bioaccumulation was dependent on the environmental characteristics of the reproduced scenarios. The pollutant showed higher accumulation in mussel with higher condition and at resting stages. As consequence, pollutants are not only accumulated in biota as a function of their environmental concentrations, but it is also dependent on mussel nutrition and reproduction. In general, the effect of mussel condition was higher than the effect of pollutant exposure in most biomarkers studied, physiological and biochemical and effects of toxicant were different depending on mussel condition (nutritive and reproductive state). This explains the difficulty observed in field studies to establish relationship between biomarkers responses and pollution. Thus, it is necessary to consider mussel condition as on important variable to take into account in monitoring programs, mainly in large-scale monitoring programs where different mussel conditions are coexisting at the same time, for the proper interpretation of biomarker responses to pollution.
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Estudio de la concentración de compuestos orgánicos volátiles, óxidos de nitrógeno y ozono en el núcleo urbano de la ciudad de Cartagena y evaluación de la exposición de la población
(2016-03-16) Costa Gómez, Isabel; Baeza Caracena, Antonia; González Ferradás, Enrique; Facultad de Química
En esta tesis se recoge la metodología y los resultados de un estudio ambiental llevado a cabo en la ciudad de Cartagena, en el que, por una parte, se han evaluado las incidencias de benceno, tolueno, etilbenceno, xilenos, c-hexano, n-hexano, ozono y dióxido de nitrógeno en el aire urbano de Cartagena y, por otra, se ha estimado la exposición personal de la población y el riesgo extra a contraer cáncer por exposición a benceno. La determinación de la concentración de los compuestos químicos en aire se ha realizado utilizando como sistema de toma de muestras un captador pasivo radial previamente evaluado por el Laboratorio de Referencia Europeo del Joint Research Center y posterior análisis en laboratorio. El muestreo ha tenido una duración de una semana (del 15 de julio al 22 de julio de 2009) y ha consistido en una distribución uniforme y estratégica por la ciudad de 44 muestreadores pasivos para captar COV, 13 de los cuales permiten muestrear adicionalmente dióxido de nitrógeno y ozono, de manera que se ha sido posible calcular tanto la concentración de fondo de la ciudad, como los puntos álgidos. Esta información, junto a los datos meteorológicos recogidos durante la campaña ha servido como base para realizar mapas de isoconcentración de cada contaminante en la ciudad. Los resultados obtenidos se han confrontado con aquellos procedentes de las estaciones de medida de la Red de Vigilancia Atmosférica que la Comunidad Autónoma de la Región de Murcia tiene en Cartagena y se han discutido los resultados tomando como base la legislación vigente. Se ha observado una concentración significativamente alta de NO2que podría indicar la existencia de otras fuentes de contaminantes distintas al tráfico de vehículos. En relación a los COV, de su estudio y representación sistemática de las relaciones entre sus concentraciones, teniendo en cuenta su reactividad y por tanto su tiempo de vida media en la atmósfera, ha permitido clasificar el núcleo urbano de Cartagena en zonas en las que la dispersión horizontal de contaminantes se ve favorecida y zonas donde se ve impedida (en las que se produce la acumulación de los contaminantes). Mediante el análisis de los gráficos ha sido posible identificar de manera visual las zonas en las que existen fuentes adicionales al tráfico de alguno de los COV estudiados. El estudio de la exposición personal a COV y la estimación del riesgo extra de la población de Cartagena de contraer leucemia por exposición a benceno se ha llevado a cabo a partir de la evaluación de los patrones de comportamiento de la población de Cartagena estudiados mediante el análisis de una encuesta personal distribuida entre 590 ciudadanos no fumadores y mayores de 16 años. La determinación de los valores de concentración media de cada microambiente se ha realizado combinando los resultados experimentales de este estudio con una serie de ratios obtenidos tanto por tratamiento de los propios datos experimentales como mediante análisis bibliográfico. Como principales conclusiones cabe destacar que la concentración de los 8 compuestos orgánicos estudiados es superior en ambientes interiores que en exteriores debido a la existencia de otras fuentes y que el riesgo extra a contraer leucemia por exposición a benceno de la población de Cartagena es de 1,71 casos anuales. ABSTRACT This thesis presents the methodology and results of an environmental study conducted in the city of Cartagena. Firstly, the levels of benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes, c-hexane, n-hexane, ozone and nitrogen dioxide in the urban air of Cartagena have been evaluated. Secondly, the personal exposure of the population and the extra cancer risk from exposure to benzene has also been assessed. Determining the concentration of chemicals in the air was performed using a radial passive sensor as sampling system previously evaluated by the European Reference Laboratory of the Joint Research Centre and subsequent laboratory analysis. Sampling took place during a week (from July 15 to July 22, 2009) and consisted of a uniform and strategic distribution around the city of 44 passive samplers to capture VOC, 13 of which can also measure the nitrogen dioxide and ozone levels. This allows the possibility to calculate both the background concentration in the city and the hot spots. This information, along with weather data collected during the campaign, has served as a basis for isoconcentration maps of each pollutant in the city. The results have been contrasted with those from network stations monitoring the atmosphere that the Autonomous Region of Murcia has established in Cartagena. These results have been discussed based on the law. A significantly higher concentration of NO2 has been observed which could indicate the existence of other sources of pollutants other than vehicular traffic. The systematic study and representation of the relations between VOCs concentrations, considering their reactivity and therefore their average lifetime in the atmosphere, have allowed the classification of Cartagena in areas where the horizontal dispersion of pollutants is favoured and areas where it is impeded (where the accumulation of contaminants occurs). By analyzing the graphs, it was possible to visually identify areas where there are additional traffic sources to any of the VOC studied. The study of personal exposure to VOCs and the extra leukaemia risk estimation of Cartagena´s population from exposure to benzene has been conducted from the behaviour patterns, studied by analyzing a personal survey of 590 citizens over 16 years of age and non-smokers. Determining the mean concentration values of each microenvironment was performed combining the experimental results of this study with a series of ratios obtained by both the treatment of our experimental data and bibliographical analysis. The main conclusions include that the concentration of the 8 studied organic compounds is higher in indoor environments than outdoors due to the existence of other sources and that the extra leukaemia risk derived from exposure to benzene in Cartagena is 1.71 cases annually.
