Gestión Ambiental

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https://hdl.handle.net/10669/513

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Red REMARCO: ciencia y comunicación en el abordaje de estresores marino-costeros
(2024-03-11) Brenes Alfaro, Laura; Carrasco Palma, Daniel
Este artículo presenta la experiencia de trabajo colaborativo e interdisciplinario entre científicos y comunicadores, en el marco de la Red de Investigación de Estresores Marinos— Costeros en Latinoamérica y el Caribe (REMARCO), creada en el año 2018. Se reflexiona acerca de las acciones logradas desde su creación, y la dinámica establecida entre el grupo científico y el de comunicación. Se concluye que el trabajo colaborativo ha permitido que los científicos aprendan a realizar divulgación de los resultados de sus investigaciones, mientras los comunicadores adquieren conocimientos técnicos sobre la problemática de los estresores marino-costeros, logrando sinergias en beneficio de la divulgación científica; con puntos de mejora que deberán ser solventados en el futuro próximo.
Estrategias socioambientales para contribuir al desarrollo sostenible en poblaciones vulnerabilizadas. Caso Barrio Josema (Barrio La Hacienda) Palmares, Alajuela.
(2023) Rojas Sagot, Raquel María; Fournier Rodríguez, José Luis
En una era en donde la cotidianidad se ve gravemente impactada por el aumento de los efectos del cambio climático, surge la necesidad de investigar a fondo la vinculación entre la desigualdad y los impactos climáticos en comunidades que han sido sistémicamente vulnerabilizadas. La presente investigación desarrolla un proceso de gobernanza climática comunitaria desde un diagnóstico socio ecológico, en donde se identifican las principales variables de degradación ambiental en la Comunidad La Hacienda, en relación con las políticas gubernamentales implementadas que produjeron el traslado de poblaciones urbanas vulnerabilizadas a áreas rurales. La participación comunitaria fue la variable transversal predominante y como resultado colectivo se elaboró un plan de gobernanza climática comunitaria que nace de los talleres y programas educativos aplicados en las poblaciones clave de la investigación: mujeres, infantes y adolescentes todas pertenecientes al Barrio La Hacienda en el cantón de Palmares, Alajuela, Costa Rica.
Étude de l’incidence des blessures externes chez les cétacés des Petites Antilles, et caractérisation préliminaire des pressions anthropiques associées
(2023-08-28) Gauducheau, Victor; Bernus, Jeffrey
Of the 93 known species of cetaceans, one-third are found in the Caribbean. Yet there are few large- scale scientific studies of them in this region. Besides, with 70% of the local population directly dependent on the sea (fishing, tourism) and numerous shipping lanes, cetaceans are particularly exposed to human pressures. Thanks to two years of sea expeditions and a substantial sampling effort in the Lesser Antilles, over 5,200 cetacean photographs have been collected and analyzed. The creation of a key for determining the anthropogenic or natural origin of the cetaceans’ injuries has enabled a preliminary estimate of the quantification and location of anthropogenic pressures linked to maritime traffic and fishing activities in the Lesser Antilles. Cetacean species present distinct injury profiles, with some being more marked than others by anthropogenic injuries, especially the dwarf and pygmy sperm whales (Kogia sp.) and the pygmy killer whale (Feresa attenuata), though they would require more observations. This is also the case for the melon- headed whale (Peponocephala electra), for which the level of confidence is more reasonable. In contrast, the most frequently observed species, the pantropical spotted dolphin (Stenella attenuata), is very little marked. This species can nevertheless be used as a basis for a spatial analysis of injury distribution, thanks to its resident nature on each island. However, it cannot really act as a sentinel species, as only 9% of individuals bear anthropogenic wounds. Nevertheless, the spatial distribution of wounds observed (fresh wounds and on S. attenuata, a resident species) seems to indicate that certain areas, such as Saint Vincent and the Grenadines, Saint Lucia or the French islands of Martinique and Guadeloupe, are particularly associated with high anthropogenic impacts. Finally, certain biological and ethological characteristics, such as black color, low age of sexual maturity and high maximum dive duration, seem to increase the susceptibility of being injured by human activities. This is confirmed by a Random Forest artificial intelligence model, but more balanced data across species would give greater confidence in these results. More information on the distribution and behavior of species in the Lesser Antilles, together with international cooperation, would lead to a better understanding of the threats to cetaceans, and to more effective global conservation measures.
