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A new aerobic chemolithoautotrophic arsenic oxidizing microorganism isolated from a high Andean watershed
(2018) Anguita, Javiera M.; Rojas, Claudia; Pastén González, Pablo Arturo; Vargas Cucurella, Ignacio Tomás; CEDEUS (Chile)
Active and legacy mining in an arid urban environment : challenges and perspectives for Copiap, Northern Chile
(2016) Carkovic, A.; Calcagni, M.; Vega, A.; Coquery, M.; Moya, P.; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Pastén González, Pablo Arturo
An integrated study of health, environmental and socioeconomic indicators in a mining-impacted community exposed to metal enrichment
(2019) Moya, Pablo M.; Arce, Guillermo J.; Leiva Cisternas, Cinthya Aracely; Vega, Alejandro S.; Gutierrez Muñoz, Santiago Yvan; Adaros, Héctor; Muñoz, Luis; Pastén González, Pablo Arturo; Cortés Arancibia, Sandra; CEDEUS (Chile)
The occurrence of toxic metals and metalloids associated with mine tailings is a serious public health concern for communities living in mining areas. This work explores the relationship between metal occurrence (e.g., spatial distribution in street dusts), human health indicators (e.g., metals in urine samples, lifestyle and self-reported diseases) and socioeconomic status (SES) using Chanaral city (in northern Chile) as study site, where a copper mine tailing was disposed in the periurban area. This study model may shed light on the development of environmental and health surveillance plans on arid cities where legacy mining is a sustainability challenge. High concentrations of metals were found in street dust, with arsenic and copper concentrations of 24 +/- 13 and 607 +/- 911 mg/kg, respectively. The arsenic concentration in street dust correlated with distance to the mine tailing (r = - 0.32, p-value = 0.009), suggesting that arsenic is dispersed from this source toward the city. Despite these high environmental concentrations, urinary levels of metals were low, while 90% of the population had concentrations of inorganic arsenic and its metabolites in urine below 33.2 mu g/L, copper was detected in few urine samples (< 6%). Our results detected statistically significant differences in environmental exposures across SES, but, surprisingly, there was no significant correlation between urinary levels of metals and SES. Despite this, future assessment and control strategies in follow-up research or surveillance programs should consider environmental and urinary concentrations and SES as indicators of environmental exposure to metals in mining communities.
Arsenic speciation in sinter mineralization from a hydrothermal channel of El Tatio geothermal field Chile
(2014) Alsina Corvalán, Marco Antonio; Zanella, L.; Hoel, C.; Pizarro Puccio, Gonzalo E.; Gaillard, J.; Pastén González, Pablo Arturo
Arsénico en el campo geotérmico de El Tatio : especiación en sínteres y comunidades microbianas
(2013) Alsina Corvalán, Marco Antonio; Pastén González, Pablo Arturo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El arsénico es ubicuo en las aguas de diversos campos geotérmicos, aunque poco se conoce acerca de su especiación química en las fases solidas asociadas a las descargas hidrotermales, y por ende su biodisponibilidad frente a cambios en las condiciones geoquímicas derivadas de actividades antropogénicas o naturales. Este trabajo evalúa la presencia de arsénico en sinterita silícea y alfombras microbianas de un canal hidrotermal del Campo Geotérmico El Tatio (Región de Antofagasta, Chile) de forma directa a través de técnicas de análisis químico, microscopía electrónica, y análisis de micro-sonda de rayos-X, incluyendo fluorescencia de rayos-X en la energía K de As y Fe, espectroscopía de absorción de rayos-X (XAS), difracción de rayos-X (XRD), y modelación geoquímica. Los resultados obtenidos indican que el arsénico se encuentra predominantemente como arsenato asociado a oxi-hidróxidos férricos hidratados (~63% proporción molar), junto con mineralizaciones de arseniuro similar a lollingita (FeAs2, ~37% proporción molar). La identificación de lollingita provee una explicación para las razones molares As/Fe observadas durante los análisis de digestión química de sinterita y alfombras microbianas en El Tatio, debido a que la presencia de arsenato asociado a oxi-hidróxidos férricos hidratados sólo puede explicar razones molares As/Fe de hasta 0,2.
