Estudio de métodos alternativos sustentables de remediación

Autores
Tuttolomondo, María Victoría
Año de publicación
2014
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis doctoral
Estado
versión aceptada
Colaborador/a o director/a de tesis
Desimone, Martín Federico
Cascone, Osvaldo
Aime, Carola
Bellino, Martín
Descripción
Fil: Tuttolomondo, María Victoria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
El impacto de los residuos generados por la actividad del ser humano sobre el ecosistema ha sido motivo en los últimos años de innumerables esfuerzos en busca de soluciones. En este sentido, una de las áreas que más crecimiento experimentó es el desarrollo de nuevos biosorbentes para ser utilizados como sorbentes en remediación ambiental para la remoción de metales y/o contaminantes orgánicos, tanto en aguas naturales como en efluentes industriales. \nExisten más de 100.000 tipos de colorantes que se utilizan comercialmente en industrias, implicando esto el uso de más de 700.000 toneladas al año de los mismos. Pequeñas cantidades (1ppm) en agua de algunos colorantes ya modifican el color de la misma y la hacen no consumible. Muchos de ellos resultan poseer estructuras químicas estables térmicamente y resistentes a la biodigestión aeróbica. En particular, los azo colorantes son los colorantes más utilizados por la industria en la actualidad. Su estructura química particular los convierte en ideales para mantener el color de telas, alimentos, medicamentos, etc., inalterados por mucho tiempo. Se los conoce como colorantes recalcitrantes, es decir que permanecen en el ecosistema mucho más tiempo que colorantes con otra estructura. Es muy difícil que sean degradados por la luz o por los procesos estándares de las plantas de tratamientos de efluentes. Las aguas coloreadas llevan a un cambio total de la flora y la fauna, llegando en casos a la eutroficación. La remoción de azo colorantes de los cursos de agua es de primordial atención. \nEl presente plan de tesis se dirige hacia promover el avance y la aplicación de la investigación científica relacionada con el manejo de contaminantes del medio ambiente, como también la formación de recursos humanos en el área de química ambiental y consolidar la inserción de esta temática de alta incumbencia social para el bienestar humano y ecológico. \nLos resultados obtenidos en el primer capítulo están referidos a la inmovilización de biomoléculas en nanopartículas magnéticas de silicio obtenidas mediante microemulsión inversa por la técnica sol gel. Ellos nos muestran que el material obtenido es monodisperso, con nanopartículas core/shell donde el interior posee el ferrofluido magnético y el exterior puede ser modificado sin perder las propiedades magnéticas. La enzima (ureasas como modelo) inmovilizada en la superficie de las nanoesferas mantiene su actividad en un largo período de tiempo. Por otro lado, el costo de las enzimas necesarias para decolorar azo colorantes y la necesidad de formar una cadena de reacción para que la decoloración vaya acompañada de una detoxificación mostraron ser económicamente inviables. \nEl segundo capítulo trata de la inmovilización de microorganismos (Pseudomonas sp.) capaces de decolorar azo colorantes (negro de Remazol, naranja de metilo y naranja de bencilo) en una matriz de sílica obtenida por la técnica sol-gel. Los resultados obtenidos muestran que las células son capaces de mantener la viabilidad dentro del material polimérico, que el gel no impide la entrada de nutrientes ni la salida de enzimas y productos de desecho y que las bacterias mantienen la viabilidad por largos períodos de tiempo. Puede observarse también que la capacidad de decolorar los colorantes azoicos ensayados se acompaña también de la detoxificación de los mismos, dado que el ensayo realizado con semillas de lechuga mostró mejoras en la germinación de dichas semillas luego del tratamiento con el residuo decolorado. \nEl tercer capítulo trata de la utilización de un biopolímero abundante, biodegradable y de muy bajo costo para la adsorción de azo colorantes reactivos (Remazol black) en solución acuosa. En el capítulo se muestra la excelente capacidad de adsorción del hidrogel de colágeno tipo I para este tipo de colorantes, el estudio de las interacciones entre sorbente y sorbato y la comparación entre diferentes azo colorantes con otras estructuras químicas (rojo Congo y marrón de Bismarck). Asimismo se muestra el efecto del agregado de nanopartículas de silicio obtenidas por la técnica sol-gel en las propiedades mecánicas del hidrogel de colágeno y como repercute este agregado en la adsorción de azo colorantes reactivos. \nEn definitiva, el presente trabajo de tesis permitió, por un lado, abordar aspectos básicos relacionados con la técnica sol-gel y describir una nueva forma de obtener nanopartículas magnética huecas, por otro lado trabajar sobre la inmovilización de biomoléculas en superficie e inmovilización de microorganismos por atrapamiento y finalmente describir el uso de un biopolímero de muy bajo costo y muy abundante para abordar el tema de remediación de los azo colorantes en los cursos de agua. Cada capítulo incluye el análisis de costo de fabricación de cada material para realizar la comparación final entre ellos desde el punto de vista económico.
