Descripción: En el presente trabajo se identificaron con diferentes técnicas los carburos estables en aleaciones de metales de transición de gran interés tecnológico: un conjunto de tres aceros de alta aleación tipo M2 de diferente composición en los que el tungsteno y/o molibdeno han sido total o parcialmente reemplazados por niobio, y una aleación Zr-2.5 % peso Nb. El acero M2 es un acero rápido para herramientas de uso universal y el Zr-2.5 % peso Nb es el material base de los tubos de presión de las centrales nucleares tipo CANDU. La estabilidad de los carburos se estudió en el marco de la teoría de Goldschmidt de aleaciones intersticiales. En los aceros la identificación de carburos estables se hizo mediante la determinación de la composición metálica de los mismos con un analizador dispersivo en energía adosado al microscopio electrónico de barrido. Se identificaron los carburos MC y M6C, típicos del acero M2. Se estudió además la distribución en tamaño y la distribución espacial de los carburos luego de distintos tratamientos térmicos, y se hizo la correlación de la microestructura con la dureza y la presencia o no del fenómeno de endurecimiento secundario. En Zr-Nb se hizo un estudio de las fases alfa y beta presentes luego de distintos tratamientos térmicos con ténicas metalográficas de microscopía óptica y electrónica de barrido y con la guía del diagrama de equilibrio de Abriata y Bolcich. Las interfases alfa-beta de Zr-2.5 % Nb fueron caracetrizadas como caminos rápidos de difusión, con técnicas de difusión de radiotrazadores aplicando el modelo Fisher-Bondy-Martin. Se promovió la precipitación de carburos mediante tratamientos térmicos de difusión de carbono a alta temperatura y precipitación a temperatura menor. Los carburos fueron posteriormente identificados como (Zr, Nb)C1-I con técnicas de microscopía electrónica de barrido, microsonda electrónica y difracción de rayos X.

Descripción: En sistemas acuosos las interacciones metal-ligando afectan la movilidad, destino y biodisponibilidad de los metales. También son relevantes en la evaluación de tecnologías de tratamiento de efluentes, puesto que la forma química del metal puede condicionar el tipo de tecnología a aplicar. La determinación de la capacidad complejante (CC) (concentración de ligando y constante condicional de complejamiento) es una forma de evaluar dicha interacción. En este trabajo se estudió la CC con respecto a cadmio de sistemas acuosos de baja salinidad y con concentraciones de ligandos en el orden micromolar. Empleando soluciones acuosas de composición controlada y voltamperometría de preconcentración electrolítica como técnica instrumental, se puso a punto la metodología experimental. Los resultados obtenidos muestran que la determinación es aplicable a dicho ámbito de concentraciones. Luego se aplicó la misma metodologíaen tres casos de interés ambiental: un curso de agua superficlal de un arroyo, un medio de cultivo empleado en microbiología y un efluente industrlal de galvanoplastía.

Descripción: El estado y destino en el suelo de metales traza riesgosos para la salud, como Pb, Cu, etc., está en gran medida afectado por la materia orgánica del suelo. Dentro de ella, las sustancias húmicas son especies macromoleculares de gran interés, que se consideran representativas del total y que por lo tanto han sido extensamente estudiadas. El conocimiento de sus propiedades e interacciones con otras especies, como los metales, tiene entonces gran importancia. En particular, la retención y transporte de contaminantes por ácidos húmicos (AH) y fúlvicos han sido muy estudiadas en las últimas décadas, ya que tales interacciones condicionan en gran medida el destino de dichos contaminantes. Los AH se extraen habitualmente siguiendo el procedimiento adoptado por la International Humic Substances Society (IHSS). Recientemente, sin embargo, se ha señalado que la etapa final de purificación utilizando HCl/HF afecta la capacidad de interacción con metales, lo que plantea la pregunta si no se pueden encontrar mejores vías. Una alternativa mencionada en la literatura es la doble filtración por membranas de polietersulfona (PES), aunque prácticamente no se han informado resultados con esta técnica. En este trabajo se obtuvieron ácidos húmicos de suelos de la Pcia. de Bs. As, uno del área de San Pedro y otro del área de Junín, siguiendo básicamente el procedimiento de la IHSS, consistente en una extracción alcalina y precipitación a pH= 1. Se realizó la purificación por los dos métodos mencionados: i) el procedimiento estándar que consiste en un tratamiento con HCl/HF para eliminar partículas minerales retenidas en la muestra, seguido de diálisis; ii) el tratamiento alternativo basado en una doble filtración por membranas de PES que evita el uso agresivo de ácidos. Los ácidos húmicos así obtenidos se caracterizaron por técnicas estándar y se investigó la interacción con H+ y Pb(II) a través de titulaciones potenciométricas. Los resultados muestran diferencias significativas entre los productos obtenidos por las distintas vías. En la interacción ácido-base, los AH purificados por PES muestran la menor carga aniónica en todo el rango de pH (mayor afinidad por los H+), mientras que frente al Pb (II), los mismos AH presentan una menor capacidad de complejación (menor número de sitios). En todos los casos hay diferencias entre el extracto alcalino (sin purificar) y las fracciones purificadas. Aunque resulta necesario un estudio más profundo para esclarecer la metodología de extracción más adecuada, se puede concluir que el método de purificación afecta las propiedades de los AH y por lo tanto a su representatividad respecto de la materia orgánica en el suelo.