Water quality in Costa Rica
(2019) Hidalgo León, Hugo G.; Springer Springer, Monika; Astorga Espeleta, Yamileth; Gómez Ramírez, Eddy; Vargas Azofeifa, Ingrid; Meléndez Cerda, Édgar
This book provides an overview of surface and groundwater quality and impacts on human consumption, agriculture and ecosystem services in each country, thereby creating a hemisphere-wide picture of the current status and future challenges for the quality of essential water resources.
Propuesta de ruta ecoturística nocturna en el distrito central de Golfito
(2021) Sánchez Chavarría, Mariela; Umaña Granados, Fabián
Se diseña una propuesta de actividades ecoturísticas nocturnas para que contribuya al desarrollo sostenible y diversifique la oferta turística del distrito central de Golfito. Se identifica los senderos turísticos donde se pueda practicar recorridos nocturnos en el distrito de Golfito y se mapea una ruta ecoturística. También se elabora un inventario de las especies de flora y fauna en los sitios estudiados para proveer una herramienta que permita conocer el potencial turístico nocturno. Y finalmente, se realiza una revista de turismo nocturno natural con base en los datos obtenidos en la investigación, con el fin de proporcionar la información al público en general.
Diseño y aplicación de herramientas para el manejo de zonas silvestres adscritas a la Red de Reservas Naturales del Corredor Biológico Montes del Aguacate
(2022) Madrigal Elizondo, Victor Hugo; Fernández Otárola, Mauricio
Costa Rica posee un Sistema Nacional de Áreas de Conservación (SINAC) que se encarga de la creación y la gestión de las Áreas Silvestres Protegidas (ASP) del país. Existen otras iniciativas de conservación que no se contemplan dentro de este sistema, lo que implica que carezcan de respaldo técnico y legal a diferencia de las ASP. La Red de Reservas Naturales del Corredor Biológico Montes del Aguacate (RRN-CBMA) corresponde a una de estas iniciativas. Nace del quehacer del Comité Local del Corredor Biológico con la finalidad de ejecutar una estrategia de gestión basada en un grupo organizado de espacios naturales para incentivar y fortalecer la conservación de los recursos naturales dentro de su territorio. El presente TFIA busca otorgar a estas reservas instrumentos que faciliten la planificación efectiva en sus procesos de conservación, por medio del diseño y aplicación de herramientas para el manejo, procurando maximizar los recursos presentes en estos sitios en protección. Para cumplir con esto se realizó un diagnóstico del estado de las reservas y con la información obtenida se elaboró una adaptación de la Guía para el Diseño y Formulación del Plan General del Manejo de las Áreas de Vida Silvestres Protegidas de Costa Rica. Posteriormente, se diseñó el plan de manejo de la Reserva Natural ASADA de Piedades Sur que se utilizó para validar la adaptación de la guía realizada. Finalmente, se elaboró un plan de fortalecimiento de capacidades dirigida a los administradores y propietarios de las reservas naturales del CBMA.
Contexto del riesgo a desastres en Cóbano, Paquera y Lepanto Puntarenas Costa Rica
(2019-12) Salazar Murillo, Silvia Elena
El presente artículo pretende recopilar algunos resultados de investigaciones sobre vulnerabilidades, amenazas y capacidades ante eventos adversos en los distritos de Cóbano, Paquera y Lepanto, pertenecientes al cantón de Puntarenas. Para esto se realizó una revisión bibliográfica que permitió localizar información del tema en cuestión, donde se pueden visualizar algunos escenarios de riesgos. Con este panorama las personas e instituciones competentes pueden tener un respaldo teórico para la toma de decisiones con la finalidad de mitigar, prevenir y reducir riesgos.