Doctor de la Universidad de Buenos Aires en Ciencias Bioquímicas
Materia
Remediación
Sol-gel
Colageno
Ciencia de la vida
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Repositorio
Repositorio Digital Institucional de la Universidad de Buenos Aires
Institución
Universidad de Buenos Aires
OAI Identificador
oai:RDI UBA:posgraafa:HWA_788

id RDIUBA_85a0ccc6f46d76f5831ca3685681e25b
oai_identifier_str oai:RDI UBA:posgraafa:HWA_788
network_acronym_str RDIUBA
repository_id_str
network_name_str Repositorio Digital Institucional de la Universidad de Buenos Aires
spelling Estudio de métodos alternativos sustentables de remediaciónTuttolomondo, María VictoríaRemediaciónSol-gelColagenoCiencia de la vidaFil: Tuttolomondo, María Victoria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaEl impacto de los residuos generados por la actividad del ser humano sobre el ecosistema ha sido motivo en los últimos años de innumerables esfuerzos en busca de soluciones. En este sentido, una de las áreas que más crecimiento experimentó es el desarrollo de nuevos biosorbentes para ser utilizados como sorbentes en remediación ambiental para la remoción de metales y/o contaminantes orgánicos, tanto en aguas naturales como en efluentes industriales. \nExisten más de 100.000 tipos de colorantes que se utilizan comercialmente en industrias, implicando esto el uso de más de 700.000 toneladas al año de los mismos. Pequeñas cantidades (1ppm) en agua de algunos colorantes ya modifican el color de la misma y la hacen no consumible. Muchos de ellos resultan poseer estructuras químicas estables térmicamente y resistentes a la biodigestión aeróbica. En particular, los azo colorantes son los colorantes más utilizados por la industria en la actualidad. Su estructura química particular los convierte en ideales para mantener el color de telas, alimentos, medicamentos, etc., inalterados por mucho tiempo. Se los conoce como colorantes recalcitrantes, es decir que permanecen en el ecosistema mucho más tiempo que colorantes con otra estructura. Es muy difícil que sean degradados por la luz o por los procesos estándares de las plantas de tratamientos de efluentes. Las aguas coloreadas llevan a un cambio total de la flora y la fauna, llegando en casos a la eutroficación. La remoción de azo colorantes de los cursos de agua es de primordial atención. \nEl presente plan de tesis se dirige hacia promover el avance y la aplicación de la investigación científica relacionada con el manejo de contaminantes del medio ambiente, como también la formación de recursos humanos en el área de química ambiental y consolidar la inserción de esta temática de alta incumbencia social para el bienestar humano y ecológico. \nLos resultados obtenidos en el primer capítulo están referidos a la inmovilización de biomoléculas en nanopartículas magnéticas de silicio obtenidas mediante microemulsión inversa por la técnica sol gel. Ellos nos muestran que el material obtenido es monodisperso, con nanopartículas core/shell donde el interior posee el ferrofluido magnético y el exterior puede ser modificado sin perder las propiedades magnéticas. La enzima (ureasas como modelo) inmovilizada en la superficie de las nanoesferas mantiene su actividad en un largo período de tiempo. Por otro lado, el costo de las enzimas necesarias para decolorar azo colorantes y la necesidad de formar una cadena de reacción para que la decoloración vaya acompañada de una detoxificación mostraron ser económicamente inviables. \nEl segundo capítulo trata de la inmovilización de microorganismos (Pseudomonas sp.) capaces de decolorar azo colorantes (negro de Remazol, naranja de metilo y naranja de bencilo) en una matriz de sílica obtenida por la técnica sol-gel. Los resultados obtenidos muestran que las células son capaces de mantener la viabilidad dentro del material polimérico, que el gel no impide la entrada de nutrientes ni la salida de enzimas y productos de desecho y que las bacterias mantienen la viabilidad por largos períodos de tiempo. Puede observarse también que la capacidad de decolorar los colorantes azoicos ensayados se acompaña también de la detoxificación de los mismos, dado que el ensayo realizado con semillas de lechuga mostró mejoras en la germinación de dichas semillas luego del tratamiento con el residuo decolorado. \nEl tercer capítulo trata de la utilización de un biopolímero abundante, biodegradable y de muy bajo costo para la adsorción de azo colorantes reactivos (Remazol black) en solución acuosa. En el capítulo se muestra la excelente capacidad de adsorción del hidrogel de colágeno tipo I para este tipo de colorantes, el estudio de las interacciones entre sorbente y sorbato y la comparación entre diferentes azo colorantes con otras