0
Edafología                 Química de suelos y ambientalNaNotecNología eN la  rehabilitacióN desuelos degradados y    coNt...
Contenido• Nanotecnología•    Escala nano•    CCG-Degradación de    suelo• Aplicaciones  •Prevención    •Descontaminación•...
NaNocieNcia y          NaNotecNología• Entender y controlar la  materia a escala menor a  100 nm• 1nm = 0.000000001 m• Nan...
¿Qué tan grande es nano?                           4
NaNopartículas• NPs En forma         • NPs sintéticas  natural                – Combustión de  –   Vulcanismo           ca...
iNgeNiería:        NaNotecNología• Síntesis materiales a escala Nano se ha  incrementado porque los nanomateriales se  com...
Sánchez et al., 2011Tomalia,2009               7
Carrillo, 2009                 8
Suelos degradación físicaPérdida de capaarableCapasinfértiles•Baja retención dehumedad•Baja CIC:             14% de suelo...
coNtamiNacióN por                    hidrocarburosResiduos generados por             51 sitios contaminados conrefinación ...
Contaminación: metales y metaloides•   > 580 sitios con residuos                                      Cd, Cu, Pb, Zn,•   ...
¿Cómo puede auxiliar la   Nanotecnología?                          12
Prevención• Miniaturización de bienes de consumo:  – disminución de materias prima,  – menor consumo de energía (ahorro $1...
Acondicionar: formación de suelo, uso eficiente plaguicidas, aportar nutrientesNMs: zeolita porosa, arcillas,  poliester, ...
descoNtamiNar              Efluentes              • Producen > 60 m3/seg              • Metales (Cd, Pb, Ni)              ...
Remoción de metales   por adsorción• Hg por NPs-Au-citrato• As en NPs Fe3O4• Mo en Fe2O3• Cr en TiO-Ag• Pb en NPs de Ti   ...
Reducción química de:• Tetracloroetano en NPs de  FeS• Cromato, As5+, U4+, Se4+  sobre NPs de Fe 0e C2 42 C H F )s 2 −   O...
Oxidación y fotocatálisiso Halogenuros F R+2 → + +− H  0      2+   + l O e H l+ O e CH F R C 2• Carbofuran y azul de  meti...
Secuestro: contaminantes del suelo                     • Adsorbentes en solución                     • Lixiviación del sue...
Conclusiones• Nanotecnología es alternativa para ayudar a  rehabilitar suelos• Reducción química, adsorción de  contaminan...
Conme centra                                n  trac      c                       ació      rílic ión d                ntr ...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Nanotecnología en la rehabilitación de suelos degradados y contaminados

676

Published on

Rogelio Carrillo González, México

Contexto: Tercer Seminario Regional Agricultura y Cambio Climático: "Nuevas tecnologías en la mitigación y adaptación de la agricultura al cambio climático". Santiago de Chile, 28/09/2012
Más información: http://fao.org/alc/u/2u

