Caracterización y evaluación de la biodegradación de microplásticos provenientes de fangos de humedal artificial mediante ensayos en microcosmos con distintas condiciones bióticas
[ES] La acumulación de microplásticos (MPs) en los ecosistemas acuáticos constituye una amenaza emergente debido a su persistencia, su potencial toxicidad y su escasa degradabilidad (Andrady, 2011). Los humedales artificiales empleados en la depuración de aguas residuales pueden convertirse en reser...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/228680 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/228680 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Microplásticos Biodegradación Humedal artificial Microcosmos Lombrices Microplastics Constructed wetland Biodegradation Microcosm Earthworms Máster Universitario en Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente-Màster Universitari en Enginyeria Hidràulica i Medi Ambient |
| Sumario: | [ES] La acumulación de microplásticos (MPs) en los ecosistemas acuáticos constituye una amenaza emergente debido a su persistencia, su potencial toxicidad y su escasa degradabilidad (Andrady, 2011). Los humedales artificiales empleados en la depuración de aguas residuales pueden convertirse en reservorios de estos contaminantes y fijarlos en los fangos superficiales (Sun et al., 2022). Diversos estudios han identificado la capacidad de descomponer plásticos por parte de los microorganismos y los mecanismos involucrados en este proceso (Mateos-Cárdenas et al., 2020). Este Trabajo Fin de Máster evalúa la capacidad de biodegradación de los microplásticos (MPs) presentes en los fangos del humedal artificial de la EDAR de Carrícola mediante ensayos en microcosmos sometidos a distintas condiciones bióticas. Se montaron diez microcosmos en vasos de precipitación de 2 000 mL distribuidos en tres tratamientos experimentales: cuatro con microplásticos añadidos (M1 M4), cuatro con microplásticos y lombrices (M5 M8) y dos controles, uno sin microplásticos ni lombrices (MB1) y otro sin microplásticos, pero con lombrices (MB2). El fango se homogeneizó y se depositaron 350 g de sedimento húmedo en cada vaso. En los microcosmos con fauna edáfica se introdujeron tres lombrices adultas por cada 100 g de sedimento, previamente aclimatadas siguiendo el protocolo de Ragoobur et al. (2022). Todos los recipientes se cubrieron con láminas de aluminio para minimizar la incidencia de luz y mantener un sistema controlado. Se seleccionó la lombriz Dendrobaena sp debido a que las lombrices durante la alimentación pueden ingerir y transportar fragmentos de polietileno (PE) y otros plásticos biodegradables al interior de sus madrigueras, favoreciendo su dispersión y posible transformación (Zhang et al., 2018). Además, el consorcio microbiano de su intestino es hasta 4 000 veces más diverso que el del suelo circundante, lo que potencialmente acelera la degradación de los polímeros presentes (Drake y Horn, 2007). Para la extracción de MPs se seguirá el protocolo de Calzadilla-Cabrera et al. (2023). Cada muestra se tratará con peróxido de hidrógeno al 30 % a 60 °C para digerir la materia orgánica, y posteriormente se realizará una separación densimétrica en dos etapas: primero con cloruro de calcio (CaCl2) (densidad 1,34 g cm³) y después con yoduro de potasio (KI) (densidad 1,72 g cm³). A continuación, las fracciones se centrifugarán a 3 000 rpm durante cinco minutos y se filtrarán. Los filtros se conservarán en pocillos de aluminio sellados hasta el recuento final, clasificando los MPs en fibras, partículas y films. Se aplicarán análisis fisicoquímicos tales como la determinación de sólidos volátiles y no volátiles, así como la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) a 5 y 30 días. Estos parámetros permitirán caracterizar el estado del material orgánico e inorgánico presente en los microcosmos, así como evaluar la actividad biológica asociada a los procesos de degradación. En particular, la medición de la DBO a diferentes tiempos proporcionará información sobre la degradabilidad de la materia orgánica a corto y largo plazo, lo cual es relevante para interpretar los cambios en el entorno biótico que podrían influir en la transformación de los microplásticos. Complementariamente, se emplearán técnicas de caracterización visual mediante microscopía estereoscópica, utilizando fotografías comparativas de los microplásticos extraídos en cada etapa de los ensayos. Estas imágenes permitirán observar posibles alteraciones morfológicas, como agrietamientos y cambios en la textura superficial, que puedan sugerir procesos de degradación física, química o biológica. El seguimiento temporal de estas características facilitará el análisis de la evolución estructural de los polímeros bajo diferentes condiciones bióticas, permitiendo establecer correlaciones entre la presencia o ausencia de organismos y las transformaciones detectadas en los residuos plásticos. |
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