Descripción: La contaminación en suelos por metales pesados, en particular por plomo, es una problemática ambiental de gran importancia; la movilidad y biodisponibilidad de dicho contaminante es fuertemente dependiente de los componentes bióticos y abióticos del suelo. Debido a la importancia toxicológica que la contaminación de Pb reviste en nuestro país, en esta tesis se propone analizar la interacción de este metal con los componentes del suelo y su posible remediación con plantas. Por lo tanto, los objetivos generales del presente trabajo son la determinación de la especiación del metal y su interacción con los componentes del suelo, y el estudio sobre la capacidad de acumulación del metal por parte de una planta de cultivo (Brassica napus, colza), analizando el efecto de dicha planta sobre la especiación del metal. En el estudio sobre la especiación química del metal en el suelo y su evolución temporal, se observó que el Pb se asocia rápidamente con las fracciones minerales, quedando una muy baja fracciónn en forma soluble e intercambiable al cabo de 60 días, que es en principio la fracciónn biodisponible. Luego, mediante el cultivo de Brassica napus en suelos con agregado de Pb reciente y otro con contaminación consolidada por Pb, se analizó la interacción e influencia de la rizosfera en la especiación del metal. El efecto resultó en una mayor concentración de Pb en la zona rizosférica del suelo con contaminación reciente, particularmente en la fracción mineral, y en la permanencia de fracciones intercambiables de Pb en la etapa de fructificación de la planta. En la madurez fisiológica de B. napus, no se detectó contenido de Pb en la fracción intercambiable. Brassica napus resultó ser una especie acumuladora de Pb en suelos con contaminación reciente. Se cuantificó su concentración en hojas, resultando mayor en hojas jóvenes y en granos. Se observaron efectos negativos en la ultraestructura celular (particularmente cloroplastos), y en el contenido de foto pigmentos, los cuales se cuantificaron exitosamente mediante metodos no invasivos. Aun así, no se observo un efecto negativo en su desarrollo fenológico. EN suelos con contaminación consolidada, no se detectó contenido del metal en los organos estudiados de B. napus. Se concluye entonces que la presencia de Pb recientemente incorporado al suelo resulta en la acumulación del metal por Brassica napus, mientras que si el metal ha permanecido en el suelo previamente sembrado, este no se encuentra disponible para la planta debido a que este evoluciona hacia formas químicas mas estables, no biodisponibles.

Descripción: El delfín franciscana, Pontoporia blainvillei es un pequeño cetáceo endémico de las costas del Océano Atlántico Sudoccidental de hábitos marino-costeros. La especie fue considerada "Vulnerable" por la IUCN. El objetivo de la presente tesis fue obtener nueva información científica acerca de la presencia y acumulación de metales pesados y estudiar aspectos reproductivos en el delfín franciscana que habita en el sur de la provincia de Buenos Aires. Se determinaron concentraciones de metales pesados (Cd, Pb, Zn, Cu, Cr y Ni) en el tejido hepático (n= 40), renal (n= 39), epitelial (n= 33) y muscular (n= 36) y se estableció la influencia de parámetros ecológicos y biológicos sobre la asimilación de estos elementos. La concentración de metales pesados fue determinada por espectrofotometría de absorción atómica y espectrometría de plasma inductivamente acoplado. El estado general de los individuos fue moderadamente bueno. No se encontraron diferencias entre los tejidos hepático y renal en cuanto a los metales detectados (Zn, Cu y Cd). El Cd presentó mayor concentración en el riñón, mientras que el Cu y el Zn en el hígado. El sexo no afectó las concentraciones de Zn, Cu y Cd en el hígado, mientras que influyó sobre el Cu y el Zn en el riñón. El Zn y el Cu no se correlacionaron significativamente con la talla, peso y edad. Mientras que el Cd sí lo hizo, de forma positiva con la edad, talla y peso. El estado de madurez sexual de los ejemplares influyó únicamente sobre la acumulación del Cd en el hígado. Mientras que en el riñón influyó sobre el Cu y el Zn. El estado de condición podría afectar los niveles de Zn. En la piel el Zn resultó mayoritario seguido por el Ni. El Zn, en piel, fue afectado significativamente por el sexo, la edad y el estado de madurez de los ejemplares, mientras que el Ni no lo fue. No se encontraron diferencias significativas entre las localidades analizadas para las concentraciones de los metales pesados. Estas concentraciones resultaron las más bajas a lo largo de toda la distribución geográfica de la especie. El peso combinado y medio de los testículos y el índice de madurez sexual resultaron buenos indicadores del estado de madurez. La edad, talla y peso medios de madurez fueron: 2,92-3,54 años, 126,19-126,26 cm y 23,47-23,75 kg respectivamente. Pontoporia blainvillei podría tener un sistema de apareamiento monogámico.