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Estudio de suelos de vertederos sellados y de sus especies vegetales espontáneas para la fitorrestauración de suelos degradados y contaminados del centro de España
(Murcia: Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2002) Pastor, Jesús; Hernández, Ana Jesús; Sin departamento asociado; Facultad de Biología
Los suelos de antiguos vertederos de la Comunidad de Madrid, de carácter mixto (residuos sólidos urbanos e industriales) se encuentran entre los enclaves más contaminados existentes en la misma, por el contenido en metales pesados. Hemos venido estudiando estos ambientes, en sus diferentes aspectos. En este trabajo queremos dar una visión sintética sobre las principales especies vegetales que crecen en ellos. Estudiamos para ello la cubierta de sellado de 14 vertederos. En la mayoría de ellos, a los problemas de salinización-contaminación del suelo, se unen fuertes procesos erosivos. En los vertederos ubica dos sobre arcosas hemos encontrado cerca de 300 especies, y unas 170 en los vertederos sobre granitos. En los vertederos sobre substratos calizo-margosos aparecen cerca de 230 especies y en el ubicado sobre yesos unas 100. Las gramíneas son las más representadas, en número, en los vertederos sobre granitos y yesos, y las compuestas en los vertederos arcósicos y «calizo-margosos». La 3ª familia en importancia son las leguminosas y a continuación cariofiláceas y crucíferas. Lolium rigidum y Dactylis glomerata son dos especies frecuentes en la mayoría de vertederos y substratos. Ello es de interés por su capacidad encespedante para fijar los suelos frente a procesos erosivos. La compuesta mejor representada es Anacyclus clavatus. Hirs chfeldia incana y Spergularia rubra son la crucífera y cariofilácea, respectivamente, mejor representadas en todo tipo de vertederos. Los valores de la mayoría de las variables edáficas medidas son, en general, más elevadas en vertederos que en los suelos de los ecosistemas de referencia estudiados en el entorno.
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Estudio del riesgo de los suelos contaminados con metales pesados para las infraestructuras de hormigón y valorización de dichos suelos mediante fabricación de morteros con aditivos calizos : aplicación en la Bahía de Portman
(2016-02-24) Meseguer Serrano, Fernando; Martínez Sánchez, María José; Pérez Sirvent, Carmen; Departamento de Química
El potente desarrollo experimentado por los paises a nivel mundial durante el siglo pasado, ha generado una fuerte competencia por los recursos naturales que ha hecho insostenible el uso actual del suelo. A nivel europeo se pretende aliviar estas tensiones reintroduciendo en el proceso productivo los residuos susceptibles de ser valorizados, aplicando políticas que tienden a buscar un equilibrio entre prevenir la contaminación actual y recuperar la pasada, y están basadas en los principios de cautela, acción preventiva y corrección de los atentados al medio ambiente, así como en el principio “quien contamina paga”. La problemática en suelos contaminados por metales pesados en la Región de Murcia es extensa y en determinadas ocasiones elevada, llegando a alcanzar valores muy por encima de los valores de fondo que se encuentran en estas zonas. Entre dichos emplazamientos se encuentran los sedimentos de la bahía de Portmán, que constituyen un grave problema por su magnitud y su fuerte impacto ambiental. Autorizada confidencialidad por la Comisión General de Doctorado. Los objetivos que se pretenden alcanzar con éste trabajo son, estudiar el efecto que los suelos contaminados de la bahía de Portman, procedentes de residuos minerometalúrgicos, pueden provocar sobre las infraestructuras de hormigón con las que se encuentren en contacto y Autorizada confidencialidad por la Comisión General de Doctorado. Para ello se diseñaron dos experiencias. En una primera, Autorizada confidencialidad por la Comisión General de Doctorado. En la segunda se recrearon cuatro posibles escenarios de contacto de las infraestructuras de hormigón y los sedimentos contaminados, en ambiente marino, con condiciones reductoras y oxidantes y períodos de humedad/sequedad, analizando posteriormente características macroscópicas, microscópicas y mecánicas de las probetas. Autorizada confidencialidad por la Comisión General de Doctorado. Aunque durante el tiempo que duró el estudio las características mecánicas de las probetas no se han visto alteradas, son evidentes los efectos negativos que los escenarios planteados, todos en condiciones estáticas, producen en el hormigón, alguno de ellos incluso con desagregación física en función de las condiciones redox. Abstract The strong growth experienced by countries worldwide over the past century, has generated strong competition for natural resources that have become unsustainable with the current land use. At a European level they are trying to avoid these stresses introduced into the production process of waste that can be valorized, applying policies that tend to find a balance between preventing the current pollution and recovering the past and are based on the principles of precaution, preventative action and correction of environmental damage, as well as on the principle "the polluter pays". The problem in soils contaminated by heavy metals in the region of Murcia is extensive and in some cases higher, reaching values well above background levels found in these areas. Among these sites are the sediments of the bay of Portman, which are a serious problem because of its magnitude and its strong environmental impact. Authorized confidentiality by the General Doctoral Committee. The objectives that are trying to be achieved with this work is to study the effect of the contaminated soils of the bay of Portman, from mining waste, that can provoke in the concrete infrastructure with which they are in contact and Authorized confidentiality by the General Doctoral Committee. To achive these objectives there were two experiments designed. Authorized confidentiality by the General Doctoral Committee. In the second there were four possible scenarios contact infrastructures and contaminated concrete in the marine environment, with reducing and oxidizing conditions and periods of wet / dry sediments, then analyzing macroscopic, microscopic and mechanical properties of the concrete specimens . Authorized confidentiality by the General Doctoral Committee. Although during the period of study the mechanical properties of the concrete specimens have not been affected, the negative effects are evident that the proposed scenarios, under all static conditions, occur in the concrete, some of them even physical crumbling depending on the redox conditions.