Análisis de vulnerabilidades y capacidades, psicosociales y ambientales, en materia de prevención y atención de emergencias ante eventos adversos, en la zona de Santa Teresa de Cóbano, durante el año 2017
(2018-09-27) Fernández Picado, Diseiry; Henrich Figueroa, Giyeth; Salazar Murillo, Silvia Elena; Salguero Villalobos, Silvia; Morales Campos, Valeria; Escalante Meza, Jimena
Este documento pretende visualizar los resultados del trabajo final de graduación, en modalidad de seminario de graduación, denominado “Análisis de vulnerabilidades y capacidades psicosociales y ambientales, en materia de prevención y atención de emergencias ante eventos adversos, en la comunidad de Santa Teresa de Cóbano”. Dicho seminario está respaldado por el proyecto de investigación Crónica de un terremoto anunciado: la reconstrucción de la memoria colectiva sobre el terremoto de Nicoya del 5 de setiembre del 2012, de manera que es un seguimiento de la intervención que realizó la Brigada de Atención Psicosocial en Situaciones de Desastres y Emergencias, en distintas zonas de Guanacaste y Puntarenas, luego del terremoto del 2012. El objetivo es identificar las vulnerabilidades y capacidades, psicosociales y ambientales, en la zona de Santa Teresa de Cóbano. Para lo anterior, se realizaron entrevistas y talleres con organizaciones formales instaladas en la comunidad; además, se sistematizó la información y se realizaron dos devoluciones parciales en la comunidad y ante las instituciones, para validar la información y generar una propuesta de participación y fortalecimiento de las capacidades instaladas. De los resultados destaca que las organizaciones reconocen la necesidad de prepararse ante eventos adversos, sin embargo no lo realizan para no afectar la principal actividad económica, el turismo. Asimismo, se evidencia la heterogeneidad presente en la comunidad y la gran presencia de migrantes, la ruptura en el sentido de pertenencia, así como la fractura en los lazos sociales y la pérdida de identidad. A esto, se le añade la dificultad de organización, participación y seguimiento de proyectos comunitarios, lo que desemboca en el desinterés y la desarticulación de la comunidad en involucrarse. Además se identifican problemáticas como actividades delictivas, deserción escolar, alto costo de la vida, acceso casi nulo al agua potable, disposición inadecuada de las aguas residuales, manejo de residuos sólidos, falta de ordenamiento territorial; así como la ausencia de acompañamiento psicosocial en los procesos comunitarios.
Presentación virtual del libro "El agua en la Región de Occidente de Costa Rica: un balance de la situación"
(2021-06-10) Badilla Vargas, Maynor; Solórzano Vargas, William; Vásquez Carranza, Luz Marina; Guido Granados, Ismael; Mora Pacheco, Juan Carlos; Herrera Valenciano, Minor De Jesús
Esta es una presentación virtual del libro "El agua en la Región de Occidente de Costa Rica: un balance de la situación". La misma se realizó con la ayuda de los autores Willian Solórzano Vargas y Maynor Badilla Vargas. Así como la participación de Luz Marina Vásquez Carranza, Ismael Guido Granados, Minor Herrera y Juan Carlos Mora Pacheco como invitados.
Estado de situación de las Organizaciones Comunitarias de Servicios de Agua y Saneamiento (OCSAS) en el cantón de San Ramón, Alajuela
(2022-08) Muñoz Amores, Adriana Patricia; Méndez Montero, Ana Carolina; Mora Moya, Jéssica Alejandra
Este artículo presenta una caracterización de las Organizaciones Comunitarias de Servicios de Agua y Saneamiento (conocidas a nivel latinoamericano como OCSAS), existentes en el cantón San Ramón, haciendo énfasis en los niveles de desarrollo, definidos según el porcentaje de avance en cada una de las variables analizadas, lo cual permite evidenciar cuáles áreas están consolidadas y cuáles son áreas de mejora que comparten todas. Los resultados indican que estas organizaciones que brindan el servicio de agua potable son el segundo ente operador con más presencia en el cantón, después del Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (AyA) abasteciendo a casi un 50% del total de la población. Estas son organizaciones diversas en su composición y formas de apropiación y abastecimiento del servicio, algunas con niveles más básicos de gestión, otras con planificaciones de largo plazo, reconocimiento local e incidencia política. Se evidencia un avance mayor en aquellas variables que se vinculan con los “Índices de Calidad del Servicio Delegado (ICSD)”, establecidas por el AyA, a saber: calidad, cantidad, continuidad, cobertura y costo; mostrando que las OCSAS analizadas se ubican en niveles de alto y mediano desarrollo. Por su parte, las variables que se encontraron con bajo desarrollo resultan de instrumentos de planificación, que son recientemente reconocidos por su importancia en la gestión y además solicitados por las instituciones reguladoras, o bien, se refieren a los estudios técnicos, debido sobre todo a su costo.
