FRRE - Producción de Investigación

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    Caracterización de efluentes hospitalarios : evaluación de calidad, aislamientos bacterianos y ecotoxicidad
    (Asociación Argentina de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del Ambiente, 2024-06-14) Fontana, Gimena Lilián; Farías, Alejandro Rubén; Hervot, Elsa Ivonne; Neirot, Luciana Vanesa; Echeverría, Macarena Celeste; Guidoli, Marcos Gabriel
    Los desechos hospitalarios representan un riesgo para la salud y el medio ambiente debido a su contenido microbiológico y químico. El estudio se centra en analizar los efluentes de 2 equipos, hemograma y analizador químico y un efluente del proceso de coloración del Hospital Perrando de la ciudad de Resistencia con miras a evaluar la posibilidad de implementar un tratamiento de biodegradación en el futuro. Este enfoque busca abordar los desafíos asociados con la gestión de efluentes hospitalarios, particularmente aquellos generados por los equipos médicos. El objetivo es evaluar las características fisicoquímicas, ecotoxicológicas y la presencia de microorganismos en los efluentes generados, así obtener datos preliminares que orienten la viabilidad de aplicar un tratamiento de biodegradación de contaminantes y mejorar la gestión ambiental de estos efluentes. Se realizaron ensayos fisicoquímicos analizando pH, conductividad, DBO5 y DQO y se encontraron que los valores pasan el rango permitido de vuelcos por el Anexo A de la Resolución 283/2019 "Control de Límites de Vertido de Efluentes Líquidos". Se lograron aislar 22 microorganismos bacterianos en un medio nutritivo a partir de los efluentes analizados. Por último, se observó el impacto tóxico de los efluentes en semillas de Lactuca sativa. Las bacterias encontradas en los efluentes estudiados muestran resistencia a los contaminantes presentes en ellos. Esto sugiere que, a pesar de tener bajos índices de biodegradabilidad según la relación DBO5/DQO, podría considerarse el uso de tratamientos biológicos. Estos microorganismos, adaptados a los contaminantes, podrían ser utilizados como biodegradadores al aprovecharlos como fuente de nutrientes.
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    Isolation of microorganisms in effluents from a public health laboratory
    (Sociedad Argentina de Microbiología General, 2024-12-10) Fontana, Gimena Lilián; Hervot, Elsa Ivonne; Farías, Alejandro Rubén; Cuadra, Pablo Nicolás; Guidoli, Marcos Gabriel
    The waste from health facility laboratories consists largely of liquid effluents from automatic analyzers. In practice, these effluents are typically discharged into the sewer system without any prior treatment. Automatic analyzers use disinfectants, detergents, cleaning solutions, and other reagents that may eliminate pathogenic microorganisms. As a result, they generate effluents with a high load of chemical contaminants. If discharged directly into the sewage system without prior treatment, these contaminants can be considered a point source of various residual antimicrobial compounds and other pollutants that may promote the development of antimicrobial resistance. The objective of this study is to isolate environmental microorganisms capable of growing and degrading the chemical contaminants present in effluents generated by the analysis equipment and staining process of the Clinical Analysis Laboratory at Julio C. Perrando Hospital, located in Resistencia, Chaco Province.
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    Analysis of herbicide biodegradation by native bacteria isolated from rice crop soils in Chaco, Argentina
    (Sociedad Argentina de Microbiología General, 2024-12-10) Cuadra, Pablo Nicolás; Farías, Alejandro Rubén; Jorge, Nelly Lidia; Vullo, Diana Lia
    In Argentina, weed management in rice and other crops is often done with herbicides that persist in the soil for a long time. The incorrect and indiscriminate use of these agrochemicals has caused environmental problems, such as soil, groundwater and surface water contamination. Clomazone (CLM), an herbicide from the chemical group of oxazolidinones, is a selective pre- and post-emergence herbicide indicated for application in rice. Imazapyr and imazapic (IMR+IMC) are two herbicides that belong to the group of imidazolinones which interfere weed growth by inhibiting the action of the plant enzyme acetohydroxyacid synthase (AHAS). The objective of this work was to analyze the growth kinetics (GK) of bacterial strains isolated from rice crop soils with CLM and IMR+IMC as the only carbon source, and to analyze their biodegradation over time.