estructuras químicas (rojo Congo y marrón de Bismarck). Asimismo se muestra el efecto del agregado de nanopartículas de silicio obtenidas por la técnica sol-gel en las propiedades mecánicas del hidrogel de colágeno y como repercute este agregado en la adsorción de azo colorantes reactivos. \nEn definitiva, el presente trabajo de tesis permitió, por un lado, abordar aspectos básicos relacionados con la técnica sol-gel y describir una nueva forma de obtener nanopartículas magnética huecas, por otro lado trabajar sobre la inmovilización de biomoléculas en superficie e inmovilización de microorganismos por atrapamiento y finalmente describir el uso de un biopolímero de muy bajo costo y muy abundante para abordar el tema de remediación de los azo colorantes en los cursos de agua. Cada capítulo incluye el análisis de costo de fabricación de cada material para realizar la comparación final entre ellos desde el punto de vista económico.Doctor de la Universidad de Buenos Aires en Ciencias BioquímicasUniversidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y BioquímicaDesimone, Martín FedericoCascone, OsvaldoAime, CarolaBellino, Martín2014-12-09info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06info:ar-repo/semantics/tesisDoctoralapplication/pdfhttp://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=posgraafa&cl=CL1&d=HWA_788https://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/collect/posgraafa/index/assoc/HWA_788.dir/788.PDFspainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/reponame:Repositorio Digital Institucional de la Universidad de Buenos Airesinstname:Universidad de Buenos Aires2025-09-29T15:06:18Zoai:RDI UBA:posgraafa:HWA_788instacron:UBAInstitucionalhttp://repositoriouba.sisbi.uba.ar/Universidad públicahttps://www.uba.ar/http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/oaiserver.cgicferrando@sisbi.uba.arArgentinaopendoar:2025-09-29 15:06:19.171Repositorio Digital Institucional de la Universidad de Buenos Aires - Universidad de Buenos Airesfalse
dc.title.none.fl_str_mv Estudio de métodos alternativos sustentables de remediación
title Estudio de métodos alternativos sustentables de remediación
spellingShingle Estudio de métodos alternativos sustentables de remediación
Tuttolomondo, María Victoría
Remediación
Sol-gel
Colageno
Ciencia de la vida
title_short Estudio de métodos alternativos sustentables de remediación
title_full Estudio de métodos alternativos sustentables de remediación
title_fullStr Estudio de métodos alternativos sustentables de remediación
title_full_unstemmed Estudio de métodos alternativos sustentables de remediación
title_sort Estudio de métodos alternativos sustentables de remediación
dc.creator.none.fl_str_mv Tuttolomondo, María Victoría
author Tuttolomondo, María Victoría
author_facet Tuttolomondo, María Victoría
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Desimone, Martín Federico
Cascone, Osvaldo
Aime, Carola
Bellino, Martín
dc.subject.none.fl_str_mv Remediación
Sol-gel
Colageno
Ciencia de la vida
topic Remediación
Sol-gel
Colageno
Ciencia de la vida
dc.description.none.fl_txt_mv Fil: Tuttolomondo, María Victoria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
El impacto de los residuos generados por la actividad del ser humano sobre el ecosistema ha sido motivo en los últimos años de innumerables esfuerzos en busca de soluciones. En este sentido, una de las áreas que más crecimiento experimentó es el desarrollo de nuevos biosorbentes para ser utilizados como sorbentes en remediación ambiental para la remoción de metales y/o contaminantes orgánicos, tanto en aguas naturales como en efluentes industriales. \nExisten más de 100.000 tipos de colorantes que se utilizan comercialmente en industrias, implicando esto el uso de más de 700.000 toneladas al año de los mismos. Pequeñas cantidades (1ppm) en agua de algunos colorantes ya modifican el color de la misma y la hacen no consumible. Muchos de ellos resultan poseer estructuras químicas estables térmicamente y resistentes a la biodigestión aeróbica. En particular, los azo colorantes son los colorantes más utilizados por la industria en la actualidad. Su estructura química particular los convierte en ideales para mantener el color de telas, alimentos, medicamentos, etc., inalterados por mucho tiempo. Se los conoce como colorantes recalcitrantes, es decir que permanecen en el ecosistema mucho más tiempo que colorantes con otra estructura. Es muy difícil que sean degradados por la luz o por los procesos estándares de las plantas de tratamientos de efluentes. Las aguas coloreadas llevan a un cambio total de la flora y la fauna, llegando en casos a la eutroficación. La remoción de azo colorantes de los cursos de agua es de primordial