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Los lodos aceitosos son un residuo proveniente de la industria petrolera compuesto por una mezcla de arena, agua, metales y un alto contenido de hidrocarburos (HCs). Los lodos aceitosos utilizados en este estudio se originaron a partir de petróleo crudo pesado de la cuenca de los Llanos Orientales, el cual se caracteriza por su alta viscosidad y baja gravedad API. Estos lodos fueron sometidos a un proceso de centrifugación a altas temperaturas (100 – 110°C) para recuperar aceite de interés comercial, dando como resultado una fracción sólida la cual fue denominada como “lodos aceitosos pesados”. La biodegradación de los hidrocarburos totales del petróleo (TPH, por sus siglas en inglés) se evaluó en microcosmos (n=3) utilizando estrategias de biorremediación, que incluyeron: bioestimulación con diferentes materiales de aporte (p.e., suelo, aserrín, cascarilla de arroz, césped, raquis, biosólidos), nutrientes, adición de un surfactante (Tween 80) y bioaumentación con diferentes consorcios microbianos. Las bacterias y hongos utilizados en los ensayos de bioaumentación fueron aislados y seleccionados en trabajos previos realizados en la Unidad de Saneamiento y Biotecnología Ambiental (USBA). Durante los ensayos, se evaluaron altas concentraciones (30,000 – 100,000 mg kg-1ps) de TPH mezclando primero los lodos aceitosos pesados con agua (1:1) para facilitar su homogenización con las mezclas de materiales de aporte. La degradación de los lodos aceitosos pesados se evaluó durante un tiempo ≤ 240 d y en cada muestreo se determinó la concentración de TPH por gravimetría (método EPA 9071B) o por cromatografía de gases (MADEP). Se observó una baja degradación (2 – 58%) de los lodos aceitosos pesados en los experimentos de bioestimulación. Es importante mencionar que no se presentaron diferencias significativas en la degradación de los TPH entre las diferentes mezclas de materiales de aporte evaluadas en los experimentos. Además, la adición del surfactante Tween 80 no mejoró la biodegradación (0 – 35%) de los lodos aceitosos pesados a los 240 d del ensayo. Teniendo en cuenta que las aproximaciones utilizadas en los ensayos de bioestimulación no aceleraron la degradación de los TPH, se decidió evaluar la bioaumentación utilizando consorcios microbianos y el producto comercial BiotigerTM. En estos ensayos, se evidenció una degradación entre el 13 – 58% a los 60 d. Sin embargo, no se observó que la adición de los diferentes consorcios microbianos, favoreciera la degradación de TPH con respecto a la bioestimulación. Los resultados sugieren que los lodos aceitosos pesados son de difícil degradación mediante las estrategias de biorremediación utilizadas, posiblemente por la presencia de fracciones pesadas (resinas y asfaltenos), las altas concentraciones de TPH o el corto periodo de tiempo evaluado. Oily sludge is a residue from the oil industry composed of a mixture of sand, water, metals, and a high content of hydrocarbons (HCs) with environmental interest. The oily sludge used in this study comes from the heavy oily sludge extracted at the Llanos Orientales basin, which is characterized by its high viscosity and low API gravity. These sludges were subjected to a centrifugation process at high temperatures (100 - 110 °C) to recover any commercially available oil, resulting in a highly viscous solid fraction (called heavy oily sludge). Biodegradation of total petroleum hydrocarbons (TPH) was evaluated in microcosm (n=3) using bioremediation strategies, which included: biostimulation with different bulking agents (i.e., soil, sawdust, rice husk, grass, raquis, biosolids), nutrients, addition of a surfactant (Tween 80) and bioaugmentation with different microbial consortia. The bacteria and fungi used in the bioaugmentation tests were isolated and selected in previous works carried out at the Environmental Biotechnology and Sanitation Unit (USBA). During the tests, high concentrations (30,000 – 100,000 mg kg-1ps) of TPH were evaluated by first mixing the heavy oily sludge with water (1:1) to improve homogenization with the bulking agents. The degradation of heavy oily sludge was evaluated for a time ≤ 240 d and on each sampling event, the TPH concentration was determined using gravimetry (EPA 9071B) or by gas chromatography (MADEP EPH). Low degradation (2 – 58%) of heavy oily sludge was observed in the biostimulation experiments. It is important to mention that there were no significant differences between the different mixtures of bulking agents evaluated in the experiments. Furthermore, the addition of the surfactant Tween 80 did not improve the biodegradation (0 – 35%) of heavy oil sludge at 240 d of the test. Given that the approach used in the biostimulation assays did not improve the degradation of TPH, it was decided to evaluate bioaugmentation using a microbial consortia and BiotigerTM, a commercial bioaugmentation product. In these tests, degradation between 13 – 58% was evidenced at 60 d. However, degradation obtained was not higher than of biostimulation. The results suggest that heavy oily sludge is difficult to break down through the bioremediation strategies tested, possibly due to the presence of heavy fractions (resins and asphalt), the high concentrations of TPH or the short period of time evaluated. Magíster en Ciencias Biológicas Maestría https://orcid.org/0000-0003-4428-7966