Descripción: Se estudiaron variables fisicas y químicas de importancia ambiental en un Establecimiento dedicado al Engorde Bovino Intensivo en Confinamiento, comúnmente llamado feedlot, con el objetivo de determinar si esta actividad generó contaminación ambiental tras diez años de existencia. Se determinaron las concentraciones de distintas especies químicas utilizando métodos estandarizados de recolección y acondicionamiento de muestras, como así también métodos quimicos y fisicos normalizados de determinación. La especie química contaminante y la magnitud de su acumulación es función del recurso bajo análisis —suelo o agua subterránea- y de la ubicación relativa del sitio de muestreo según un gradiente de paisaje. Los contaminantes más importantes fueron nitratos, arsénico, cadmio y níquel en aguas subterráneas. En suelos, si bien no existe una variable química o fisica cuyo estado permita asegurar que la capacidad productiva del recurso ya ha sido afectada, la magnitud de los cambios operados sobre este recurso como consecuencia de la actividad productiva Ganaderia Intensiva alertan sobre el estado actual y los usos potenciales futuros para los suelos estudiados. Analizando el estado de los recursos Agua Subterránea y Suelos, y realizando comparaciones con aguas superficiales y sedimentos de obras de captación y almacenamiento de efluentes, quedó demostrado que la actividad Ganadería Intensiva a Corral genera contaminación ambiental. Todos los patrones de uso de la tierra mostraron una relación clara con la dinámica de las variables fisicas y químicas bajo estudio. Esto permitió establecer un análisis comparativo del estado de los recursos en fimción del patrón de uso de la tierra en cada caso. Se demostró que la ganaderia intensiva es una actividad que conlleva cierto riesgo ambiental, más localizado y concentrado que en el caso de agricultura, y este efecto de polución se potencia si no se aplican ciertas pautas de manejo. El diseño correcto y el mantenimiento de las obras de captación de efluentes resultan fundamentales para poder conducir y almacenar los contaminantes con un criterio de cuidado ambiental a favor de la prevención de episodios de contaminación. Son imprescindibles nuevas investigaciones en el área de diagnóstico del estado de los recursos bajo condiciones de producción en feedlots para distintas zonas geográficas. La profundización de los estudios realizados es indispensable para poder definir valores guía de calidad ambiental adaptados al modo de producción y condiciones de los recursos naturales en Argentina.

Descripción: El objetivo de esta tesis fue analizar el uso de Rattus norvegicus como especie centinela de contaminación ambiental por metales a fin de evaluar indirectamente los peligros potenciales para las personas que viven en la Cuenca Matanza Riachuelo (CMR). Rattus norvegicus vive en estrecha asociación con los humanos y por lo tanto, es considerada una de las especies más apropiadas para ser utilizada como centinela en ambientes urbanos. La CMR es una de las zonas más urbanizadas del país siendo identificada por Green Cross Switzerland en el año 2013 como uno de los 10 sitios más contaminados del mundo debido principalmente a la presencia de desechos cloacales e industriales. Análisis espaciales y temporales realizados en esta tesis mostraron que, si bien la concentración de metales en la zona más urbanizada e industrializada de la cuenca tuvo una tendencia a disminuir en los últimos años, aún sigue siendo una zona altamente contaminada. Entre los años 2014 y 2015 se realizaron 28 campañas de capturas de roedores en 9 sitios de la CMR. En los ejemplares capturados se analizó la concentración de plomo en hígado, riñón y en el contenido estomacal; la presencia de daños genotóxicos mediante el test de micronúcleos y la presencia de daños neurotóxicos a través de la cuantificación de la proteína glial fibrilar acídica (PGFA) a fin de evaluar su uso como biomarcadores. Los análisis realizados revelaron la existencia de una relación positiva entre acumulación de plomo en hígado y riñón de R. norvegicus y la concentración ambiental de dicho metal en la CMR, como así también entre la frecuencia de micronúcleos en la médula ósea y la concentración de plomo ambiental. Por otro lado, no se observaron cambios en la PGFA que puedan ser relacionados con la concentración de metales de la CMR. Estos resultados apoyan nuestra hipótesis de que R. norvegicus puede ser utilizada como especie centinela de contaminación por metales y nos dan información del riesgo al que están expuestas las personas que viven en la CMR, principalmente en cuenca baja, zona con mayor concentración de asentamientos urbanos y vulnerabilidad social. El uso de esta especie podría ser de utilidad para el monitoreo de zonas urbanas en donde no se disponen datos de concentración ni de fuentes de contaminantes presentes.

Descripción: El objetivo general de esta Tesis Doctoral es la síntesis de nuevos polímeros que contengan heterociclos en su cadena principal o como sustituyentes, y el estudio de sus posibles aplicaciones. En virtud de este objetivo se propuso la polimerización del 3-amino-1,2,4-triazol (3ATA), así como la modificación sintética de policloruro de vinilo (PVC) y alcohol polivinílico (PVA) con anillos heterocíclicos. Los materiales resultantes se caracterizaron mediante métodos físicos, térmicos, reológicos y espectroscópicos. En principio se estudió la polimerización de la anilina para extenderla al 3-amino-1,2,4-triazol. A partir de la polimerización de anilina en presencia de diferentes partículas como agentes nucleantes se lograron desarrollar nuevos materiales híbridos. Por otra parte, al polimerizar el 3ATA hemos logrado obtener un oligómero (OATA). Se confirmó que el OATA se trata de un tetrámero con carácter de semiconductor. Se estudió su capacidad para interactuar con metales. Asimismo, se verificó que la capacidad de interacción con cobre aumentaba considerablemente cuando era insertado dentro de la vermiculita. Debido a las singulares propiedades ácido base del OATA y luego de un estudio exhaustivo de las mismas, se concluyó que dicho material puede ser aplicado satisfactoriamente como indicador de punto final de una titulación ácido base y como sensor de amoníaco. En cuanto a la modificación química del PVC, se realizó eficientemente la transformación, tanto por métodos tradicionales, así como por empleo de energía de microondas. Esta última técnica permitió obtener los mayores porcentajes de conversión. De todos los heterociclos estudiados, el 1,2,4-triazol-3-tiol resultó el más eficiente en la reacción de sustitución. Se determinó la capacidad de interacción con cobre, se vio que existe una interacción positiva entre la muestra con mayor porcentaje de conversión y dicho metal. Se logró la síntesis de nuevos copolímeros, obtenidos por modificación química del PVA. Las estrategias de síntesis aplicadas permitieron la obtención de copolímeros con grupos heterocíclicos unidos directamente a la cadena polimérica, así como sustituyentes heterocíclicos unidos a la cadena mediante un heteroátomo. Se realizaron ensayos de interacción para aplicar los nuevos copolímeros en la remoción de metales en aguas contaminadas. La interacción se evaluó en función del pH, tiempo y concentración. Se obtuvieron resultados muy promisorios en particular para la remoción de Hg (II), pero también para iones Cd (II), Zn (II) y Cu (II). Se realizaron ensayos de selectividad competitiva y no competitiva, y se evaluó la posibilidad de reutilización de los nuevos materiales.