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    Extensión universitaria como apalancamiento en la relación alumno-docente-medio. Experiencias en el marco del tercer año de ingeniería en la UTN FRRe
    (Universidad Nacional de La Plata, 2024-11-15) Farías, Alejandro Rubén; Tenev, María Daniela; Gómez Pamies, Laura Cecilia; Medina, Danilo; Ozich, Liliana; Mazdeu, Nicolás
    La extensión es una de las tres patas fundacionales y estratégicas de la Universidad. Muchas veces estas actividades se encuentran subvaloradas por la sociedad, por los alumnos, los docentes y las propias autoridades universitarias. Según nuestra visión, la extensión genera un aporte fundamental en diversas áreas de la vida universitaria, moviliza a docentes, capacita a alumnos y vincula con el medio. Asimismo, en las Conferencias Regionales de Educación Superior (tanto la CRES 2018 como la CRES+5 en 2024) ratifican la importancia de la misma. En ese marco, en los años 2022 y 2023 se realizaron dos trabajos de extensión en el tercer año de la carrera Ingeniería Química de la Facultad Regional Resistencia de la Universidad Tecnológica Nacional vinculando tres cátedras, un grupo de investigación, dos Universidades y una Empresa. Los proyectos se realizaron en el marco de la convocatoria “Extensión Universitaria” de la Secretaría de Políticas Universitarias de Nación. Los temas implicaron el análisis de funcionamiento de lagunas de la ciudad de Fontana (proyecto año 2022) y de la planta de tratamiento de la ciudad de Resistencia (proyecto año 2023), ambas de tratamiento de líquidos cloacales de la provincia del Chaco, responsabilidad de la Empresa SAMEEP. Se realizaron capacitaciones con la participación de todos los integrantes de los proyectos, se realizaron visitas a las plantas de tratamiento y posteriormente muestreos para la realización de los análisis en los laboratorios de la UTN FRRe. Después de terminar los proyectos, se realizaron encuestas para evaluar la importancia de la extensión universitaria según la experiencia en los mismos. Amén de los resultados técnicos obtenidos, que sirvieron para la toma de decisiones de la Empresa, los proyectos generaron un valor agregado como el fortalecimiento de la relación docente-alumno, la aplicación de métodos a muestras reales y el conocimiento por parte de la empresa de actividades que realiza la academia. Las encuestas muestran que, para la mayoría de los participantes, era la primera experiencia en proyectos de este tipo y, aunque se marcaron algunas cuestiones a analizar y mejorar, las opiniones generadas fueron positivas y el 100% recomendaría participar en proyectos de extensión universitaria, lo que resalta la importancia de estas actividades y la necesidad de promoverlas.
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    Evaluación de métodos químicos para el tratamiento de residuos líquidos con alta carga de contaminantes emergentes generados en laboratorios de salud
    (2024-11-07) Velasco, Gustavo Adolfo; Avico, Edgardo Hernán; Sequeira, Alfredo Fabián; Fontana, Gimena Lilián; Hervot, Elsa Ivonne; Farías, Alejandro Rubén; Ramírez, Rosana; Martínez, Mauricio
    En el laboratorio de Análisis Clínicos del Hospital Dr. Julio C. Perrando de la ciudad de Resistencia, Chaco, se realizó un relevamiento de los residuos líquidos (RL) generados (efluentes de analizadores de uso in vitro, tinciones y solventes). Entre ellos, se identificaron compuestos comprendidos en la ley Nº 24.051 como Residuos Peligrosos. El vertido de estos efluentes no tratados, o con tratamientos ineficientes, puede llegar a los cursos de aguas superficiales, afectando por su toxicidad a organismos acuáticos y contribuyendo por su alto contenido de nitrógeno a la eutrofización de los cursos de agua. En este estudio se optimizaron las condiciones de un Proceso de Oxidación Avanzada (Fenton) para el tratamiento de los efluentes generados en el laboratorio.
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    Turbidity estimation by machine learning modeling and remote sensing techniques applied to a treatment plant water inlet
    (2024-01-14) Gauto, Víctor Hugo; Utgés, Enid Marta; Hervot, Elsa Ivonne; Tenev, María Daniela; Farías, Alejandro Rubén
    Water availability and sanitation are among the UN Sustainable Development goals for 2030. Remote sensing techniques are used to monitor and retrieve quality estimators from water bodies. Clean water is a scarce resource fundamental for human development and well-being. Treatment plants depend on the current water quality state to properly provide clean water. Combining laboratory measurements, provided by a water plant in Resistencia city, Argentina, and remote sensing data, i.e., surface reflectance, from Sentinel-2 platform, several algorithms were developed, trained, and compared for turbidity estimation. The model with the highest performance metrics was a random forest model, with Pearson’s coefficient of determination (R2) 0.918 and root-mean squared error (RMSE) 138.8 nephelometric turbidity units (NTU). Global feature importance and partial dependencies profiles techniques were applied to the random forest model to understand the spectral bands effects. Turbidity maps and time series were made and analyzed.