Ante la constante demanda de energía eléctrica, diversas tecnologías son estudiadas para así disminuir la dependencia a las energías convencionales que han llevado a un punto de quiebre las condiciones del medio ambiente. De esta forma, dentro de las biotecnologías recientes se encuentran las celdas de combustible microbianas aplicadas a plantas, la cual será el pilar de esta investigación. Así mismo, se busca realizar un estudio cienciométrico con la base de datos de Scopus, que permita la comparación de los documentos enfocados en la investigación respecto a la producción de energía eléctrica limpia a partir de celdas de combustible microbianas en plantas (CCM-P) con el fin de analizar los factores que principalmente abarcan el funcionamiento correcto de una CCMP y estudiar la posibilidad de implementar las CCMs en plantas aisladas dentro de un microcosmos cerrado, es decir, un terrario. Esta investigación busca plantear un prototipo ideal basándose en los resultados, previamente comparados, de diversos autores; el análisis prospecta posibles escenarios en la implementación de la biotecnología autosostenible. In the face of the constant demand for electrical energy, various technologies are studied to reduce dependence on conventional energies, which have led to a breaking point in environmental conditions. Thus, recent biotechnologies include microbial fuel cells applied to plants, which will be the mainstay of this research. Likewise, the aim is to carry out a scientometric study with the Scopus database, which allows the comparison of documents focused on research regarding the production of clean electrical energy from microbial fuel cells in plants (P-MFC) to analyze the factors that mainly encompass the correct functioning of a P-MFC and study the possibility of implementing the MFC in isolated plants within a closed microcosm, in other words, terrarium. This research seeks to propose an ideal prototype based on the previously compared results of various authors; the analysis prospects possible scenarios in the implementation of self-sustaining biotechnology. Ingeniera Ambiental http://www.ustabuca.edu.co/ustabmanga/presentacion Pregrado

Las inundaciones periódicas de los grandes ríos favorecen el desarrollo de organismos que colonizan la llanura de inundación. Los eventos de colonización pueden ocurrir en días o semanas y muchas especies surgen de estructuras de resistencia que quedan en el suelo luego de un evento de inundación. El objetivo fue analizar la sucesión de organismos consumidores a partir de muestras de suelo de la planicie de inundación del Aº El Pescado (Buenos Aires). Se realizaron cinco tratamientos con tres réplicas, expuestos a diferentes tiempos de anegamiento. Se midieron temperatura, conductividad, oxígeno disuelto, pH y turbidez. Se estimó la concentración de fósforo total, fósforo total disuelto, clorofila “a” y se realizó el análisis cuantitativo de los organismos. Se registraron 30 taxones siendo ciliados (9), amebas testáceas (8) y rotíferos (8), los grupos con más representantes. Los ciliados tuvieron su densidad máxima en la etapa inicial con Urocentrum turbo como dominante. Las amebas testáceas dominaron en la etapa final con especies de Arcella y Difflugia. Los rotíferos bdelloideos estuvieron siempre presentes y los monogononta alcanzaron su máxima densidad (Lecane lunaris y Plationus patulus) hacia el final del experimento. Los copépodos se observaron desde la etapa inicial con estadios larvales y, en la etapa final con adultos de harpacticoideos (Attheyella sp. y Cletocamptus sp.) y ciclopoideos. En la etapa inicial predominaron los bacterívoros, en las intermedias los filtradores y pastoreadores y hacia el final los detritívoros. La presencia de los grupos en los tratamientos se relacionó con sus tiempos generacionales y con el hidroperíodo simulado. The periodic flooding in large rivers basin favors that the organisms colonize the floodplain. Colonization events can occur in days or weeks and many species through their resistance structures can remain in the soil after a flood event. The objective of this work was to analyze the succession of microconsumers from soil samples taken from the floodplain of the El Pescado stream (Buenos Aires). Five treatments were performed with three replicates each exposed to different waterlogging times. Temperature, conductivity, dissolved oxygen, pH and turbidity were measured in each experimental unit. Likewise, the concentration of total phosphorus, total dissolved phosporus, chlorophyll “a” were estimated and the quantitative analysis of the organisms was carried out. Thirty taxa were recorded and ciliates (9), testate amoebas (8) and rotifers (8) were better represented. The ciliates had their maximum density in the initial stage with Urocentrum turbo as dominant. The testate amoebas dominated in the final stage with Arcella and Difflugia species. The bdelloid rotifers were always present and the monogononta reached their maximum density (Lecane lunaris and Plationus patulus) towards the end of the experiment. The copepods were observed from the initial stage with larval stages and, in the final stage, with cyclopoid and harpacticoid adults (Attheyella sp. and Cletocamptus sp.). Bacterivores predominated in the initial stage, filter feeders and grazers intermediate, and detritivores to the end. The presence of the different groups in the treatments was related to their generational times and to the simulated hydroperiod.