Propuesta de educación para el desarrollo sostenible para estudiantes de primaria (primer ciclo), de la comunidad de Santo Domingo de Heredia, Costa Rica
(2022) Bolaños Ocampo, María Alexandra; Brenes Cambronero, Liz
Durante el transcurso del último milenio las prácticas sociales han entrado en crisis que afectan los ámbitos económicos, sociales, ambientales y culturales de la sociedad global (MASHAV, 2016). Este cambio de realidades genera incertidumbre en los ciudadanos, lo que conduce a que diferentes grupos busquen soluciones y se den respuesta a los conflictos mediante la justicia social, la equidad, la credibilidad; los cuales están siempre sujetos a los diferentes contextos que tiene el ser humano. Una de estas respuestas se ha reflejado en procesos de intervención a nivel educativo ambiental, como respuesta a problemas ambientales (Calvo, 2015; Calvo y Gutiérrez, 2007). Los problemas ambientales nunca se presentan aislados y se encuentran vinculados a múltiples facetas en la sociedad humana como la actividad social, los procesos de crecimiento poblacional, el urbanismo, el transporte, la salud, la ciencia, la tecnología, la industria, el comercio, la minería y la agricultura (Matarrita y Tuk, 2001). De forma tal, que se convierten en puntos focales para las iniciativas de acción y la generación de nuevos conceptos aplicados ante la crisis socioambiental; estas acciones toman especial relevancia en las sociedades desarrolladas. La educación ha sido la principal herramienta para poder contrarrestar la afectación por esta crisis socioambiental. La educación ha adoptado objetivos y estrategias que contribuyen al bienestar individual y colectivo, que incluye la modificación de los entornos naturales o construidos. Estas iniciativas educativas han generado reflexión ante cuestiones como la igualdad de oportunidades sociales, la función económica del sistema educativo en el mercado productivo laboral, la preservación del ambiente y la formación de valores (Calvo, 2015). Caride (2001) indica que el papel de la educación permite la incorporación de diferentes perfiles semánticos, conceptuales y “paradigmáticos” en los modos de imaginarla y practicarla. A menudo, producto de la innovación pedagógica que surge del inconformismo creador o de los retos que inducen realidades o problemáticas sociales, culturales o ambientales emergentes (por ejemplo, en aspectos que se relacionan con la multiculturalidad, la marginación social, el tiempo libre, el mercado laboral, los valores cívicos, entre otros.). 2 Como resultado de una reconceptualización obligada de los parámetros institucionales de la educación y la cultura, de los espacios y tiempos sociales, de las estructuras organizativas (...), ha dado lugar a una variada gama de "educaciones" y "sistemas formativos" (formal, no formal, informal, de adultos, comunitaria, urbana, intercultural, cívica, entre otros). Lo anterior, con la intención de hacer más explícitas las responsabilidades para una sociedad más saludable (Caride, 2001). Dentro de los procesos formativos se incluyen propuestas de educación ambiental para el desarrollo sostenible, como respuesta educativa para un futuro sostenible, abierta a la necesidad de "encontrar nuevas articulaciones para construir alternativas cognoscitivas que nos brinden posibilidades de conocer la complejidad ambiental” (González, 2000). Consecuentemente, con lo que esa complejidad requiere en los planos epistemológico, metodológico y pedagógico (Caride, 2001). Según Matarrita et al. (2001) la educación costarricense debe contener la perspectiva del desarrollo sostenible, ya que proporciona herramientas que ayudan al individuo, a fin de partir con su realidad inmediata y que desarrolle la capacidad de hacer propios conocimientos y valores éticos, los cuales le permitan ofrecer una respuesta participativa, responsable y solidaria en constante relación con su medio ambiente, tanto en el ámbito local, nacional o internacional. Esto permite fortalecer las iniciativas regionales con programas de formación, proyectos de participación de la sociedad civil, con la elaboración de agendas locales y nacionales (Macedo y Salgado, 2007). 