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Estudio geoquímico de elementos traza en suelos de la Región de Murcia y detección de anomalías/contaminación
(2014-12-10) López Sánchez, Joaquín; Martínez Sánchez, María José; García Lorenzo, Mª Luz; Departamento de Química Analítica
Objetivos Determinar los contenidos de elementos traza (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl y Pb), elementos mayoritarios y características mineralógicas de suelos no contaminados, seleccionados de diferentes grupos litológicos, en la Región de Murcia. Estudiar las posibles relaciones entre los elementos traza y diferentes propiedades físico químicas y mineralógicas de los materiales seleccionados en la Región de Murcia. Determinar la variabilidad geoquímica de elementos traza (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl y Pb) en los suelos seleccionados. Identificar la existencia de zonas con anomalías/ contaminación de elementos traza (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl y Pb) en la Región de Murcia mediante la aplicación de índices de contaminación/enriquecimiento. Metodología Para alcanzar los objetivos propuestos y de acuerdo con el plan de trabajo, se han utilizado muestras del Banco de suelos del Grupo de Investigación “Contaminación de Suelos” de la Universidad de Murcia (GCSMU). Podemos distinguir entre dos tipos de muestras: muestras seleccionadas para el estudio geoquímico y muestras seleccionadas para detectar anomalías/contaminación en la Región de Murcia. A partir del Banco de suelos, donde partíamos de 451 muestras, se seleccionaron 108 muestras para llevar a cabo el estudio geoquímico más detallado, de manera que se pudiera hacer un estudio estadístico representativo con un número de muestras adecuado en función de la litología se las muestras. Conclusiones Los elementos traza Cr, Zn, Ni, Co, Cu y As se encuentran, en general, asociados a silicoaluminatos y óxidos de hierro, particularmente a filosilicatos a 10 Ǻ y 14 Ǻ, minerales del material litológico, y además son más abundantes en suelos en los que predomina la fracción arcilla y limo, su origen puede ser geogénico. El Pb presenta un comportamiento distinto y niveles elevados en suelos con minerales calcita y/o dolomita, con alto contenido en carbonatos. Su origen puede ser geogénico o antropogénico, y en cada zona en que se presenten anomalía, será preciso estudiarla con detalle. El contenido en elementos traza más elevado de los diferentes grupos litológicos está en los materiales metamórficos, GL 14, (excepto para el Pb, que está el máximo en los limos rojos), y el menor en GL 16, limos rojos y costras. El orden de abundancia de elementos traza, en general, es Cr>Zn>Ni>Cu>As>Co>Pb, el resto están a niveles muy escasos. Según el análisis cluster realizado, todos los grupos litológicos se parecen entre si (los materiales con más carbonatos), menos el GL 14 (metamórficos), y el GL 16, limos rojos y costras. Las técnicas estadísticas que combinan con análisis geoquímicos pueden ser una herramienta útil para proveer identificación de fuentes. Sin embargo, no siempre se utilizan los mismos parámetros (media, mediana, media geométrica, etc.) siendo necesaria una armonización de métodos. Los resultados obtenidos para los índices de contaminación/ geoconcentración (Igeo) para la Región de Murcia, nos indican que As, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Se y Tl se encuentran en el nivel de fondo correspondiente a su grupo litológico o menor en más del 80%. El Pb, Zn, Sb y Hg lo estarán en más del 50 %. Las anomalías se presentan en Hg (aunque su concentración es muy escasa y son puntuales, 12%), en el Pb en un 7 % y en Sb y Tl en menos del 2 %. Existe una gran variabilidad espacial en la litología de los materiales sedimentarios carbonatados de la Región de Murcia, lo que conlleva una gran dificultad para realizar el diseño de muestro y toma de muestras para la detección de anomalías o contaminación de metales pesados. En este tipo de materiales sería preciso muestrear a escala de detalle en las zonas de anomalías detectadas. Aims Determining the content of trace elements (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl and Pb), majority elements percentage and mineralogical composition of non-contaminated soils selected from different lithologic groups in Murcia Region. To study the possible relationships among the trace elements and the different physical, chemical and mineralogical properties of the selected materials from the Murcia Region. Determining the geochemical variability of the trace elements (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl y Pb) in the selected soils samples. To Identify the existence of zones with anomalies/contamination of the trace elements (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl y Pb) in Murcia Region by the way of contamination/enrichment indexes. Methodology To achieve the proposed aims, and according to the working plan, samples from the Soil bank of the Research Group “Soil Contamination”’ of the University of Murcia (GCSMU) have been used. We can distinguish between two types of samples: those selected for the geochemical study and those selected to detect anomalies/contamination in the Region of Murcia. 108 samples from the Soil Bank were selected, from 451 original samples, for a more detailed geochemical study with the objective of doing a statistically representative evaluation with an adequate number of samples, based on their lithology. Conclusions The trace elements (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Sb, Hg, Tl y Pb) are founded, in general terms, associated to aluminosilicates and iron oxides, specifically to the phyllosilicates 10 Ǻ y 14 Ǻ, minerals of the lithologic material, and what is more, they are more abundant in soils where the clay and silt predominate: it´s origin can be geogenic. Lead presents a distinctive behavior and showed high content in soils with calcite and/or dolomite, with high carbonate content. Its origin could be geogenic or anthropogenic, and in each zone where anomalous values are found, a detailed study would be necessary.. The highest content of trace elements from the different lithologic groups was found in the metamorphic material GL14 (with exception of the Pb, at its maximum in the red limes), and the lowest in the GL16, red limes. The trace elements abundance order is, in general (Cr>Zn>Ni>Cu>As>Co>Pb). The rest appear in very low levels. According to the Cluster analysis carried out, all the lithologic groups are similar between them (the materials with higher carbonates content), except the GL 14 (metamorphic) and the GL16 (red limes). The statistical techniques that combine with geochemical analysis can be a useful tool to provide source identification. Nevertheless, the same parameters are not always used (mean, median, geometric mean, etc.) and a methodological harmonization is required. The results obtained for the contamination/geoconcentration (lgeo) indexes in the Region of Murcia show that As, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Se y Tl are found in the bottom level corresponding to their lithologic group, or less, in more than the 80% of the cases. Pb, Zn, Sb y Hg will be in more of the 50%. The anomalies appear in the Hg (despite its concentration is scarce and punctual) in a 12%, the Pb in a 7% and the Sb and TI in less than a 2%. High spatial variability was found in the lithology of the carbonated sedimentary materials of the Murcia Region, and that implies big difficulties in the sampling design an collection in order or detect the anomalies or contamination of heavy metals. When anomalies or contamination sources are present in this kind of materials, a detailed sample collection is required.