Descripción: En la actualidad, diversos ambientes acuáticos naturales se encuentran contaminados por metales pesados y/o pesticidas producto del desarrollo industrial y agrícola de las últimas décadas. Los diversos métodos de depuración de efluentes contaminados en uso no siempre son efectivos y en general presentan altos costos de aplicación, por lo que es necesario desarrollar técnicas eficientes, de fácil aplicación, económicas y por sobre todo sustentables con el medio ambiente. En la presente tesis se evaluaron las capacidades de adsorción de dos macroalgas marinas (Ulva lactuca y Gymnogongrus torulosus), una maleza (Avena fatua) y una microalga de agua dulce (Asterococcus limneticus) como posibles biosorbentes de plomo, cadmio, cobre y zinc; así como la adsorción de Glifosato por U. lactuca. También se estudió el efecto de la presencia de estos metales en el crecimiento de A. fatua, siendo el cobre y el zinc los metales que afectan el crecimiento de la maleza, mientras que el cadmio y el plomo presentan alta afinidad por las partículas orgánicas de los suelos quedando menos biodisponibles para la planta. Las eficiencias de remoción de los distintos sustratos fueron determinadas en función del pH, la temperatura, el tiempo de contacto y las concentraciones iniciales de los distintos sorbatos. Los modelos de Langmuir, Freundlich, Temkin y Dubinin- Radushkevich fueron aplicados a los resultados experimentales, siendo el modelo de Langmuir el que mejor describe la adsorción en todos los casos analizados. Las capacidades de adsorción aumentan con el pH y la energía libre del proceso muestra que el sistema es espontáneo. Los estudios cinéticos demostraron que la adsorción de los distintos sorbatos sigue una cinética de pseudo segundo orden para la mayoría de los casos estudiados. Las eficiencias de remoción de los biomateriales soportados en matrices de agar y de HDPE se midieron y los resultados se compararon con los obtenidos para las suspensiones. Por último se evaluó la eficiencia de retención de U. lactuca empaquetada en columnas.

Descripción: Se estudio la distribución de hierro y de metales traza, como: Cu, Cr, Pb o Zn, en los sedimentosdel lago ácido Caviahue, y se encontró que esta es distinta de la hallada para ambientes neutros oalcalinos, siendo los ácidos húmicos la fase más rica, seguidos de la pirita. Además se modeló laconcentración de hierro en la columna de agua. El modelo reflejó precisamente la concentración dellago excepto en los períodos en que la carga de este metal estuvo por encima del promedio anual, encuyo caso, las predicciones fueron superiores. Entendiendo que si el modelo es estrictamente físico,el exceso de hierro debería verse reflejado en la concentración. A partir de este dato, se propuso queel exceso de hierro precipita y que existe un sistema buffer. Luego se estudiaron los ácidos húmicossedimentarios. Se determinó su origen exclusivamente fitoplanctónico, siendo la única característicadistintiva, un aumento en el contenido de azufre. Además se estimaron las constantes decomplejación del ácido húmico por hierro y los metales estudiados previamente. Se encontró que laafinidad por los trivalentes es mayor que por los divalentes. Además se estudió la tolerancia del algaacidófila del lago a los metales mayoritarios, Fe, Mn y Al con distintas fuentes orgánicas. Elaluminio resulta tóxico en presencia de cualquier fuente orgánica mientras que el hierro es letal enpresencia de ácidos fúlvicos. Además, el manganeso estimula el crecimiento. Luego, se estudió lacomposición de la pared celular. Se encontraron diferencias entre la composición de la pared amorfay fibrilar, presentando cada una, los monosacáridos característicos. Finalmente se estudió laadsorción de estos metales y fósforo. Solo este último y el hierro presentaron adsorcionessignificativas a la pared. Palabras clave: Distribución de hierro, modelado de hierro, complejos metal-húmicos,tolerancia de algas a metales y adsorción de metales a paredes celulares.