El toxafeno es un contaminante orgánico persistente, compuesto por una mezcla de miles de congéneres policlorados. En Colombia, fue el plaguicida más utilizado en los campos de algodón en el departamento del Cesar. Este estudio evaluar la biodegradación anaeróbica de Toxafeno en suelos contaminados del municipio de El copey Utilizando una muestra compuesta de suelo, se evaluaron 7 tratamientos en microcosmos anaeróbicos durante 270 días, para determinar el efecto de los biosólidos, la melaza, el material vegetal, el hienro cero Valente (ZVI) y la cal, sobre la degradación de toxafeno. También, se realizó un enriquecimiento del suelo contaminado, evaluando el efecto priming de 3 moléculas halorgánicas, y la participación de 7 grupos de bacterias halorespiradoras. Con un análisis del área relativa de 11 picos, utilizando GC-ECD, se pudo evidenciar cambios en el patrón de toxafeno, para los microcosmos y los cultivos enriquecidos. Los tratamientos que presentaron mayor transformación en microcosmos, fueron los que tuvieron adición de melaza, bisólidos y ZVI. Los cultivos enriquecidos, presentaron mayor potencial de transformación en un periodo de tiempo más corto (30dias), con respecto a los microcosmos (hasta los 120 días). No se logró identificar microorganismos halorespiradores en la segunda fase del cultivo, probablemente dada a la alta concentración de toxafeno que se presentó en los suelos. La molécula trans-1,2-dibromociclohexano, presentó un mayor cambio en los picos iniciales y finales de la huella, lo que sugiere un efecto potenciador (o priming) sobre los procesos de deshalogenación reductiva en cultivos enriquecidos para este plaguicida. Toxaphene is a persistent organic pollutant, which consists of a mixture of thousands of polychlorinated congeners. In Colombia, toxaphene was the most widely used pesticide in cotton fields located on Cesar department. This study evaluated the anaerobic biodegradation of toxaphene contaminated soil in El Copey, Cesar. Seven treatments were evaluated using a sample of soil in anaerobic microcosm for 270 days, to determine the effect of biosolids, molasses, vegetable material, zero valent iron (ZVI) and lime, on the degradation of toxaphene. It was also made an enrichment culture of toxaphene contaminated soil, evaluating the effect of 3 priming molecules, and the participation of 7 groups of halorespiring bacteria. An analysis of relative area of 11 peaks of toxaphene, using GC-ECD, was used to give evidence of changes in the toxaphene fingerprint for microcosm and enriched cultures. The microcosm treatments with an addition of molasses, biosolids and ZVI had higher transformation in the first peaks of the retention time than other treatments. On the other hand, enriched cultures showed a higher potential of toxaphene transformation in a shorter time period (30days), with respect to the microcosms (up to 120 days). However, it was not possible to identify halorespiring microorganisms in the second stage of the enriched cultures, probably because of a high initial concentration of toxaphene showed on the soils. The molecule Trans-1,2-dibromocyclohexane demostrated a major change in the initial and final footprint peaks, which suggest an enhancer (or priming) effect on reductive dehalogenation processes enriched for this pesticide. Magíster en Ciencias Biológicas Maestría

El hombre ha generado durante las últimas décadas un importante cambio en losecosistemas que lo sostienen. En la naturaleza los agentes de impacto ambiental noactúan de forma aislada sino por el contrario operan de manera conjunta, pudiendoprovocar importantes cambios sobre las comunidades afectadas. En este sentido, elobjetivo de la tesis fue analizar el efecto de la interacción de dos factores de cambiointroducidos por la actividad humana sobre los ecosistemas de agua dulce: el herbicidaglifosato y el molusco invasor Limnoperna fortunei. Se estudió el impacto conjuntosobre la estructura de las principales comunidades microbianas y sobre la calidad delagua mediante aproximaciones en ensayos controlados de laboratorio y a escalaecosistémica en microcosmos al aire libre. Se encontró que bajo las mismascondiciones, la presencia de L. fortunei acelera la disipación del glifosato en agua encasi 4 veces, con una velocidad de hasta 50,2 ± 3,4 gs por gramo de peso seco deltejido blando de mejillones por día, excretando fosfatos como producto de sudegradación. Asimismo, pudimos detectar que tanto el mejillón íntegro como susvalvas por separado participan en la reducción del glifosato disuelto, determinando deforma más precisa el modo de acción de este factor sobre el herbicida. Si bien lapresencia del molusco favorece la disipación del glifosato, la acción conjunta delagroquímico y L. fortunei sería perjudicial para los ecosistemas de agua dulce ya quepresentan un efecto sinérgico, producto de su interacción. El aporte de nutrientes apartir de la degradación del herbicida