Arsenite and arsenate immobilization by preformed and concurrently formed disordered mackinawite (FeS)
(2017) Vega, Alejandra S.; Planer Friedrich, Britta; Pastén González, Pablo Arturo; CEDEUS (Chile)
Atenuación natural de drenaje ácido en ambientes acuáticos : asociación de metales y distribución de tamaños de partícula en una zona de mezcla
(2016) Abarca Rodríguez, María Ignacia; Pastén González, Pablo Arturo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El drenaje ácido es un problema de calidad del agua relevante en cuencas andinas mineras, afectando la sustentabilidad de actividades urbanas, agrícolas e industriales. Las zonas de neutralización de drenaje ácido son dominios reactivos donde los cambios en pH y ambientes químicos favorecen la formación y disolución de partículas de oxihidróxidos de hierro y aluminio. Estas partículas pueden cambiar significativamente la dinámica de metales y metaloides tóxicos a lo largo de la red drenaje a través de procesos de sorción, desorción y sedimentación. Sin embargo, se sabe muy poco sobre el comportamiento de la distribución de tamaños de partícula (DTP) en zonas de mezcla reactiva de drenaje ácido y su relación con la especiación de metales. Este trabajo caracterizó: (a) la DTP para razones de mezcla representativas de la heterogeneidad en una confluencia fluvial; y (b) la respuesta de la DTP y especiación a cambios en ambientes químicos cuando la suspensión migra hacia zonas de mezcla completa. Este trabajo también (c) implementa y describe el desempeño de la técnica LISST (Laser In Situ Scattering Transmissometry) para medición de DTP. Como modelo de estudio se usó la mezcla de los ríos Azufre (pH=2, altos metales disueltos) y Caracarani (pH=8, bajos metales disueltos). El análisis de la DTP para razones de mezcla Azufre/Caracarani entre 0,01 y 0,5 mostró que las razones de mezcla de mayor pH presentan tamaños de partículas menores. Se observó que partículas formadas en un ambiente más básico disminuyen su tamaño al ser transferidas al pH de mezcla completa mientras que las partículas formadas en ambientes más ácidos aumentan de tamaño. Las cinéticas de reacción contrastan con las escalas de tiempo del transporte advectivo. La brecha con el equilibrio de mezcla completa muestra un comportamiento diferencial entre metales existiendo así condiciones óptimas para remover cada metal. Esta tesis contribuye a entender mejor las bases que controlan las interacciones químicas-hidrodinámicas en cuencas afectadas por actividades mineras y a identificar oportunidades para mejorar su sustentabilidad.
Boron accumulation in Puccinellia frigida, an extremely tolerant and promising species for boron phytoremediation
(2015) Rámila, C.; Leiva, E.; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Pastén González, Pablo Arturo; Pizarro Puccio, Gonzalo E.; CEDEUS (Chile)
Caracterización geoquímica del humedal de Batuco : distribución de metales en perfiles de sedimentos
(2010) Zenteno Rivera, Pamela Eugenia; Pastén González, Pablo Arturo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El humedal periurbano de Batuco tiene un gran valor ambiental por su riqueza biológica y ubicación en las cercanías de la ciudad de Santiago, unas de las áreas más densamente pobladas e intervenidas de Chile. En la última década, el humedal de Batuco ha despertado interés público y científico por episodios de mortandad de aves y de peces debido a modificación de cauces y fluctuaciones sustanciales en sus niveles de agua por actividades humanas, y también por la resiliencia1 que ha demostrado tener frente a dichas presiones. Esta tesis investiga aspectos geoquímicos claves que pueden explicar en parte esta resiliencia, enfocándose en la caracterización de los sedimentos del humedal y su relación con los procesos biogeoquímicos observados en la columna de agua. Para cumplir este propósito: (i) se sintetiza críticamente la información biogeoquímica, hidrológica, e hidrogeológica disponible; (ii) se seleccionan tres estaciones de monitoreo, cuya columna de agua y perfil de sedimentos fueron muestreados en primavera, verano, otoño