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    Caracterización de residuos líquidos peligrosos del laboratorio de análisis clínicos – Hospital Dr. Julio C. Perrando de la cuidad de Resistencia, Chaco, Argentina
    (2023-10-07) Avico, Edgardo Hernán; Fontana, Gimena Lilián; Farías, Alejandro Rubén; Hervot, Elsa Ivonne; Ramírez, Rosana; Sequeira, Alfredo Fabián; Velasco, Gustavo Adolfo
    Este trabajo aborda la problemática de los residuos peligrosos generados por los establecimientos de salud, especialmente los efluentes líquidos provenientes de analizadores químicos y hematológicos. Estos residuos requieren un tratamiento especial debido a su potencial riesgo para la salud humana y el medio ambiente. El estudio se llevó a cabo en el Laboratorio de Análisis Clínicos del Hospital Dr. Julio C. Perrando en Resistencia, Chaco, Argentina. Se tomaron muestras de los efluentes generados por los analizadores químicos y hematológicos y se realizaron análisis fisicoquímicos utilizando métodos normalizados. Los parámetros evaluados incluyeron pH, conductividad, sólidos totales, demanda química de oxígeno (DQO), demanda biológica de oxígeno a 5 días (DBO5) y diversos contaminantes como nitratos, sulfatos, fosfatos, cloruros y nitrógeno amoniacal. Los resultados mostraron que la carga orgánica biodegradable en ambos efluentes es baja, indicando la presencia de contaminantes orgánicos resistentes a la degradación química o biológica. Por lo tanto, se recomienda implementar un tratamiento fisicoquímico previo al tratamiento con microorganismos para reducir la carga química de los efluentes y mitigar su impacto ambiental. Los resultados se compararon con los límites establecidos por la legislación vigente en la provincia del Chaco.
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    Estimación de turbidez de una laguna mediante muestreos de campo y teledetección satelital en el NEA
    (2023-12-07) Gauto, Víctor Hugo; Utgés, Enid Marta; Hervot, Elsa Ivonne; Tenev, María Daniela; Farías, Alejandro Rubén
    La ONU establece en sus ODS el acceso universal y equitativo del agua, la reducción de la contaminación del recurso, entre otros. Un indicador de utilidad es la proporción de agua de buena calidad, la cual puede estimarse mediante monitoreo ambiental con herramientas de teledetección satelital. En la región NEA Argentina, dichos monitoreos aplicados a aguas superficiales son escasos. El objetivo del presente estudio fue generar un algoritmo semi- empírico combinando datos de campo y laboratorio, con reflectancias obtenidas por plataformas satelitales, para la estimación de turbidez en el agua. En la ciudad de Resistencia, Chaco, en una laguna artificial emplazada en el interior de un barrio privado, se llevaron a cabo muestreos de campo. Se seleccionaron 3 sitios dentro de la misma y se realizaron análisis fisicoquímicos de indicadores de calidad del agua, in situ y en laboratorio. Dichos muestreos coincidieron con el paso de la plataforma satelital Sentinel-2 (ESA), de la cual se obtuvo el producto de L2A del sensor MSI en reflectancia de superficie, con corrección atmosférica, de 10 m de resolución espacial y se seleccionaron 11 bandas espectrales. Se desarrolló un algoritmo que combina las bandas del infrarrojo cercano y del verde para estimar la turbidez del cuerpo de agua. Los datos fueron divididos en entrenamiento y testeo para dar un coeficiente de determinación de Pearson (R2) de 0,959 y la raíz del error cuadrático medio (RMSE) de 3,25 NTU. Mediante este algoritmo se generaron mapas de distribución espacial de turbidez. La aplicación de esta técnica de modelado sería adecuada para la estimación remota de la evolución temporal del parámetro citado.