promueve el desarrollo del bacterioplancton,estimula el crecimiento de algas filamentosas y aumenta la turbidez acelerando eldeterioro de la calidad del agua en el corto plazo. Los estudios a escala ecosistémicasobre el impacto de agentes de estrés ambiental y su interacción sobre comunidadesen microcosmos a la intemperie permiten predecir con mayor grado de realismo losefectos de la actividad del hombre sobre el ambiente natural. During the past decades human activity has created a major shift in surroundingecosystems. In nature, the environmental impact agents do not act separately butrather interact and operate together, being able to generate major changes onaffected communities. Accordingly, the aim of this Thesis was to analyze the effect ofthe interaction of two environmental impact agents introduced by human activity onfreshwater ecosystem: the glyphosate herbicide and the invasive mussel Limnopernafortunei. We studied the joint impact on the structure of the main microbialcommunities and on water quality through experimental approaches in laboratory andin outdoor microcosms. We found that under the same conditions, the presence of L.fortunei accelerates glyphosate dissipation in water at about 4 times, with a speed ofup to 50,2 ± 3,4 gs per gram of mussell dry weight per day, excreting phosphates as abreakdown product. Moreover, we detected that both the entire mussel as well as itsempty valves participate in glyphosate dissipation in water column, determining moreaccurately its mode of action on the herbicide. Although mussels’s presence favoursglyphosate dissipation, the combined effect of the agrochemical and L. fortunei wouldbe detrimental to freshwater ecosystems as they present a synergic effect, due to theirinteraction. Nutrient overload due to herbicide degradation acceleratedbacterioplankton development, stimulates the growth of filamentous algae andenhances water turbidity through time, promoting the impoverishment of the waterquality in the short term. Ecosystem-scale studies on the impact of environmentalstressors and their interaction on outdoor microcosms communities become morerealistic approaches when predicting the effect of human activity on naturalenvironment. Fil: Di Fiori, Eugenia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

El toxafeno es una mezcla de cientos de compuestos policlorados y pertenece al grupo de contaminantes orgánicos persistentes (COPs). En Colombia este insecticida se aplicó en cultivos de algodón ubicados en El Copey, Cesar, al prohibirse su uso en los 90 fue almacenado inadecuadamente generando contaminación de suelos y agua subterránea. Por su alto grado de cloración, los estudios sobre la biodegradación se han centrado en condiciones anaerobias, y no se conoce el alcance de la degradación e aerobia. Toxaphene is a mixture of hundreds of polychlorinated compounds and belongs to the group of persistent organic pollutants (POPs). In Colombia this insecticide was applied principally in cotton crops located in El Copey, Cesar, between 1974 and early 90s, after its prohibition it was stored improperly causing soil and groundwater contamination. Due to its higher chlorination, studies are principally in anaerobic conditions but aerobic degradation is not well understood. Magíster en Ciencias Biológicas Maestría

El objetivo de esta tesis es analizar el efecto del glifosato y el de algunos de sus formulados comerciales en el perifiton de agua dulce desde un punto de vista integrado y ecológico a escalas comunidad y ecosistema, a través de experimentos en mesocosmos y microcosmos en condiciones controladas de laboratorio y al aire libre. A escala comunidad se estudió la comunidad perifítica en laboratorio, analizando los posibles cambios en su estructura por adición de glifosato grado técnico y un formulado. A escala ecosistema se estudió el efecto de algunos formulados de glifosato sobre el perifiton en interacción con otras comunidades acuáticas microbianas (fitoplancton, bacterioplancton y zooplancton) analizando tanto su estructura y funcionalidad como sus interacciones y con el medio abiótico circundante. Nuestros resultados demuestran que el glifosato altera significativamente la estructura y funcionamiento del perifiton, de las otras comunidades microbianas y la calidad del agua en general favoreciendo la eutroficación. El efecto es directo sobre las comunidades autótrofas y se extiende a través de las tramas tróficas. El glifosato no es inocuo para el ambiente y por lo tanto, los cuerpos de agua naturales se hallan en riesgo de ser afectados directamente por su toxicidad como por los efectos indirectos que genera en el agua. Si tenemos en cuenta la aplicación intensiva y recurrente de altas cantidades de glifosato, tanto en la Argentina como en toda la región de América Latina, el ambiente corre peligro de ser afectado por un tiempo bastante prolongado. The objective of this thesis is to analyze the effect of glyphosate