Descripción: El estudio de la capacidad complejante de un cuerpo de agua constituye un aporte esencial al conocimiento de la biodisponibilidad de los metales contaminantes; así como también sobre la posible distribución de estos metales en las distintas especies del sistema y aún más, estos estudios permiten evaluar el impacto que tendría una descarga de estos metales sobre el ecosistema en estudio. En esta tesis se estudió la capacidad complejante de un sistema con elevada cantidad de material particulado: el estuario del Río de la Plata. Este es el primer estudio reportado sobre un sistema acuático que acarrea elevada cantidad de material en suspensión y sus resultados son importantes ya que son extrapolables a otros sistemas que poseen la misma característica (Amazonas, Orinoco, Mississipi, etc.). Las fracciones solubles y particuladas fueron caracterizadas por distintos métodos. En la fracción soluble se analizaron los iones mayoritarios por cromatografía iónica y los componentes orgánicos por espectroscopia UV-visible. El material particulado fue caracterizado por espectroscopia infrarroja, difracción de rayos x, análisis de superficie específica por la técnica de adsorción de vapor de agua, microscopía de barrido electrónico y potencial Z, obteniéndose información sobre la morfología de las partículas, su distribución de tamaños, su superficie, su carga y su composición. Los resultados de los análisis de los parámetros de complejación recogidos a lo largo de tres años en distintas condiciones climáticas, hidromareológicas y de pH fueron analizados en forma comparativa. Los resultados indican que la capacidad complejante del sistema es muy elevada en comparación con otros estuarios. Esta se debe principalmente al material particulado y depende del grado de agitación de las aguas. El sistema complejante se encuentra bien descripto mediante dos sitios de complejación superficial, los cuales no están asociados al tamaño de partícula y cuyas concentraciones aumentan con la agitación de las aguas. Además se estudió la variación de la capacidad complejante por la competencia entre dos metales pesados (cadmio y plomo). Por otro lado, los resultados obtenidos indican que existe competencia entre ellos en ciertas condiciones y que existen efectos de coprecipitación superficial a elevadas concentraciones de ambos metales. Además, se estudió la competencia entre los ligandos del sistema natural y ligandos antropogénicos (DTPA, NTA, citrato, eligiéndose nuevamente como metal el cadmio. De este estudio se concluye que el DTPA es un ligando lo suficientemente fuerte como para desplazar todo el cadmio que se adsorbe en el material particulado. En el caso del NTA, este no logra desplazar al cadmio totalmente aun en condiciones de elevada concentración de ligando. Los estudios de la competencia con citrato indican una posible formación de complejos mixtos entre el material particulado, el metal y el citrato, lo cual fue corroborado mediante estudios de espectroscopia de reflectancia total atenuada y espectrometría de masas.

Descripción: Durante el período septiembre 1996 a noviembre 1997, se investigó la evolución de algunos parámetros bióticos y abióticos del río Matanza-Riachuelo (Pcia. de Buenos Aires). Este río atraviesa zonas con diversos usos del suelo, entre ellas, áreas urbanas muy contaminadas. Los muestreos se llevaron a cabo mensualmente en cinco estaciones diferentes. Se estudió la estructura y dinámica del fitoplancton además de las propiedades físicas y químicas del agua. El fitoplancton estuvo dominado por grupos Cyanophyceae, Chlorophyceae (en su mayoría Chlorococcales) y Bacillariophyceae (principalmente diatomeas céntricas), encontrándose las mayores densidades químicas más relevantes fueron los niveles extremadamente bajos de oxígeno disuelto y las elevadas cantidades de nutrientes, materia orgánica y cloruro presentes en el agua. Los metales pesados superaron los niveles guía para la protección de la vida acuática según estándares internacionales y la Ley Nacional de Residuos Peligrosos. Se realizaron bioensayos de inhibición del crecimiento algal con la especie estándar Selenastrum capricornutum Printz (Clase Chlorophyceae, Order Chlorococcales) con el fin de monitorear la calidad del agua y detectar toxicidad por metales pesados con el agregado de un quelante fuerte como el EDTA. En varias muestras, donde las concentraciones de metales fueron muy bajas, se obtuvo inhibición del crecimiento algal, mientras que en otras muestras donde las concentraciones de metales fueron muy altas, no se observó inhibición. Estos resultados indican la presencia de factores mitigantes en el agua tales como sustancias complejantes y la posibilidad de procesos de sinergismo y antagonismo entre los contaminantes presentes en las muesrtas. El único metal que mostró una correlación positiva con los porcentajes de inhibición obtenidos fue el níquel. En una segunda etapa se realizaron bioensayos con cuatro cepas de algas nativas aisladas de este río y pertenecientes a la Clase Chlorophyceae, Orden Chlorococcales. La finalidad de estos estudios fue establecer la resistencia a los metales cobre, cadmio y zinc. La especie más sensible fue Ankistrodesmus fusiformis, mientras que las más resistentes fueron Chlorella ellipsoidea, Scenedesmus acuminatus y Monoraphidium contortum.

Descripción: El objetivo general de este trabajo fue evaluar la utilización de biomasamicroalgal para la biosorción de metales en aguas y como materia prima rica en aceites procesables a biodiesel. Se seleccionaron dos especies microalgales: la diatomea Cyclotella meneghiniana para los estudios de acumulación de lípidos y biosorción de los metales cromo y plomo, y la microalga verde Golenkinia radiata para los estudios de acumulación de lípidos. Los estudios de caracterización superficial de la biomasa demostraron una amplia heterogeneidad de grupos funcionales superficiales disponibles (carboxilos, aminas, y silanol mayoritariamente). Se estudió el efecto del pH, la fuerza iónica, la dosis de biosorbente, el tiempo de contacto, y la concentración inicial de los metales en soluciones simples y binarias, sobre la biosorción de cromo y plomo. Se emplearon modelos cinéticos y de equilibrio a los cuales se ajustaron los datos experimentales. La biomasa presentó una mayor capacidad y afinidad de biosorción para el plomo respecto del cromo. La acumulación de lípidos fue mayor en C. meneghiniana respecto de G. radiata bajo condiciones de deficiencia de nitrógeno y fósforo, sin embargo G. radiata presentó una mayor productividad lipídica asociado a una mayor productividad en biomasa. C. meneghiniana presenta la capacidad de crecer en un efluente de un biodigestor anaeróbico con agregado de sílice permitiendo la biorremediación del efluente y la producción de biomasa y lípidos. Finalmente se estudió el escalamiento a cultivos masivos de G. radiata en regímenes batch y semicontinuos acoplado a un estrés salino para evaluar la acumulación y producción de lípidos. Se obtuvieron elevadas productividades de biomasa y lípidos con acumulación de carotenoides asociada a la fase de estrés.