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    Growth kinetics of soil bacteria in presence of pesticides applied for rice crop production
    (2023-10-05) Cuadra, Pablo Nicolás; Farías, Alejandro Rubén; Utgés, Enid Marta; Jorge, Nelly Lidia; Vullo, Diana Lia
    The expansion of agricultural activity promoted the use of agrochemicals, whose permanence in the soil can cause serious contamination problems. Its infiltration into groundwater or runoff into surface watercourses, as well as their deposition in trophic chains, imply a latent risk to the balance of ecosystems. The present work objective is to analyze the growth kinetics of bacteria isolated from soils destined for rice cultivation in Las Palmas, Chaco, Argentina, in the presence of glyphosate, imazapic-imazapyr and clomazone, pesticides of current application. Two of 24 isolated bacteria named H5 and I2 were specially selected for this study because of their resistant to high agrochemical concentrations. Growth kinetics tests were carried out applying two methods to monitor biomass increase. One of these methods was based on biomass determination by dry weight (BPS) and the other by colony forming units/ml (CFU/ml) count using the drop technique (RMG). Initial inoculums were prepared in minimal saline medium (M9) with glucose 0,5%p/V and incubated at 30°C at 200 or 300 rpm for 24 h. Then, 5 ml of each were transferred to 50 ml of M9 with 1% V/V of the mixture of agrochemicals as the only carbon source to evaluate growth kinetics under these restrictive conditions. The formation of bacterial aggregates at the lowest agitation level was observed, interfering with biomass determinations. For this reason, the subsequent tests were carried out at 300 rpm to prevent the floc formation. To apply the BPS method, 1 ml culture samples were centrifuged 30 minutes, and the pellet obtained was dried for 10 h at 60°C to be subsequently weighed. For the RMG method, culture samples were taken and 10 µl drops of serial dilutions in NaCl 150 mM, were seeded in triplicates in Plate Count Agar (PCA). The growth kinetics was also analyzed by RMG with glucose as sole carbon source. The emulsification of clomazone formulation derived in turbidity in culture medium, generating interferences in the biomass estimation by the BPS method. Therefore, the only way to evaluate kinetic parameters was by the CFU/ml counting method by RMG at 300 rpm. In this way, growth curves for the two tested bacteria revealed generation times (tg) of 1.48 h and 7.46 h with division rates () of 0.68 h-1 and 0.15 h-1 for I2 and H5 respectively. Results obtained with glucose showed higher division rates and shorter generation times (I2=1,4 h-1,H5= 0,48 h-1, tgI2=0,73 h, tgH5=2.34 h) demonstrating a slowdown in bacterial growth by pesticide formulation consume. Further studies will be focused on the identification of degradation products to proceed with the application of mixed cultures in rice crop soil bioremediation microcosms experiments.
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    Selection of native bacteria from rice soils resistant to glyphosate, clomazone and Kifix, to be used as biodegrading agents
    (2022-10-28) Cuadra, Pablo Nicolás; Fontana, Gimena Lilián; Farías, Alejandro Rubén; Jorge, Nelly Lidia; Vullo, Diana Lia
    Rice is the main crop worldwide, covering about 11% of the planet’s arable land and constitutes a strategic component of the diet adopted for more than half of the world population. In Argentina, 3% of its production is in the Province of Chaco. Glyphosate, clomazone and kifix, are herbicides commonly used in rice crops for weed control, generating alterations in the soil ecosystem, and affecting the trophic chain. In this province, several studies reported poisoning cases in humans by herbicide applications, particularly in La Leonesa. Consequently, local producers requested assistance to find a prompt solution for this environmental concern. As demonstrated, the ability of certain soil bacteria to degrade these types of pollutants ensures an onsite detoxification process. For this reason, the objective of this work was to isolate native bacteria from soils of rice crops, resistant to a mixture of agrochemicals composed by the commercial formulates of glyphosate, clomazone and kifix, to be applied in biodegradation tests. The soils samples were taken from 3 areas of a field intended for rice cultivation, located in La Leonesa: 1. Virgin area without registered pesticide applications (ZA), 2. Area without applications for a decade (ZB), and 3. Crop area with continuous application of agrochemicals (ZC). As a first approach, counts of cultivable microorganisms were carried out in a traditional nutrient medium (PCA) and an oligotrophic medium (AS= soil agar) with and without pesticides (CP and SP respectively). Differences were detected both in number and in the diversity according to the sampling area, the composition of the medium and the presence of pesticides. In parallel, mixed cultures were obtained from soil suspensions in a saline broth (M9) with 0.5% m/v glucose and 1% v/v of the same herbicides, obtaining new isolates in M9 agar (AM9). As a result, 24 strains were selected and purified from AS-CP, PCA-CP and AM9. Toxicity was evaluated by exposing these isolates to increasing concentrations of herbicides in agar cultures, registering a greater growth inhibition in AS-CP with respect to PCA and AM9, probably related to pesticide interactions with medium components lowering the bioavailability. From these tests, 16 strains were selected according to their resistance to the highest concentrations of the mixture (from 0.25% in AS-CP to 15% in PCA-CP). Finally, resistance assays were performed in M9 broth supplemented with increasing concentrations of herbicides (1-20% v/v), detecting 9 strains capable of developing up to 15% v/v. In further studies, pesticide biodegradation by-products will be screened in cultures supernatants. Regarding that the agrochemical applications in crops will eventually not be discontinued, this work represents the first step to develop an alternative based on native bacteria bioinoculants for the future quality recovery of Chaco rice production soils.