atención. \nEl presente plan de tesis se dirige hacia promover el avance y la aplicación de la investigación científica relacionada con el manejo de contaminantes del medio ambiente, como también la formación de recursos humanos en el área de química ambiental y consolidar la inserción de esta temática de alta incumbencia social para el bienestar humano y ecológico. \nLos resultados obtenidos en el primer capítulo están referidos a la inmovilización de biomoléculas en nanopartículas magnéticas de silicio obtenidas mediante microemulsión inversa por la técnica sol gel. Ellos nos muestran que el material obtenido es monodisperso, con nanopartículas core/shell donde el interior posee el ferrofluido magnético y el exterior puede ser modificado sin perder las propiedades magnéticas. La enzima (ureasas como modelo) inmovilizada en la superficie de las nanoesferas mantiene su actividad en un largo período de tiempo. Por otro lado, el costo de las enzimas necesarias para decolorar azo colorantes y la necesidad de formar una cadena de reacción para que la decoloración vaya acompañada de una detoxificación mostraron ser económicamente inviables. \nEl segundo capítulo trata de la inmovilización de microorganismos (Pseudomonas sp.) capaces de decolorar azo colorantes (negro de Remazol, naranja de metilo y naranja de bencilo) en una matriz de sílica obtenida por la técnica sol-gel. Los resultados obtenidos muestran que las células son capaces de mantener la viabilidad dentro del material polimérico, que el gel no impide la entrada de nutrientes ni la salida de enzimas y productos de desecho y que las bacterias mantienen la viabilidad por largos períodos de tiempo. Puede observarse también que la capacidad de decolorar los colorantes azoicos ensayados se acompaña también de la detoxificación de los mismos, dado que el ensayo realizado con semillas de lechuga mostró mejoras en la germinación de dichas semillas luego del tratamiento con el residuo decolorado. \nEl tercer capítulo trata de la utilización de un biopolímero abundante, biodegradable y de muy bajo costo para la adsorción de azo colorantes reactivos (Remazol black) en solución acuosa. En el capítulo se muestra la excelente capacidad de adsorción del hidrogel de colágeno tipo I para este tipo de colorantes, el estudio de las interacciones entre sorbente y sorbato y la comparación entre diferentes azo colorantes con otras estructuras químicas (rojo Congo y marrón de Bismarck). Asimismo se muestra el efecto del agregado de nanopartículas de silicio obtenidas por la técnica sol-gel en las propiedades mecánicas del hidrogel de colágeno y como repercute este agregado en la adsorción de azo colorantes reactivos. \nEn definitiva, el presente trabajo de tesis permitió, por un lado, abordar aspectos básicos relacionados con la técnica sol-gel y describir una nueva forma de obtener nanopartículas magnética huecas, por otro lado trabajar sobre la inmovilización de biomoléculas en superficie e inmovilización de microorganismos por atrapamiento y finalmente describir el uso de un biopolímero de muy bajo costo y muy abundante para abordar el tema de remediación de los azo colorantes en los cursos de agua. Cada capítulo incluye el análisis de costo de fabricación de cada material para realizar la comparación final entre ellos desde el punto de vista económico.
Doctor de la Universidad de Buenos Aires en Ciencias Bioquímicas
description Fil: Tuttolomondo, María Victoria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
publishDate 2014
dc.date.none.fl_str_mv 2014-12-09
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_db06
info:ar-repo/semantics/tesisDoctoral
format doctoralThesis
status_str acceptedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=posgraafa&cl=CL1&d=HWA_788
https://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/collect/posgraafa/index/assoc/HWA_788.dir/788.PDF
url http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=posgraafa&cl=CL1&d=HWA_788
https://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/collect/posgraafa/index/assoc/HWA_788.dir/788.PDF
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica
publisher.none.fl_str_mv Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositorio Digital Institucional de la Universidad de Buenos Aires
instname:Universidad de Buenos Aires
reponame_str Repositorio Digital Institucional de la Universidad de Buenos Aires
collection Repositorio Digital Institucional de la Universidad de Buenos Aires
instname_str Universidad de Buenos Aires
repository.name.fl_str_mv Repositorio Digital Institucional de la Universidad de Buenos Aires - Universidad de Buenos Aires
repository.mail.fl_str_mv cferrando@sisbi.uba.ar
_version_ 1844624344510103552
score 12.559606