0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
676
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
27
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide
  • Alexandre y Dubois, 2000 Nanocomposites are a new class of composites, that are particle-filled polymers for which at least one dimension of the dispersed particles is in the nanometer range. One can distinguish three types of nanocomposites, depending on how many dimensions of the dispersed particles are in the nanometer range. When the three dimensions are in the order of nanometers, we are dealing with isodimensional nanoparticles, such as spherical silica nanoparticles obtained by in situ sol±gel methods [1,2] or by polymerization promoted directly from their surface [3], but also can include semiconductor nanoclusters [4] and others [2]. When two dimensions are in the nanometer scale and the third is larger, forming an elongated structure, we speak about nanotubes or whiskers as, for example, carbon nanotubes [5] or cellulose whiskers [6,7] which are extensively studied as reinforcing nanofillers yielding
  • Virus= Andrei Riciu Bacteria=Discover magazine Membrana celular= Nicholson S. 2010
  • Gullupalli y Barron, 2000
  • En México superficie afectada D. Química: 320 mil km2 D. Física: 85.14 Erosión hidrica: 235.95 km2 Erosión eólica: 293.64 Fuente: SEMARNAT, 2006
  • SISCO, SEMARNAT, 2012
  • Masciangioli, 2003.
  • Citrate-Coated Gold NPs As Smart Scavengers for Mercury(II) Removal from Polluted Waters. The available supplies of freshwater are decreasing due to extended droughts, population growth, and increasing groundwater and environmental pollution . ... (1) Natural sources of contamination by mercury are volcanic eruptions and mercury-rich soils , containing an average of 80 ppb of Hg, whose eluviations contribute to its accumulation in water streams. Remosión con magnetita Fe 3 O 4. Sanchez 2011.
  • Cundy et al., 2008
  • the increasing use of zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) in consumer and industrial products highlights a need to understand their potential environmental impacts. In this study, the response of anaerobic granular sludge (AGS) to a shock load of ZnO NPs during anaerobic biological wastewater treatment was reported. It was observed that the extracellular polymeric substances (EPS) of AGS and the methane production were not significantly influenced at ZnO NPs of 10 and 50 mg per gram of total suspended solids (mg/g-TSS), but they were decreased when the dosage of ZnO NPs was greater than 100 mg/g-TSS. The visualization of EPS structure with multiple fluorescence labeling and confocal laser scanning microscope revealed that ZnO NPs mainly caused the decrease of proteins by 69.6%. The Fourier transform infrared spectroscopy analysis further indicated that the C–O–C group of polysaccharides and carboxyl group of proteins in EPS were also changed in the presence of ZnO NPs. The decline of EPS induced by ZnO NPs resulted in their deteriorating protective role on the inner microorganisms of AGS, which was in correspondence with the observed lower general physiological activity of AGS and the death of microorganisms. Further investigation showed that the negative influence of ZnO NPs on methane production was due to their severe inhibition on the methanization step. Lindano= 1,2,3,4,5,6-hexaclorociclohexano
  • Removal and recovery of Mo(VI) from aqueous solutions were investigated using maghemite (γ-Fe 2 O 3 ) nanoparticles. Combination of nanoparticle adsorption and magnetic separation was used to the removal and recovery of Mo(VI) from water and wastewater solutions. The nanoscale maghemite with mean diameter of 50 nm was synthesized by reduction coprecipitation method followed by aeration oxidation. Various factors influencing the adsorption of Mo(VI), e.g. pH, temperature, initial concentration, and coexisting common ions were studied. Adsorption reached equilibrium within <10 min and was independent of initial concentration of Mo(VI). Studies were performed at different pH values to find out the pH at which maximum adsorption occurred. The maximum adsorption occurred at pHs between 4.0 and 6.0. The Langmuir adsorption capacity ( q max ) was found to be 33.4 mg Mo(VI)/g of the adsorbent. The results showed that nanoparticle (γ-Fe 2 O 3 ) is suitable for the removal of Mo(VI), as molybdate, from water and wastewater samples. The adsorbed Mo(VI) was then desorbed and determined spectrophotometrically using bromopyrogallol red as a complexation reagent. This allows the determination of Mo(VI) in the range 1.0–86.0 ng mL −1 . Abbas Afkhami , , Rasoul Norooz-Asl
  • Transcript of "Nanotecnología en la rehabilitación de suelos degradados y contaminados"