Descripción: Euglena gracilis por sus características de desarrollo y crecimiento in vitro, constituye un excelente material de estudio para analizar como actúan diferentes tóxicos sobre las células vivas. Una de las respuestas más comunes de los organismos antes de iniciarse el proceso de muerte celular, es la aparición del llamado estrés oxidativo. El cromo hexavalente es un contaminante ambiental cuyos efectos citotóxicos en animales y vegetales están documentados tanto por datos epimediológicos como experimentales. Trabajos previos revelaron una mayor resistencia a este metal por parte de una cepa de Euglena gracilis denominada MAT, por haber sido aislada del río Matanza (río altamente contaminado de la provincia de Bs.As.), al compararla con otra proveniente de cepario (UTEX 753). Sobre la base de estos conocimientos se decidió iniciar estudios que puedan esclarecer el mecanismo de acción del cromo sobre estos microorganismos, su relación con el estrés oxidativo y tratar de encontrar una explicación a las diferencias observadas entre ambas cepas. Para ello se realizaron experiencias de toxicidad con ellas, crecidas en condiciones tanto autotróficas como heterotróficas y sometidas a diferentes concentraciones de cromo. Se determinaron diferentes parámetros metabólicos, entre ellos se evaluaron las defensas antioxidantes, la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), la oxidación de lípidos y la variación en la composición de ácidos grasos. Se estudiaron también cambios en la actividad respiratoria y fotosintética. Para evaluar las posibles alteraciones morfológicas provocadas por el metal, se analizaron cambios ultraestructurales con microscopía de transmisión y analizador con rayos X. De los resultados obtenidos se puede decir que sólo con las concentraciones más elevadas de tóxico, las cuales no son habituales en la naturaleza, los índices de peroxidación lipídica fueron muy elevados. A pesar de observarse un aumento importante en la actividad antioxidante con el tratamiento, se observaron también alteraciones en la actividad respiratoria y fotosintética, junto con un aumento en la cantidad de ROS. Se pudo detectar la activación de una fosfolipasa C, relacionada con el sistema de transducción de señales. Estudios de ultraestructura revelaron la fragmentación del núcleo, la aparición de vacuolas con membranelas y estructuras electrodensas en su interior y un gran daño en los cloroplastos, siendo estos últimos los más afectados. Estas alteraciones se pudieron correlacionar con la disminución de los ácidos grasos involucrados con la actividad fotosintética (ac. linolénico). De todo lo observado se pudo confirmar que el cromo hexavalente provoca estrés oxidativo en las células de E. gracilis, independientemente de la condición de cultivo. Se observaron diferencias metabólicas de acuerdo a las condiciones de crecimiento. Las mayores diferencias entre las cepas MAT y UTEX radicaron en que la primera mostró un mecanismo de defensa antioxidante más eficiente, resultando la enzima superóxido dismutasa (SOD) la más remarcable, entre otras proteínas. Los estudios con rayos X revelaron la presencia de determinados elementos en la cepa MAT, de lo cual se podría inferir el uso de fosfatos como quelante del ión metálico y la producción de proteínas ricas en azufre como metalotioneínas, formando parte del sistema de defensa celular.