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Evaluación de la contaminación por vía hídrica de elementos traza en áreas con influencia de actividades minero-metalúrgicas : aplicación a la sierra minera dde Cartagena-La Unión (Murcia) / Mari Luz García Lorenzo ; directores, Carmen Pérez Sirvent, María José Martínez Sánchez.
(Murcia : Universidad de Murcia, Departamento de Química Agrícola, Geología y Edafología,, 2009) García Lorenzo, María Luz
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Evaluación de respuestas bioquímicas y anormalidades cito-genótóxicas en mejillón silvestre "mytilus galloprovincialis" como biomarcadores de contaminación ambiental
(2012-06-13) Fernández Galindo, Beatriz; Campillo González, Juan Antonio; Bioquímica y Biología Molecular B e Inmunología
En esta Tesis Doctoral se ha estudiado una batería de biomarcadores en branquias y glándula digestiva de mejillón silvestre de la costa mediterránea y noratlántica española para detectar el impacto y efectos biológicos de los principales tipos de contaminantes químicos. Las aportaciones que recoge esta Tesis incluyen que los biomarcadores investigados presentan un comportamiento diferente en branquias y glándula digestiva, y que su respuesta integrada en ambos tejidos refleja los efectos biológicos e impacto debidos a la exposición y acumulación de contaminantes químicos (Pb, Hg, Cd, Zn, Cu, As, HAPs, PCBs y DDTs). El estudio de anormalidades nucleares en branquias de mejillón muestra la relación de éstas con la contaminación química e indica la presencia en el medio marino de compuestos genotóxicos y citotóxicos. Se han evaluado los efectos a largo plazo provocados por los hidrocarburos vertidos por el “Prestige” en mejillón de la Costa da Morte. The present Doctoral Thesis investigates a battery of biomarkers assessed in gills and digestive gland of wild mussel from the Mediterranean and North-Atlantic Spanish coast to detect the impact and biological effects of the main types of chemical pollutants in the marine environment. Contributions from this Thesis include that biomarkers investigated present a different and complementary behavior in gills and digestive gland, and that the integration of their response in both tissues reflects the impact produced by the exposure to chemical pollutants (Pb, Hg, Cd, Zn, Cu, As, PAHs, PCBs and DDTs). The study of nuclear abnormalities in mussel’s gills shows that they are related to chemical pollution and that they reflect the presence of genotoxins and cytotoxins in the marine environment. Long term effects produced by the hydrocarbons released from the “Prestige” oil spill have been assessed in mussels from Costa da Morte.
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Evaluación del plan operativo de intervención industrial sobre las emisiones atmósfericas de las fábricas urbanas y sus efectos en la morbimortalidad de Cartagena / Lluis Cirera Suárez; directores, José Jesús Guillén Pérez y Carmen Navarro Sánchez.
(Murcia : Universidad de Murcia, Departamento de Ciencias Sociosanitarias,, 2005) Cirera Suárez, Lluis
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Evaluación del potencial fitorremediativo para el control de la exposición al plomo y otros metales y restauración ambiental en Haina, República Dominicana
(2017-07-24) Ramírez Sánchez, Agripina; Werner, Olaf; García Fernández, Gregorio; Castillo de la Cruz, Bernarda A.; Escuela Internacional de Doctorado
La presente investigación se realizó en la comunidad de Haina, ubicada al sur de Santo Domingo (República Dominicana), designada por el Instituto Blacksmith (EE UU) como el tercer lugar más contaminado del planeta, debido a la acumulación de metales pesados, especialmente plomo, donde estuvo ubicada durante 20 años una fábrica de reciclaje de baterías ácidas. Los objetivos de este estudio fueron: i) evaluar los niveles de contaminación por Plomo (Pb) y otros elementos traza como Cromo (Cr) y Zinc (Zn) de los suelos de la zona objeto de estudio; ii) buscar nuevas especies vegetales propias de ambientes tropicales y habituales en la zona de estudio, útiles desde el punto de vista de la fitorremediación; iii) evaluar el potencial de algunos taxones de interés agronómico cultivados en áreas tropicales para su uso en labores de fitorremediación, mediante la determinación de sus niveles de tolerancia y de bioacumulación de Pb. Se seleccionaron 11 zonas de estudio, nueve de ellas formando una malla alrededor del foco de contaminación, otra ligeramente alejada y una zona de control considerada, a priori, libre de contaminación. Las muestras de suelo de cada zona se sometieron a digestión ácida para evaluar la concentración total de los elementos estudiados mediante Espectrometría de Absorción Atómica (AAS). Para el estudio del potencial de la vegetación de la zona de Haina se seleccionaron siete plantas vasculares (Acalypha alopecuroides, Achyranthes aspera, Amaranthus dubius, Bidens pilosa, Heliotropium angiospermum, Parthenium hysterophorus y Sida rhombifolia), en las cuales se analizaron por separado las partes subterráneas y las partes aéreas; todas las muestras vegetales fueron sometidas a digestión ácida y la medición de los elementos traza se realizó mediante Espectrometría de Emisión Óptica de Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-OES). Finalmente, se escogieron nueve taxones de interés comercial cultivados en la zona de Haina o con potencial para este fin (pertenecientes a los géneros Ananas, Chrysanthemum, Dioscoraea y Musa), se hicieron crecer in vitro, en medios de cultivo con diferentes niveles de contaminación de Pb y se sometieron a digestión ácida para evaluar la concentración total de Pb mediante AAS. Los resultados obtenidos mostraron que los suelos de las zonas situadas en el entorno de la antigua fábrica de baterías y su entorno, así como en zonas situadas a favor de pendiente, presentaban elevados valores de Pb con respecto a los “valores límite” legales existentes en diversas legislaciones internacionales. Lo mismo sucedía, aunque a menor escala, con el Zn, mientras que no se constató ningún riesgo en relación al Cr. Ninguna de las especies de plantas silvestres analizadas mostró tener potencialidad para labores de fitoextracción de Pb y Cr. Por el contrario, todas ellas, excepto Achyranthes aspera, podrían ser útiles en tareas de fitoextracción de Zn. Las especies que tendrían algún interés en labores de fitoestabilización en áreas con características