    1. 1. Edafología Química de suelos y ambientalNaNotecNología eN la rehabilitacióN desuelos degradados y coNtamiNados Rogelio Carrillo González México 1
    2. 2. Contenido• Nanotecnología• Escala nano• CCG-Degradación de suelo• Aplicaciones •Prevención •Descontaminación• Conclusiones Theres Plenty of Room at the Bottom. R. Feynman, 1959 2
    3. 3. NaNocieNcia y NaNotecNología• Entender y controlar la materia a escala menor a 100 nm• 1nm = 0.000000001 m• Nanopartículas (NPs) = tienen al menos 2 dimensiones con tamaño < 100 nm• Nanomateriales (NMs) = tienen al menos un dimensión con tamaño < 100 nm 3
    4. 4. ¿Qué tan grande es nano? 4
    5. 5. NaNopartículas• NPs En forma • NPs sintéticas natural – Combustión de – Vulcanismo carbón – Fuegos – Combustión – Erosión petróleo y – Acción de olas derivados – Intemperismo deExposición natural a materiales (llantas NPs de auto) 5
    6. 6. iNgeNiería: NaNotecNología• Síntesis materiales a escala Nano se ha incrementado porque los nanomateriales se comportan de manera distinta Granel Nano CdSeSi Aislante Conductor 2  6 nmCu Maleable y dúctil RígidoTiO2 Color blanco Sin colorAu Inerte Reactivo 6
    7. 7. Sánchez et al., 2011Tomalia,2009 7
    8. 8. Carrillo, 2009 8
    9. 9. Suelos degradación físicaPérdida de capaarableCapasinfértiles•Baja retención dehumedad•Baja CIC: 14% de suelos erosionados en Sudaméricanutrientes 15% en México•Fijación de Fósforo•Toxicidad por Al 9
    10. 10. coNtamiNacióN por hidrocarburosResiduos generados por 51 sitios contaminados conrefinación y petroquímica anual,PEMEX. hidrocarburos en MéxicoDesperdicios Mg/año (SISCO, 2012)  > Incidencia de enfermedadesSólidos 4 250Semisólidos 1 532 550Líquidos 163 200Residuos 221 000peligrososResiduos 1 700recicladosResiduos 187 000c/uso potencialFuente: Saval, 1995 10
    11. 11. Contaminación: metales y metaloides• > 580 sitios con residuos  Cd, Cu, Pb, Zn,• 82 residuos de minería Ni, Be, Hg, Co, Cr, Sb, Tc, Ta• > 6 millones toneladas por mes  As, Se, V• > 6 zonas: agua con AsRiesgos Exposición directa Cadena alimenticia 11
    12. 12. ¿Cómo puede auxiliar la Nanotecnología? 12
    13. 13. Prevención• Miniaturización de bienes de consumo: – disminución de materias prima, – menor consumo de energía (ahorro $100 b/a) – menor producción de residuos (ahorro $200 b/a)• Tecnología más eficiente• Marzo 2011 había más de 1300 productos en el mercado a base de Nanotecnología 13
    14. 14. Acondicionar: formación de suelo, uso eficiente plaguicidas, aportar nutrientesNMs: zeolita porosa, arcillas, poliester, humus• Alta capacidad de absorber iones y agua• Retención de nutrientes: fosfatos, nitrógeno de lenta liberación – nanoesferas, – NCs, – soluciones de NPs) Delgadillo, 2012 14
    15. 15. descoNtamiNar Efluentes • Producen > 60 m3/seg • Metales (Cd, Pb, Ni) • Metaloides (As, Se, V) • Hidrocarburos recalcitrantes • Colorantes, fármacos, antib. • Alto costo de tratamiento • Una fracción es tratada 15
    16. 16. Remoción de metales por adsorción• Hg por NPs-Au-citrato• As en NPs Fe3O4• Mo en Fe2O3• Cr en TiO-Ag• Pb en NPs de Ti Sánchez et al., 2011 16
    17. 17. Reducción química de:• Tetracloroetano en NPs de FeS• Cromato, As5+, U4+, Se4+ sobre NPs de Fe 0e C2 42 C H F )s 2 − O−F+r4 +H→O3)+e H)+ H 0 O r )s ( ( ( 3 O O( Xu y Zhao, 2007 Remoción del 99% de As sobre Liu y Lal, 2012 Fe-polimero, según la Mu et al ., 2012 Universidad de Brighton , 17 Cundy, 2008
    18. 18. Oxidación y fotocatálisiso Halogenuros F R+2 → + +− H 0 2+ + l O e H l+ O e CH F R C 2• Carbofuran y azul de metileno en ZnO• Atrazina en TiO2 Oxidación de lindano• Dicloroetano en TiO2 + + − Cl +F+H C4+F +C C e 4 → 4e 4l 2 4 4 2 0 H 2 Zhang et al 2011, Tungittiplkorn et al ., 2004, Zhang 2006 18
    19. 19. Secuestro: contaminantes del suelo • Adsorbentes en solución • Lixiviación del suelo • Extracción de contaminantes • Estabilización • Tratamiento ex situ ¿Hay Riesgos? Cundy et al., 2008 Sánchez et al., 2011 19
    20. 20. Conclusiones• Nanotecnología es alternativa para ayudar a rehabilitar suelos• Reducción química, adsorción de contaminantes; degradación orgánicos• Mayor avance en captura y descomposición de contaminantes en solución, pero algunos experimentos muestran se puede aplicar a suelos para remover tóxicos.• Se necesita escalar los procedimientos a casos reales y hacer el rastreo del destino de las NPs usadas en el procedimiento. 20
    21. 21. Conme centra n trac c ació rílic ión d ntr san o (% e ac ce ) ido on quito C e ) d (% Delgadillo, 2012 21
    1. A particular slide catching your eye?

      Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

    ×