e invierno; (iii) se emplean técnicas tradicionales y avanzadas para caracterizar las matrices acuáticas y sólidas recolectadas; (iv) se emplea prueba de hipótesis, análisis de componentes principales y clasificación jerárquica ascendente para analizar la variación espacio-temporal de la composición de los sedimentos, y (v) se discute y propone una relación con otras variables y procesos biogeoquímicos que ocurren en este sistema a través del uso de la modelación geoquímica de día y de noche. La elevada resiliencia de este humedal estaría determinada por sedimentos caracterizados por una matriz arcillosa con presencia de carbonatos que le otorgan un carácter alcalino y un poder tamponante hacia descargas que involucren adiciones ácidas. El pH del sistema favorece la precipitación de hidróxidos y carbonatos que mantienen en niveles bajos o no detectables la concentración de metales tales como Cu, Cr, Ni, As. Asimismo, el sistema favorece la formación de fases particuladas de oxihidróxidos de hierro (~30 -60 g*Kg-1 ) y manganeso (~0,6 -2 g*Kg-1). Estas fases tienen una alta capacidad sorbente, manteniendo en un nivel bajo la concentración de metales disueltos en la columna de agua, y enriqueciendo los sedimentos con estos oxihidróxidos y sus especies sorbidas. Dadas las condiciones hipereutróficas de este sistema, se puede esperar la ocurrencia de condiciones reductoras y de bajas de pH nocturno que disuelvan los oxihidróxidos y liberen los iones asociados, aumentando así la toxicidad en la columna de agua. Sin embargo, el humedal de Batuco tiene una alta capacidad tamponante respecto de la concentración de metales y es rico en fases arcillosas que tienen una afinidad importante hacia esos iones, que evitarían una liberación detectable hacia la columna de agua, manteniéndolos en el sedimento. Lo señalado aquí se mantendrá toda vez que el humedal mantenga su condición de cero descarga de residuos líquidos. Los efectos no controlados de una condición de trofía como la descrita arriba podría revestir cierta peligrosidad en sistemas donde convivan ecosistemas acuáticos con descargas de riles con alto contenido de metales, tales como cauces lénticos o tranques de relave. En estos sistemas en particular debieran monitorearse al menos el pH y las condiciones redox de día como de noche y modelar episodios críticos como los predichos en este trabajo, para prevenir que en estos ecosistemas acuáticos se generen condiciones biogeoquímicas que favorezcan la biodisponibilidad de especies tóxicas. Finalmente, es relevante que se tomen medidas de conservación pertinentes para evitar que el humedal de Batuco se seque durante los meses de primavera y verano, y que se alteren las características que le otorgan una cierta resiliencia, de modo de evitar su acelerada transformación en un pantano. Esta tesis busca ser un aporte más al conocimiento sobre el funcionamiento de los humedales en Chile. Esta información será relevante como herramienta de análisis para prevenir eventos de contaminación y mejorará los criterios técnicos para la toma de decisiones, sobretodo en temas de generación de políticas públicas y de gestión de los recursos hídricos del país.
Competencia de mecanismos bióticos y abióticos en el transporte de arsénico en el río Loa : efectos de macrófitas en los flujos y acumulación de arsénico
(2014) Bugueño Bugueño, Manuel Patricio; Pastén González, Pablo Arturo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Este trabajo analizó y comparó los sedimentos fluviales de dos sitios vecinos en la sección baja de la cuenca del río Loa en la árida zona norte de Chile, la cual presenta un enriquecimiento de As debido a causas naturales y antropogénicas. El estudio seleccionó estos sitios debido a que permite contrastar el efecto de la presencia o ausencia de vegetación y contenido de materia orgánica (MO) en sedimentos sobre el destino del As en ambientes fluviales. Los dos sitios corresponden al tranque Sloman (920 msnm), el cual no posee plantas acuáticas y posee un bajo contenido de MO (2,4%) en los sedimentos, y el Oasis de Quillagua (806 msnm) ubicado a 23 km