similares, enumeradas de mayor a menor capacidad de bioacumulación de Pb, son: Acalypha alopecuroides, Achyranthes aspera, Amaranthus dubius, Heliotropium angiospermum y Sida rhombifolia, aunque la primera es la menos interesante dada su baja producción de biomasa. En relación a los taxones de interés agronómico estudiados, en general, presentaron una alta potencialidad para la fitoextracción, ya que mostraron capacidad para acumular cantidades muy elevadas de Pb y unos elevados valores en su Factor de Bioacumulación. Los cuatro taxones del género Musa (Musa Grupo AAB, Musa Grupo AAAB, Musa acuminata y Musa × paradisiaca, por este orden), junto con Ananas comosus, presentaron la mayor potencialidad dentro del campo de la fitoextracción de Pb, aunque los de Musa mostraron una alta intolerancia al Pb. Les seguieron a una buena distancia las tres cultivariedades de crisantemos (Chrysanthemum ʽSheenaʼ, Chrysanthemum ʽReyellowʼ y Chrysanthemum ʽRenellaʼ, por este orden) y por la especie Dioscorea trifida. Con respecto a esta última, dado que se ha reportado en la literatura que otro taxón de Dioscorea mostró una importante afección de sus partes subterráneas por metales pesados, y que la parte comestible de esta planta es un tubérculo, sería inviable su aprovechamiento alimenticio. Se concluye, por tanto, que es urgente la implementación en Haina de un programa de mitigación aplicando técnicas que, como la fitorremediación, consigan una reducción de la carga metálica contaminante en estos suelos. El cultivo de Ananas comosus podría ser interesante con fines productivos comerciales ya que, según datos de la literatura, sus frutos acumulan concentraciones insignificantes de metales pesados y por tanto podrían ser usados para consumo humano; sería necesario, no obstante, llevar un estricto control de los niveles de transferencia de los elementos tóxicos a éstos. Los taxones del género Chrysanthemum, además de ser tenidos en cuenta para labores de fitoextracción, podrían ser utilizados para la producción de flor ornamental. ABSTRACT This research was conducted in the region of Haina, situated at the south of Santo Domingo (Dominican Republic). The Blacksmith Institute (USA) considers this region as the third with the highest contamination, mainly due to heavy metals (Pb). This contamination was originated by a battery recycling plant, which operated for 20 years in the area. The main goals of this study were: i) to determine the levels of contamination in the area with lead (Pb) and other trace metals like chrome (Cr) and zinc (Zn) in the soils of the studied zone, ii) to identify plant species of tropical climate and frequent in the study area, useful under the point of view of phytoremediation, iii) to evaluate the potential of some plant species cultivated in the area in phytoremediation by measuring their levels of resistance to Pb and their bioaccumulation. Eleven zones were selected for this study, nine of which forming a net around the contamination source, another zone slightly more distant and a control zone a priori without contamination. The soil samples of each point were acid digested to determine the total concentration of the studied trace metals by Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). For the study of the potential of the flora present in Haina, seven vascular plant species were selected (Acalypha alopecuroides, Achyranthes aspera, Amaranthus dubius, Bidens pilosa, Heliotropium angiospermum, Parthenium hysterophorus y Sida rhombifolia). In all cases the subterranean parts and the aerial parts of the plants were measured separately by Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES). Finally nine taxa of plants used commercially in the region of Haina were selected to study their potential use in phytoremediation (belonging to the genera Ananas, Chrysanthemum, Dioscoraea and Musa), which were grown in vitro in media with different grades of contamination with Pb and then acid digested to determine the concentration of lead by AAS. The obtained results showed that the soils near the former battery plant and the zone situated downhill are still contaminated with high levels of Pb in comparison with the legal limits established by several international administrations. The same occurs to a lesser degree with Zn while there is no risk related to Cr. None of the wild plants showed a potential for use in phytoextraction of Pb and Cr, but all of them, with the exception of Achyranthes aspera could be used in the case of Zn. The species with a potential in phytostabilization in areas with similar characteristics, ordered according to the observed bioaccumulation of Pb (decreasing) are Acalypha alopecuroides, Achyranthes aspera, Amaranthus dubius, Heliotropium angiospermum y Sida rhombifolia although the first is less interesting because of the low biomass it produces. Concerning the taxa of commercial interest, they generally showed a high potential for phytoextraction, because all of them accumulated high amounts of Pb and showed high levels of the Bioaccumulation Factor. The four taxa of the genus Musa (Musa group AAB, Musa group AAAB, Musa acuminata and Musa × paradisiaca, in this order), together with Ananas comosus showed the highest potential for phytoextraction of Pb, although the genus Musa were intolerant to high concentrations of Pb. They were followed by the three cultivars of Chrysanthemum (Chrysanthemum ʽSheenaʼ, Chrysanthemum ʽReyellowʼ and Chrysanthemum ʽRenellaʼ, in this order) and the species Dioscorea trifida. Because of the fact that in the literature another taxon of the genus Dioscorea is shown to accumulate heavy metals in the subterranean parts and the edible part of the plant is a subterranean tuber, the use of this plant as food source on contaminated soils is not viable. Therefore, as a general conclusions we suggest that it is urgent to implement in Haina a program in order to control the contamination with techniques like phytoremediation to reduce the levels of metals in the soils. The cultivation of Ananas comosus might be interesting as a commercial product because according to the available literature, its fruits do not accumulate significant amounts of heavy metals and can therefore be used for human consumption, nevertheless, a strict control of the transfer of toxics elements to the fruits would be necessary. The taxa of the genus Chrysanthemum, in addition to their use in phytoextraction may be used as ornamental flowers.