3 Aún más profundo nace la educación para el desarrollo sostenible, la cual debe entenderse como: “La educación que tiene como objetivo despertar la conciencia crítica sobre los problemas que afectan al ambiente, el medio social, el económico y el ético, y se define como el proceso mediante el cual, un individuo adquiere conocimientos, interioriza actitudes y desarrolla hábitos que le permiten modificar su conducta individual y colectiva” (Matarrita y Navas, 1996; Matarrita, 2001). “El compartir conocimientos, el desarrollo de las habilidades, destrezas consiguientes, la internalización de los valores y actitudes, propician la conservación de dichos ciclos, procesos y equilibrios, quienes constituyen el objeto y la tarea de la educación para el desarrollo sostenible, en donde el alcance no es solo en el ámbito cognoscitivo sino también el afectivo” (Marrita y Tuk, 2001). De acuerdo con lo anterior, se pretende diseñar una propuesta de programa de educación ambiental para el desarrollo sostenible, que colabore con la generación de mejores conductas individuales y colectivas en infantes de primer ciclo del cantón de Santo Domingo de Heredia, Costa Rica.
Devolución de resultados del proceso investigativo realizado con asadas en San Ramón sobre la gestión comunitaria del agua
(2022) Muñoz Amores, Adriana Patricia
Este brochure contiene una síntesis para las ASADAS, de los resultados del proyecto de investigación Nº. 836-B8-056 La gestión comunitaria del recurso hídrico: el caso del cantón de San Ramón, Alajuela, en el período 2018-2020, inscrito en el CIDICER.
El derecho al agua
(2021-01-26) Muñoz Amores, Adriana Patricia
Muestra resultados del proyecto de investigación Nº. 836-B8-056 La gestión comunitaria del recurso hídrico: el caso del cantón de San Ramón, Alajuela, en el período 2018-2020
Estado de Situación de las ASADAS del cantón de San Ramón. Devolución de resultados
(2021-12-09) Muñoz Amores, Adriana Patricia
Devolución de resultados del proyecto de investigación Nº. 836-B8-056 La gestión comunitaria del recurso hídrico: el caso del cantón de San Ramón, Alajuela, en el período 2018-2020
Video para proyecto "Contaminantes Emergentes: monitoreo y diseño de estrategias para la mitigación de su impacto ambiental".
(2019-11-08) Fonseca Hidalgo, José Andrés
Video explicativo sobre el proyecto de investigación B7A09 "Contaminantes Emergentes: monitoreo y diseño de estrategias para la mitigación de su impacto ambiental". Proyecto del Espacio Universitario de Estudios Avanzados (UCREA) de la Universidad de Costa Rica.
Avances del proyecto de investigación: Plan de gestión para la reducción y remoción de los gases de efecto invernadero de la Sede de Occidente, Universidad de Costa Rica: un estudio regional
(2021) Chassoul Acosta, María José; Calvo Herrera, Ana Gabriela; Barrantes Barrantes, Edwin Alberto; Marín León, Rolando Alberto
El objetivo es medir los gases de efecto invernadero que todas las actividades de la Sede Regional de Occidente están produciendo. Para esto se implementaron diversas estrategias para obtener las mediciones y asi definir cuánto genera la institución r como esto define huella de carbono.