and some commercial formulations on freshwater periphyton from an integrated and ecological perspective at community and ecosystem scales, through mesocosm and microcosm experiments under laboratory controlled conditions and outdoors. At community level, periphytic community was studied in the laboratory, analyzing possible changes in its structure by the addition of glyphosate technical grade and a formulation. At ecosystem level, the effect of some glyphosate formulations were studied on the periphyton in interaction with other aquatic microbial communities (phytoplankton, bacteria and zooplankton) by analyzing both the structure and functionality as their interactions and with the surrounding abiotic environment. Our results demonstrate that glyphosate significantly alter the structure and function of periphyton, the other microbial communities and water quality in general favoring eutrophication. The effect is direct on the autotrophic communities and extends through the food webs. Glyphosate is not safe for the environment and therefore, natural water bodies are at risk of being affected directly by its toxicity and by the indirect effects that generates in the water. Considering the intensive and recurrent application of high amounts of glyphosate, both in Argentina and throughout Latin America, the environment is in danger of being affected by a rather long time. Fil: Vera, María Solange. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

La relación bidireccional de influencia que la acuicultura establece con el ambiente en el cual se desarrolla determina límites al crecimiento de esta actividad económica en Chile. Esto se ha traducido tanto en restricciones técnicas, como en conflictos ambientales y sociales. La creciente demanda de nuevos productos quimioterapéuticos y su consecuente vertido en ambientes acuáticos es considerado uno de los principales problemas ambientales que enfrenta la industria del salmón en Chile. Sin embargo, poco se sabe acerca de los efectos que ejercen estas sustancias sobre especies no objetivo y, en general, sobre la estructura y función de los ecosistemas expuestos. Mediante la aplicación de teoría y métodos de ecología contemporánea, el trabajo aquí presentado busca contribuir oportunamente al desarrollo de una metodología que permita reducir el nivel de incertidumbre asociado a la evaluación de riesgo ambiental de productos veterinarios utilizados en acuicultura. Se revisa el estado actual de la evaluación de riesgo ambiental en Chile y se identifican aspectos críticos y factibles de corregir en el marco de los procedimientos utilizados. Finalmente, se entrega una propuesta metodológica general que contempla extender de un modo coherente las pruebas ecotoxicológicas estándar, combinando experimentación a niveles comunitario, poblacional e individual, junto a la modelización matemática de sistemas ecológicos. The bidirectional relationship that aquaculture has with the environment set limits to the growth this economic activity has in Chile. This condition has generated both technical constraints and environmental as well as social conflicts. The growing demand for new chemotherapeutic compounds and their reléase into aquatic environments is now considered one of the main problems being faced by the salmón industry in Chile. However, little is known about the effects these substances exert on non-target species and on the structure and functioning of exposed ecosystems. Through the application of theory and methods from contemporary ecology, the present work aims at contributing towards the development of a methodology that allows a reduction of the uncertainty level associated to the environmental risk assessment of veterinary producís used in aquaculture. The current status of the environmental risk assessment in Chile is revised and those critical aspects feasible to fix are identified, considering the procedures currently in use. Finally, a general methodological approach is proposed that considers a coherent expansión of standard ecotoxicological tests combining research at community, population, and individual levéis, with mathematical modeling of ecological systems.

El objetivo del estudio fue analizar el efecto de los peces planctívoros sobre las interacciones tróficas entre un alga apetecible y una alimentación por filtración (Daphnia spinulata). Se realizó un experimento de laboratorio utilizando microcosmos de 2 l. Se realizaron tres tratamientos: con peces (P), con cladóceros (C), con peces y cladóceros (CP) y un control (A), se inocularon con 200 ml de Scenedesmus acutus. El experimento duró 5 días y se tomaron muestras cada 8 horas. Los microcosmos se mantuvieron a 16: 8 horas de luz: ciclo oscuro con temperatura constante y con un nivel no limitante de nutrientes (P y N) para el desarrollo de las algas. Los valores de pH fueron constantes. La turbidez se utilizó como un medio indirecto de biomasa de algas (r = 0,95; p