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Evaluation of seed germination development and initial growth of cotton plants exposed to cadmium
(Universidad de Murcia. Servicio de publicaciones, 2021) Silva dos Santos, Pedro; De Souza Guilherme, Maria de Fátima; De Souza Guilherme, Laianne; Dos Santos Oliveira, José Lucas; Da Silva, Edevaldo
Esta investigación evaluó los efectos fitotóxicos del cadmio en el desarrollo germinativo y el crecimiento inicial de Gossypium hirsutum L. Se evaluaron los efectos ecotoxicológicos de 13 concentraciones experimentales de cadmio (0.0-50.0 mM) sobre variables de respuesta como porcentaje de germinación (IVG), tiempo promedio de germinación (TMG) y longitud de la raíz de las plántulas. Las semillas de G. hirsutum expuestas al cadmio mostraron una disminución en el porcentaje de germinación y un aumento en el número de plántulas anormales con las concentraciones 18.0 y 3.0 mM, respectivamente, además de inhibir el crecimiento de la raíz y elevar el TMG de la exposición a 0,5 mM, reduciendo el IVG. G. hirsutum es una especie tolerante al cadmio durante su desarrollo germinativo.
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Funcionalidad de los humedales mediterráneos en paisajes agrícolas. Factores responsables de la variabilidad espacial y temporal de la retención de N y P= Mediterranean wetland functionality in agricultural landscapes. Driving factors for spatial and temporal variability in N and P retention.
(2013-12-10) García García, Victoria; Gómez Cerezo, Rosa María; Departamento de Ecología e Hidrología
La contaminación difusa procedente de la agricultura contribuye significativamente al incremento de la concentración de nitrógeno (N) y fósforo (P) en los ecosistemas acuáticos continentales, siendo éste un grave problema en la gestión del agua. En las regiones mediterráneas más áridas, como el sureste ibérico, este problema se ve agravado debido a los escasos caudales de los cursos de agua, que disminuyen su capacidad de dilución de solutos y los hace especialmente sensibles a la eutrofización. Está globalmente reconocido que los humedales reducen el flujo de nutrientes desde los ecosistemas terrestres a los acuáticos, siendo así utilizados en el tratamiento de la contaminación difusa en zonas agrícolas, urbanas e incluso mineras. Sin embargo, la diversidad de procesos implicados en la retención de nutrientes determina que la eficiencia de retención de los humedales pueda variar en función del clima y la hidrología. En este sentido, la funcionalidad de los humedales mediterráneos del sureste ibérico para la retención de nutrientes en paisajes agrícolas es en gran medida desconocida. En este contexto, en la presente tesis se plantean cuatro objetivos generales: 1. Conocer la eficiencia de retención de N y P de los humedales asociados a sistemas de drenaje, así como su variación temporal en un ciclo hidrológico. 2. Conocer si existen diferencias en la retención de N y P entre el compartimento superficial y subsuperficial de estos humedales. 3 Analizar los factores ambientales que afectan a la retención de N y P. 4. Analizar la variabilidad espacial, a lo largo del eje longitudinal de los humedales, de la eficiencia de retención de N y P en ambos compartimentos. En base a estos objetivos, se seleccionaron 2 humedales (Taray y Parra) asociados a sistemas de drenaje de cuencas agrícolas del sureste ibérico. En ambos, se tomaron mensualmente muestras de agua superficial y subsuperficial a lo largo de un ciclo hidrológico y se midió la concentración de las diferentes fracciones de N y P. Además, se midieron distintas variables físico-químicas e hidrológicas. Tras ello, se analizó la variabilidad espacial y temporal de la retención de N y P en ambos compartimentos, y con la aplicación de diversos test estadísticos, se llegó a las siguientes conclusiones generales: 1. Los humedales mostraron altas eficiencias de retención de N en ambos compartimentos y frente a elevadas concentraciones de N. El clima cálido parece constituir una ventaja para la retención de N en los humedales mediterráneos. 2. El NO3- fue la fracción mayoritaria del N y mostró los mayores porcentajes de retención. Su variabilidad temporal fue menor en el c. subsuperficial. 3. Las mayores eficiencias de retención de NO3- se registraron en verano. 4. Las eficiencias de retención de NH4+ y de NOT fueron muy inferiores y más variables en el tiempo que las de NO3-. Ningún factor ambiental de los estudiados explicó su variabilidad temporal. 5. El c. subsuperficial mostró una mayor eficiencia de retención de NO3- que el superficial, pero el escaso caudal subsuperficial de los humedales determinó que la carga de NO3- retirada en este compartimento fuese muy inferior a la del superficial. 6. A escala de humedal, el Taray retuvo P mientras la Parra lo exportó. 7. La eficiencia de retención de N y P en los humedales estudiados no mostró un carácter lineal, es decir, el incremento en la longitud del humedal, no generó un incremento proporcional en la retención de nutrientes. 8. La mayor eficiencia de retención de NT y NO3- (99.9% del NT) se observó en los primeros 100 m de humedal. La retención de NH4+ en el c. superficial fue mayor en el último tramo del humedal, donde las altas concentraciones de NH4+ pudieron estimular su asimilación microbiológica. La retención de NOT, PT y PRS no mostró ningún patrón de variación espacial estadísticamente significativo entre tramos. 