Descripción: Los óxidos mesoporosos son materiales que presentan poros monodispersos (de tamaños de entre 2 y 50 nm) altamente ordenados, de elevada área específica (100 - 1000 m2/g). Se sintetizan mediante la combinación de dos procesos: reacciones sol gel, que dan lugar al material inorgánico o híbrido, y autoensamblado de moléculas anfifílicas, que actúan como molde de los poros. Entre las aplicaciones de estos materiales se encuentran: (foto)catálisis, sorción, sensores y otros dispositivos, etc. En este trabajo se realizó un estudio de la síntesis de films delgados mesoporosos de óxidos metálicos, mixtos e híbridos orgánico-inorgánicos. Estos films delgados se obtuvieron mediante dip coating a través del proceso conocido como Autoensamblado Inducido por Evaporación, y fueron caracterizados mediante una gran variedad de técnicas de microscopía, espectroscopia y difracción, de manera de conocer cabalmente la estructura a nivel micro, meso y macroscópico. En una primera parte, se presenta la síntesis de films delgados mesoporosos de TiO2, ZrO2 y óxidos mixtos Ti-Si, Zr-Si. En todos los casos, se estudió la relación existente entre la estructura del material obtenido y las condiciones de síntesis (composición del sol, humedad ambiente, velocidad de extracción del sustrato, sustrato, entre otras) y procesamiento (humedad relativa de conservación, temperatura de calcinación). Se determinaron las condiciones que llevan a obtener materiales mesoporosos altamente ordenados con distintas estructuras tridimensionales de poros, cristalinos (para TiO2) y sin segregación de fases (en el caso de los mixtos). En una segunda parte, se extendieron los conocimientos adquiridos en la primera parte para la obtención de films híbridos mesoporosos multifuncionales. En primer lugar, se obtuvieron materiales híbridos mixtos mediante la co-condensación de precursores metálicos con silanos funcionales. Se estudió la estabilidad térmica de estos films y se determinaron las condiciones de eliminación del agente moldeante para mantener la función orgánica intacta, resultando la extracción con etanol el método ideal. En segundo lugar, se obtuvieron films híbridos a partir de óxidos puros mediante la técnica de post funcionalización, es decir, incoporación de una molécula orgánica tras la síntesis del óxido, en este caso por complejación al metal. Para estos sistemas, se estudió el efecto de las condiciones de síntesis del film de óxido sobre la capacidad adsorbente, determinándose que el tipo de estructura porosa influye fuertemente en este parámetro. Además, se estudió la estabilidad de la unión entre el óxido y la función orgánica frente al lavado con distintos solventes, llegando a la conclusión de que es posible obtener materiales con la función orgánica incorporada con distintos niveles de fuerza de enlace. Finalmente, mediante la combinación de ambas técnicas de funcionalización fue posible obtener óxidos mixtos híbridos bifuncionales. Todos los resultados obtenidos en este trabajo de tesis han permitido desarrollar una plataforma de síntesis reproducibles de films mesoporosos. Gracias al conocimiento adquirido los resultados pueden extrapolarse en forma sencilla a otros esqueletos inorgánicos y grupos funcionales para dar lugar a infinidad de nuevos nanomateriales funcionales, que pueden diseñarse de manera específica de acuerdo a la aplicación proyectada.

Descripción: El objetivo general de este trabajo es estudiar la forma de interacción entre tres matrices orgánicas diferentes y los metales pesados. Con este propósito, se diseñaron, sintetizaron y evaluaron tres nuevas matrices para ser utilizadas como agentes secuestrantes de metales pesados. Estos nuevos materiales son de naturaleza química diversa: polímeros, tensioactivos derivados de hidratos de carbono y biomasa muerta. Los tensioactivos presentados son derivados de alquil glucósidos, diseñados para obtener sustituyentes con capacidades quelantes en sus cabezas hidrofílicas. La obtención de estos compuestos se llevó a cabo mediante una síntesis en tres etapas. En una primer paso se produce la O-glicosidación de una unidad de glucosa con un alcohol graso. En una segunda etapa se realiza la conversión del grupo alcohol en C6 de la unidad de glucosa a ácido carboxílico. Finalmente en la última etapa se produce el acoplamiento de diferentes grupos funcionales en el carboxilo del ácido glucurónico buscando obtener la función quelante. Los ensayos para la remoción de metales pesados se llevaron a cabo empleando el método conocido como flotación. Las propiedades interfaciales de todos productos obtenidos son caracterizadas, así como también los equilibrios de formación de complejos para los productos más eficaces. La eficiencia de remoción es discutida en detalle en función de las propiedades estudiadas. El material polimérico utilizado es un polímero con sustituyentes tetrazólicos. Este producto es obtenido mediante una sencilla modificación química efectuada sobre fibras de un copolímero de acrilonitrilo que es un descarte industrial. La transformación consiste en una cilcoadición dipolar 1,3. El material así sintetizado demostró ser aplicable en la precipitación de metales pesados divalentes, presentando además la ventaja de ser reutilizable. Todos los materiales obtenidos, son caracterizados física, térmica y espectroscópicamente, con el objetivo de comprender la forma de interacción. La biomasa fue obtenida a partir del hongo macroscópico polyporus tenuiculus sin mayores tratamientos y fue utilizada como sorbente para metales pesados divalentes, en soluciones mono- y multi-sorbato. Se caracteriza la cinética, las isotermas de sorción y la dependencia de la eficiencia de remoción con los factores experimentales. El sorbente demuestra ser eficiente para remoción de metales pesados, presentando la ventaja se ser reutilizable. Se comparan las ventajas y desventajas en la utilización de las tras matrices estudiadas.

Descripción: Presentamos un estudio teórico de la anisotropía magnética en películasdelgadas de metales de transición 3d y 4d. Comprobamos que no existe correlaciónalguna entre ésta y alguna magnitud fisica , tal como el momento magnético orbital o deespin, fácil de calcular. Del análisis de las rupturas de degeneraciones que se producen en eldiagrama de bandas al introducir el término responsable de la anisotropía magnética (interacción espín-órbita) encontramos que la consideración de lo que sucede cerca delnivel de Fermi no es suficiente para predecir la orientación de los momentosmagnéticos, tal como había sido propuesto en la literatura. Tanto del estudio de superficies perfectas, como superficies con defectosextendidos y superficies vecinales obtenemos una gama muy variada de resultados. Estotiene que ver con el hecho de que la anisotropía magnética no es una propiedad que sederiva únicamente de las simetrías, sino de una combinación de éstas y la intensidad delas interacciones, siendo, estas últimas, dependientes del material.