aguas abajo del primero, el cual posee abundantes plantas acuáticas y sedimentos con alto contenido de MO (6,2%). El estudio mostró un enriquecimiento preferencial de As en los sedimentos del sitio de Quillagua y con un patrón de co-depositación significativamente diferente comparado al sitio de Sloman. La concentración de As en sedimentos fue menor en Sloman (262 mg/kg de peso seco) en comparación con Quillagua (1528 mg/kg de peso seco), siendo en promedio, seis veces más concentrado. El análisis de clúster y correlación mostró un patrón de asociación de As con metales distintos entre ambos sitios.Mientras en Sloman se encontró una asociación significativa de As con Ca (r = 0,63) y Sr (r = 0,54), el análisis en Quillagua mostró una fuerte asociación del As con Mn (r = 0,91) y la MO (r = 0,85). El análisis de extracciones secuenciales reveló una mayor cantidad de As fácilmente intercambiable en los sedimentos superficiales de Sloman (12% del total, 45 mg/kg de peso seco) en comparación con Quillagua (3% del total, 40 mg/kg de peso seco). Estos resultados indican que la vegetación y la MO controlan significativamente la inmovilización y acumulación de As en la sección baja de la cuenca del río Loa. La asociación diferencial de As en estos sitios implicaría distintos comportamientos en la movilidad del As. El As asociado a sitios con vegetación como Quillagua sería menos móvil durante la estaciones con eventos de crecidas en comparación al sitio del tranque de Sloman que posee sedimentos finos y de fácil re-suspensión. Esto indicaría un rol de barrera química y física de las plantas que regula el flujo del As aguas abajo. Palabras Claves: Contaminación de ríos, Metales traza, Transporte fluvial, Materia orgánica, Plantas, Fitoestabilización, Sedimentos, Quillagua, Tranque Sloman.
Copper corrosion and biocorrosion events in premise plumbing
(2017) Vargas Cucurella, Ignacio Tomás; Fischer Montt, Diego A.; Alsina, M.; Pavissich, J.; Pastén González, Pablo Arturo; Pizarro Puccio, Gonzalo E.; CEDEUS (Chile)
Culture dependent and independent analyses of bacterial communities involved in copper plumbing corrosion
(2010) Pavissich Bartolozzi, Juan Pablo; Vargas Cucurella, Ignacio Tomás; González, B.; Pastén González, Pablo Arturo; Pizarro Puccio, Gonzalo E.
Daily Freeze-Thaw Cycles Affect the Transport of Metals in Streams Affected by Acid Drainage
(2016) Guerra, P.; Simonson, K.; González, C.; Gironás León, Jorge Alfredo; Escauriaza Mesa, Cristián Rodrigo; Pizarro Puccio, Gonzalo E.; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Pastén González, Pablo Arturo; CEDEUS (Chile)
Differential arsenic binding in the sediments of two sites in Chile's lower Loa River basin
(2014) Bugueño, M.; Acevedo, S.; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; Pizarro Puccio, Gonzalo E.; Pastén González, Pablo Arturo
Distribution of copper, zinc, lead and cadmium concentrations in stream sediments from the Mapocho River in Santiago, Chile
(2006) Segura Segura, Rodrigo; Arancibia Moya, Verónica; Zúñiga López, María Carolina; Pastén González, Pablo Arturo
Dynamics of metals in street dust after a mudslide: Case of mining city in Chile
(2019) Vega Contreras, Alejandra Soledad; Arce, Guillermo; Carkovic Aguilera, Athena B.; Moya, Pablo; Coquery, Marina; Pastén González, Pablo Arturo; CEDEUS (Chile)
Effect of substrate depth and roof layers on green roof temperature and water requirements in a semi-arid climate
(2016) Reyes, R.; Bustamante Gómez, Waldo; Gironás León, Jorge Alfredo; Pastén González, Pablo Arturo; Rojas, V.; Suárez Poch, Francisco Ignacio; Vera Araya, Sergio Eduardo; Victorero Castaño, Felipe Andrés; Bonilla Meléndez, Carlos Alberto; CEDEUS (Chile)
Effects of organic matter in arsenic removal during neutralization of acid mine drainage