9. La protección y/o restauración de los humedales asociados a sistemas de drenaje podría ser una herramienta útil para controlar la contaminación difusa en cuencas agrícolas. Summary Nonpoint source pollution from agriculture areas contributes significantly to increase nitrogen (N) and phosphorus (P) concentrations in freshwater ecosystems, being this a major problem in water management. In the most arid areas of Mediterranean region, such as the Iberian southeast, this problem is specially accused because the majority of aquatic ecosystems have low discharges that diminish their solute dilution capacity, and this make them especially sensitive to eutrophication It is globally recognised that wetlands reduce the flow of nutrients from terrestrial to aquatic ecosystems, being used in the diffuse pollution treatment in agricultural, urban and even mining zones. However, the diversity of processes involved in nutrient retention determines that retention efficiency in wetlands can vary in function of climatic conditions and hydrological regimes. In this sense, the functionality of Mediterranean wetlands, in the Iberian southeast, for nutrient retention in agricultural landscapes is largely unknown. In this context, in the present thesis four general objectives were established: 1. To know the N and P retention efficiency of wetlands associated to drainage systems, as well as, its temporal variability over a hydrological cycle. 2. To know if exist differences in the N and P retention efficiency between the surface and subsurface compartments of these wetlands. 3. Analyse the environmental factors that affect to N and P retention. 4. Analyse the spatial variability, along the longitudinal axis of wetlands, of the N and P retention efficiency in both compartments. Basing on these objectives, we selected two wetlands associated to drainage systems of agricultural catchments in the Iberian southeast (Taray and Parra). In both wetlands, surface and subsurface water samples were collected once a month during a hydrological period and the concentration of the different N and P forms were analysed. In addition, different physicochemical and hydrological variables were measured. Thus, the spatial and temporal variability for N and P retention efficiency was analysed in both wetlands components and next conclusions were established: 1. The wetlands showed high N removal efficiencies at both surface and subsurface components, even for high inflow N concentrations. The warm temperature in the Mediterranean wetlands can be an advantage for N removal. 2. NO3- was the main N form and showed the highest retention percentages. Its temporal variability was lower in the subsurface component. 3. The highest NO3- retention efficiency was observed in summer. 4. The NH4+ and TON retention efficiencies were much lower and more variable through the study period than the NO3- efficiency. The studied environmental factors did not explain their temporal variability. 5. The subsurface component showed a higher NO3- retention efficiency than the surface component, but the lower subsurface discharge defined that the NO3- load removed at the subsurface was much lower than at the surface. 6. At the wetland scale, P was retained in Taray wetland but it was exported in Parra wetland. 7. The N and P retention efficiency in the study wetlands did not show a linear nature, that is, the increase in the wetland length did not cause a proportional increase in the nutrient retention. 8. The highest TN and NO3- (99.9% of TN) removal within wetlands was observed in the first 100 m. The NH4+ retention efficiency at the wetland surface was higher in the last wetland reach, where the high inflow NH4+ concentrations could stimulate the microbial immobilization. TON, TP and SRP retention efficiencies did not show any consistent spatial pattern. 9. The conservation and/or restoration of wetlands associated to drainage systems could be an appropriate tool for the control of non-point pollution in agricultural catchments.
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Implicación de enmiendas orgánicas e inorgánicas en la adsorción y biodisponibilidad de elementos traza en suelos
(2017-04-24) Arco Lázaro, Elena; Bernal Calderón, Mª Pilar; Clemente Carrillo, Rafael; Facultad de Biología
La contaminación de suelos por elementos traza (ETs) supone un grave problema debido a su naturaleza tóxica y su persistencia en el medio ambiente. La recuperación de estos suelos mediante fitotecnologías, consistentes en la utilización de enmiendas y plantas, favorece la inmovilización de los contaminantes y la estabilización de los suelos, evitando la dispersión de los contaminantes a ecosistemas colindantes. La presente Tesis está centrada en estudiar la acción y el efecto de diferentes enmiendas orgánicas e inorgánicas en la inmovilización de elementos traza en el suelo y sobre la absorción y acumulación de estos elementos en distintas especies vegetales, con el fin de evaluar su utilidad en fitotecnologías de recuperación de suelos. En el presente documento se describen los principales resultados de diversos ensayos realizados en laboratorio y cámara de cultivo utilizando cuatro suelos procedentes de la Sierra Minera de La Unión-Cartagena (Murcia) con diferentes características fisicoquímicas, y un suelo agrícola, procedente de la provincia de Segovia. Como enmiendas orgánicas se utilizaron dos tipos de compost, preparados uno a partir de purín de cerdo y otro a partir de alperujo, y un fertilizante húmico obtenido del compost de purín de cerdo. Las enmiendas inorgánicas utilizadas fueron un fertilizante inorgánico NPK y enmiendas ricas en óxidos de Fe: un óxido comercial, una escoria de la industria de laminación del acero, y un producto comercial a base de óxidos de Fe y Al (derivado del lodo rojo). Las especies vegetales seleccionadas fueron: para los experimentos con suelo minero Dittrichia viscosa (L.) Greuter, Nicotiana glauca R. C. Graham, Silybum marianum (L.) Gaertner, Piptatherum miliaceum (L.) Cosson y Bituminaria bituminosa (L.) C. H. Stirton; y para el experimento con suelo agrícola Lactuca sativa L. En los diferentes experimentos se evaluó el crecimiento vegetal y su concentración de nutrientes y de elementos traza, las propiedades del suelo y la fracción de ETs en formas solubles y ligados al complejo de cambio al final del experimento y además la solubilidad de los ETs durante el desarrollo del experimento mediante extracción de la disolución del suelo mediante el uso de rizo-sondas. En los experimentos de laboratorio se determinó la capacidad de adsorción de As en las enmiendas, en los suelos, y la influencia de la adición de compost al suelo en el proceso