Descripción: En esta tesis de doctorado se analizan propiedades electrónicas de nanoestructurasde dicalcogenuros de metales de transición. Estos compuestos denaturaleza iónico-covalente, tienen fórmula química MX2, en la cual M esun metal de transición y X puede ser S, Se o Te. Estos compuestos son denaturaleza laminar y tal como acontece con el grafito, las láminas que losconstituyen, o sea monocapas de grafeno en el caso del grafito y tricapas atómicasen el caso de los dicalcogenuros, se pueden aislar o separar fácilmentepuesto que la unión entre ellas es de tipo van der Waals. En la primera parte de la tesis se exponen propiedades generales de tricapas 2D de los materiales estudiados. Se presentan las características de los dostipos de politipos, 1T y 1H, en los que aparecen en la naturaleza y se analizael problema de la estabilidad estructural y la preferencia por uno u otro tipode politipo. Siendo el objeto principal de esta tesis el estudio de propiedades de nanoestructurascuasi unidimensionales obtenidas a partir de las tricapas MX2, sefocaliza en las características de los estados electrónicos y en el efecto de vacanciase impurezas en los dos tipos de nanocintas 1D que se pueden obtenercon más facilidad a partir de ellas. Las nanocintas con bordes tipo diente desierra son polares, abordamos en particular los efectos de la presencia de polaridadeléctrica en estas nanocintas y analizamos la evolución de la polaridadcon el ancho de las cintas y la estabilidad energética frente a nanocintas nopolares. Surge a raíz de este estudio la predicción de una transición de fasemetalaislante en nanocintas de los dicalcogenuros aislantes MoS2 y MoSe2. En la segunda parte de este trabajo se estudia el surgimiento de magnetismode baja dimensión en nanocintas de dicalcogenuros metálicos, en particularen el caso de nanocintas de NbS2, compuesto que en dimensión mayor noes magnético. El estado fundamental que se encuentra para estas nanocintases de tipo de onda de densidad de espín (SDW) Rastreamos el origen deestas soluciones magnéticas a particularidades de la superficie de Fermi delas tricapas a partir de las cuales se generan las nanocintas. Palabras clave: Nanoestructuras, Dicalcogenenuros de Metales de Transición, Polaridad en nanoestructuras, Nanomagnetismo, Ondas de Densidad de Espín.

Descripción: Durante el periodo Noviembre 85-Febrero 87, se investigó laevolución de algunos parámetros bióticos y abióticos del rio Reconquista (Prov. de Buenos Aires), que atraviesa un área urbana muycontaminada. Los muestreos se llevaron a cabo mensualmente en cuatro sitios. Se relacionó la densidad del fitoplancton superficialcon algunas propiedades fisicas y químicas del agua (temperatura, pH,conductividad, oxigeno disuelto y sólidos totales y disueltos); elfactor más relevante fue el oxigeno disuelto (OD). Durante el periodo estudiado se registraron importantesfluctuaciones de los parámetros bióticos y abióticos, siendo, cerca dela desembocadura, muy característicos la disminución del OD hastavalores próximos a 0 y la elevada concentración de Zn (1-4 mg.1ˉ¹). El pH varió entre 6,4 y 10; la temperatura del agua siguió unpatrón regular acompañandoel ciclo climático, mientras que laconductividad siguió un perfil similar al observado en los sólidos disueltos. Las concentraciones medias de clorofila a fueron relativamentebajas (4 μg. 1ˉ¹); valores más altos (35 μg. 1ˉ¹) se encontraronsolamente durante floraciones algales. El análisis del fitoplancton mostró la presencia de 160 taxa. Labiomasa fue dominada por las Bacillariophyceae, seguida en importanciapor las Chlorophyceae. Hacia la desembocadura, en la zona máscontaminada, se observaron importantes aumentos de las Cyanophyceae yde las Euglenophyceae. En una segunda etapa, se diseñaron cuatro bioensayosmultiespecíficos estáticos de laboratorio a fin de evaluar la respuestade las comunidades fitoplanctónicas nativas de otoño, invierno,primavera y verano, a diferentes concentraciones de zinc (2,5; 10; 20-25y 40-50 mg. 1ˉ¹), en condiciones controladas. Los mismos se llevarona cabo durante un mes, muestreándose cada 2-3 dias. La respuesta algal resultó concentración de zinc-dependiente: 2,5y 10 mg. 1ˉ¹ de Zn en el medio provocaron un manifiesto efectoestimulatorio del crecimiento de ciertas diatomeas; con 20-25 sedisparó el crecimiento de Chlorella vulgaris Biej. (Chlorophyceae), yen general, con 40-50 mg. 1ˉ¹ de Zn hubo signos de letalidadgeneralizada excepto para algunas especies de diatomeas que resultarontolerantes al zinc en las condiciones de los bioensayos: Cyclotellameneghiniana Kütz., Gomphonemaparvulum (Kütz.) Kütz., Navicula sp., Nitzschia palea (Kütz.) Smith, Nitzschia sp., Pinnularia biceps Greg., Synedra acus Kütz. y Synedra ulna var. amphirrhynchus (Ehr.) Grun., Chlorella vulgaris Biej. desarrolló, en general, sin inconvenientes entodas las condiciones. Cyanophyceae, Euglenophyceae, Tribophyceae, Chrysophyceae y Dinophyceaemostraron ser particularmente sensibles. En general, a medida que la concentración de Zn ²+ se incrementó, Chlorella vulgaris Biej. gradualmente se volvió el taxón dominante,reflejándose ésto en una disminución de la diversidad del sistema algalensayado. Se desarrollaron entonces, comunidades más simples,integradas casi exclusivamente por especies tolerantes al Zn.