(2017) Arce Marín, Guillermo J.; Pastén González, Pablo Arturo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El drenaje ácido de minas (AMD) es un problema ambiental importante ya que restringe el uso de aguas recibiendo este drenaje debido a sus componentes tóxicos. También es un problema de sustentabilidad importante para las ciudades andinas del norte y centro de Chile, afectando las fuentes de agua potable o incrementando el consumo de energía y la producción de residuos durante el tratamiento. La formación de fases reactivas sólidas como oxihidróxidos de Fe y Al en confluencias de ríos en los que ocurre neutralización de AMD es un proceso de atenuación natural de metales y metaloides. A pesar de que se sabe que la materia orgánica (MO) puede afectar la agregación de oxihidróxidos de Fe y Al y la sorción de arsénico sobre sus superficies, el rol de la MO en el destino del arsénico durante la neutralización de AMD en confluencias de ríos no se ha estudiado. Se utilizó trabajo de terreno y experimental para entender el rol de la MO durante la neutralización de AMD, usando la confluencia de los ríos Azufre y Caracarani como modelo de estudio. Las mediciones de terreno revelaron una pérdida de MO de 10-15% aguas abajo de la confluencia, lo que fue atribuido a la asociación con oxihidróxidos de Fe y Al que sedimentan en el lecho. Cuando se mezcló agua afectada por AMD con aguas del río Caracarani bajo distintas condiciones de pH, y concentración y tipo de materia orgánica en el laboratorio, se observó que la MO promovió la agregación de óxidos de hierro sin afectar la sorción de arsénico en condiciones levemente ácidas (pH ~4.5), mejorando la remoción de arsénico. En condiciones ácidas (pH ~3), se observó la presencia de metales particulados a altas concentraciones de MO, sugiriendo que la agregación de complejos MO – metal podría convertirse en el mecanismo de remoción principal. Este trabajo contribuye a un mejor entendimiento del rol de la MO en cuencas afectadas por AMD, mostrando que la presencia de MO durante procesos de neutralización de AMD puede mejorar la remoción de metales. Este conocimiento es crítico para diseñar soluciones de ingeniería para controlar la contaminación de fuentes naturales y mineras.
Enhancement of particle aggregation in the presence of organic matter during neutralization of acid drainage in a stream confluence and its effect on arsenic immobilization
(2017) Arce, G.; Montecinos, M.; Guerra, P.; Escauriaza Mesa, Cristián Rodrigo; Coquery, M.; Pastén González, Pablo Arturo; CEDEUS (Chile)
Ética y seguridad en la investigación: aprendizajes y desafíos
(Ediciones UC, 2022) Alarcón Bustos, Mariela; Arenas Morales, Verónica; Arévalo Nally, Constanza; Bonacic Salas, Cristián; Bravo Valenzuela, Paulina; Cabrera Oyarzún, Alejandro; Cáceres Soto, Nataly Edith; Caprile Etchart, Paola Francisca; Díaz Sacco, Alessandra; Gimpel Rivera, Jessica; Guzmán Durán, Ana María; Hilliger Carrasco, Isabel; Ibacache REyes, Felipe Andrés; López González, Dany; Martínez Pereira, Alejandra; Medina Silva, Rafael; Miranda Molina, Carlos Alberto; Muñoz Baeza, Ana; Nogueira Llovet, Amanda Antonia; Pastén González, Pablo Arturo; Pavez Guerrero, Paulina; Ramaciotti Godoy, Clara; Ramos Vergara, Paulina; Roschzttardtz Choucroun, Hannetz France; Troncoso Troncoso, Carlos Patricio; Valera, Luca; Várgas Sepúlveda, Jonathan; Santana López, Alejandra Isabel; Valera, Luca
¿Por qué es importante y necesaria la ética de la investigación en Chile? Se convoca aquí a más de setenta académicos y profesionales a presentar sus reflexiones, orientaciones y aprendizajes asociados al resguardo ético y de la seguridad en investigación. Este libro permite una aproximación al quehacer de las universidades chilenas abordando las temáticas que moviluzan a los comités éticocientíficos y ofrece una panorámica de sus aportes en la formación de las buenas prácticas de investigación en las comunidades universitarias. Esta publicación constituye un aporte a la literatura en la gestión de la ética y seguridad en investigación académica desde y para un público hispanohablante que sin duda contribuirá a mejorar estrategias de gestión y desarrollo en estos ámbitos, además de contribuir a la construcción de una sociedad más humana y respetuosa del entorno social, cultural y natural, en el contexto de la generación de conocimientos de alto nivel.

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