de adsorción-desorción de As en los suelos, así como la competencia del fosfato en dichos procesos. Los principales resultados obtenidos en los experimentos llevados a cabo en macetas con un suelo minero demostraron que el uso de compost procedente de purín de cerdo disminuyó la concentración de ETs en las plantas de manera más eficiente que el fertilizante húmico, además de aumentar la biomasa de D. viscosa, N. glauca y S. marianum, siendo S. marianum y D. viscosa las especies con menor transporte de As a la parte aérea. Por otro lado, las diferentes técnicas agronómicas evaluadas en este suelo con P. miliaceum demostraron que su crecimiento se vio favorecido en los tratamientos donde se cultivó conjuntamente con B. bituminosa, y que el uso de compost mejoró la asimilación de N en P. miliaceum y no inhibió la nodulación de B. bituminosa. Los estudios de adsorción de As en suelos y enmiendas demostraron que la adsorción de As fue mayor en los suelos mineros, aunque la adición de compost o de fosfato afectó negativamente reduciendo su capacidad de adsorción. Sin embargo, la aplicación de compost en los suelos agrícolas aumentó su baja capacidad de adsorción. En las enmiendas estudiadas, la mayor capacidad de adsorción de As correspondió al óxido de Fe comercial, seguido del producto comercial a base de óxidos de Fe y Al. El compost de alperujo mostró una baja capacidad de adsorción y su materia orgánica soluble estuvo escasamente implicada en el proceso. En el ensayo de maceta con suelo agrícola, se comprobó que la adición de la escoria o el óxido de Fe comercial (solo o conjuntamente con compost de alperujo o fertilizante NPK) disminuyó la concentración de As disponible en el suelo, aunque no tuvo efecto en la concentración de As en las plantas, observándose un aumento en la acumulación de As en las plantas cuando el óxido de Fe fue aplicado conjuntamente con el fertilizante NPK. SUMMARY Soil contamination by trace elements (TEs) is of great concern due to their toxic character and their persistence in the environment. The remediation of these soils through phytotechnologies, consisting in the use of soil amendments and plants, favours the immobilisation of the pollutants and the stabilisation of the soils, limiting the dispersion of the contaminants to the surrounding ecosystems. The aim of this Thesis is to study the action and the effect of different organic and inorganic amendments on the immobilisation of trace elements in the soil and on the absorption and accumulation of TEs by different plant species in order to evaluate their potential use in phytotechnologies for soil remediation. This document describes the main results of the experiments carried out in the laboratory and in a culture chamber, using four soils from the Sierra Minera of La Unión-Cartagena (Murcia, Spain) with different physico-chemical properties, and one agricultural soil from Segovia province. Two types of compost (one prepared from pig slurry and the other one obtained from “alperujo”) and a humic fertiliser obtained from the pig slurry compost were tested as organic amendments. The inorganic amendments used were a NPK inorganic fertiliser and several amendments rich in Fe-oxides: a commercial oxide, a lamination slag (iron oxide-rich rolling mill scale obtained from the hot rolling of steel) and a commercial product composed by Fe and Al oxides (derived from red mud). The plant species selected for each experiment were: for the mining soil Dittrichia viscosa (L.) Greuter, Nicotiana glauca R. C. Graham, Silybum marianum (L.) Gaertner, Piptatherum miliaceum (L.) Cosson and Bituminaria bituminosa (L.) C. H. Stirton; and for agricultural soil Lactuca sativa L.. In the different experiments, plant biomass production and both nutrient and trace element concentration in plants were analysed. Soil properties and both soluble and extractable TEs concentration were also evaluated at the end of the experiments; TEs solubility was evaluated throughout the experiments through the extraction of the soil solution using rhizon-samplers. In the laboratory experiments, As adsorption capacity of the amendments and of the soils was determined, as well as the influence of compost addition on As adsorption-desorption capacity of the soil, and the phosphate competition in such processes. The main results obtained in the experiments carried out in pots with a mine soil showed that the compost from the pig slurry decreased the concentration of TEs in plants more efficiently than the humic fertilizer, and increased the plant biomass of D. viscosa, N. glauca and S. marianum; S. marianum and D. viscosa being the species with the lowest transport of As to the aerial part. Also, the different agricultural management practices evaluated on this soil with P. miliaceum showed that the plant growth was enhanced by the treatments where this plant species was cultivated with B. bituminosa, and that the use of compost improved the assimilation of N by P. miliaceum without inhibiting the nodulation of B. bituminosa. The experiment of As adsorption in soils and amendments demonstrated that As adsorption was higher in the mining soils than in the agricultural soil, although the addition of compost or phosphate reduced their As adsorption capacity. However, the application of compost to agricultural soils increased their low As adsorption capacity. In the amendments studied, the highest As adsorption capacity was found in the commercial Fe oxide, followed by the commercial product from red mud (made of Fe and Al oxides). Compost from alperujo showed a low As adsorption capacity and its soluble organic matter was scarcely involved in this process. In the pot experiment with an agricultural soil, the addition of lamination slag or commercial iron oxide (alone or together with compost of “alperujo” or NPK fertiliser) reduced the concentration of available As in the soil, without having any effect on As concentration in the plants. Furthermore, the accumulation of As in the plants was increased when iron oxide was applied with the NPK fertiliser to the soil.