Remoción de contaminantes emergentes presentes en aguas residuales porcícolas del estado de Yucatán mediante humedales construidos

• Autores: Karina Gabriela León Aguirre
• Directores de la Tesis: German Giácoman-Vallejos (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Yucatán ( México ) en 2020
• Idioma: español
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: redi.uady.mx
• Resumen
  • español

    Los fármacos utilizados en la ganadería porcina han llamado la atención en años recientes como contaminantes emergentes, por sus efectos al ambiente y a la salud humana, de este grupo, los antibióticos han sido señalados como responsables de causar el desarrollo de bacterias resistentes en el ambiente. El estado de Yucatán es uno de los seis estados del país, con una alta producción de ganado porcino, actividad que genera grandes cantidades de agua residual conteniendo estos fármacos; debido a la ineficiencia de los sistemas de tratamiento instalados en las granjas porcícolas. En México, estos contaminantes no han sido considerados para los programas de monitoreo ni en la normatividad ambiental, por lo que se debe trabajar a la par en la detección y tratamiento. Los humedales construidos son una opción de tratamiento para estas granjas, dada su facilidad de operación y altas tasas de remoción para los contaminantes que generan las actividades productivas. En este estudio, se probó un sistema experimental de humedales construidos horizontales de flujo subsuperficial para la remoción de una mezcla de 4 antibióticos (oxitetraciclina, enrofloxacina, sulfametoxazol y penicilina G) y un β-agonista (ractopamina), analizando el efecto del soporte (grava, arena y la mezcla de ambas); dos tipos de planta (Typha latifolia y Cyperus papyrus) y un control sin plantas; y cuatro diferentes tiempos de permanencia en el sistema (de 24 a 96 horas). La eficiencia de este sistema se comprobó mediante métodos de detección también desarrollados y validados como objetivo de esta tesis (espectrofotometría de fluorescencia, cromatografía líquida de alta eficiencia y voltamperometría cíclica), midiendo la diferencia entre la concentración inicial y final de cada fármaco en el efluente de los humedales. Se obtuvieron eficiencias de remoción máximas del 89% para enrofloxacina, 98% para oxitetraciclina, 85% para sulfametoxazol, 96% para ractopamina y 95% para penicilina G, después de 96 horas. Estos porcentajes de remoción se registraron mayormente en las unidades que contaban con plantas, sobre todo Typha latifolia, y mezcla o arena como soporte.

  • English

    The veterinary pharmaceuticals used in pig farming have attracted attention in recent years as emerging pollutants due to their effects on the environment and human health.

    From this group, antibiotics are responsible for causing the development of resistant bacteria in the environment. The state of Yucatan is one of the six states of the country, with a high swine production, an activity that generates large amounts of wastewater;

    containing these compounds due to the inefficiency of the treatment systems installed in the pig farms. In Mexico, these pollutants have not been considered for monitoring programs or environmental regulations; thus, detection along with treatment must be done. Constructed wetlands are a treatment option for these farms, given their ease of operation and high removal rates for contaminants generated by productive activities. In this study, an experimental system of horizontal subsurface flow constructed wetlands was tested, for the removal of a mixture of 4 antibiotics (oxytetracycline, enrofloxacin, sulfamethoxazole, and penicillin G) and a β-agonist (ractopamine); analysing the effect of the support (gravel, sand and the mixture of both); two types of plant (Typha latifolia, Cyperus papyrus and a control without plants); and four different retention times in the system (from 24 to 96 hours). The efficiency of this system was proved with the detection methods previously developed as one of the aims in this thesis (fluorescence spectrophotometry, high-performance liquid chromatography, and cyclic voltamperometry); measuring the difference between the initial and final concentration of each pharmaceutical in the effluent of the wetlands. Maximum removal efficiencies of 89% were obtained for enrofloxacin, 98% for oxytetracycline, 85% for sulfamethoxazole, 96% for ractopamine; and 95% for penicillin G, after 96 hours. These removal percentages were registered mostly in the units that had plants, especially Typha latifolia, and mixed or sand as support.