Memoria Foro Interinstitucional sobre el Recurso Hídrico en la Región de Occidente
(2017) Solórzano Vargas, William; Badilla Vargas, Maynor; Bolaños Alfaro, Jhon Diego; Arias Rodríguez, Jarol; Quesada Quesada, Marvin Elí; Alfaro Alfaro, Marlenne María; Córdoba Ortega, Jorge Antonio; Rodríguez Villalobos, Jorge; Vargas Trejos, Yendry; Quirós Vega, José; Sánchez Porras, Ronald; Solórzano Vargas, William; Badilla Vargas, Maynor
En la actualidad, el tema del agua reviste un papel determinante en el desarrollo humano y en la calidad de vida de los pobladores, y ello constituye un reto impostergable que demanda la implementación de políticas públicas orientadas a asegurar la calidad y disponibilidad de este recurso en el tiempo. Esta publicación refleja un esfuerzo hecho desde el Centro de Investigaciones sobre Diversidad Cultural y Estudios Regionales y del proyecto de investigación Observatorio del desarrollo humano en la Región de Occidente, por tener una participación activa en el proceso de diálogo, análisis y reflexión sobre problemáticas que aquejan la región de Occidente. Recopila la mayoría de las ponencias presentadas en el Foro Institucional sobre el Recurso Hídrico realizado en la Sede de Occidente de la Universidad de Costa Rica el 16 y 17 de octubre de 2014. El Foro contó con participación de estudiantes y docentes, además de instituciones públicas tales como el MINAE, SENARA, AyA y funcionarios de ASADAS de la Región de Occidente y de la Fundación Madre Verde. La publicación constituye un aporte, desde la academia, al estudio y deliberación sobre el recurso hídrico en la Región de Occidente, con el objetivo de contribuir en la generación de nuevas interrogantes de investigación, nuevas hipótesis de trabajo, despertar inquietudes sobre el tema de recurso hídrico y propiciar mayores niveles de concienciación y compromiso en torno a la situación de este recurso en la actualidad. En el primer capítulo se incluyen ponencias sobre administración y calidad del agua. En el segundo apartado se incluyen trabajos acerca de gestión jurídica del recurso hídrico. En el tercer y último apartado se incluyen propuestas para el manejo y protección del recurso hídrico.
El agua en la Región de Occidente de Costa Rica: un balance de la situación
(2020) Badilla Vargas, Maynor; Solórzano Vargas, William
Este trabajo es resultado del proyecto de investigación titulado Observatorio del Desarrollo Humano de la Región de Occidente: retos y perspectivas del recurso hídrico, número: 836-B3-024, inscrito en el Centro de Investigaciones sobre Diversidad Cultural y Estudios Regionales de la Universidad de Costa Rica. En la actualidad, el tema del recurso hídrico ocupa un rol protagónico en las agendas internacionales. La gestión y manejo de este preciado líquido constituye un reto inaplazable que demanda atención urgente y, ante todo, un genuino compromiso por parte de la sociedad civil y de la clase política encargada de ejecutar los procesos de toma de decisiones sobre este típico de medular relevancia. El objetivo fundamental de esta obra es ofrecer un balance sobre la disponibilidad, accesibilidad y calidad del recurso hídrico con que cuenta la Región de Occidente, as. como evidenciar los retos y desafíos que de manera conjunta, gobiernos locales, instituciones administradoras del agua y comunidades, tienen para garantizar a las futuras generaciones el disfrute de este recurso vital. El documento se ha estructurado en cinco capítulos; en el primero, se describe la situación del recurso hídrico a nivel mundial, con base en una serie de cifras emanadas por organismos internacionales; en el segundo, se ofrece un balance bibliográfico en el que se destacan los principales aportes de diversos estudios sobre el tema de recurso hídrico a nivel nacional y especialmente en la Región de Occidente. En el capítulo tercero, se ahonda en la disponibilidad del recurso hídrico con que cuenta cada uno de los cantones que conforman esta región y se plantean algunas consideraciones sobre la protección del agua, sobre todo a nivel de las nacientes. El cuarto capítulo se refiere a la demanda del recurso hídrico para el desarrollo de actividades como el riego de cultivos, ganadería, industria, comercio, así como la demanda derivada del crecimiento poblacional. El quinto apartado describe los entes operadores del recurso hídrico en la Región de Occidente, haciendo énfasis en el papel de las ASADAS en cuanto al manejo del agua y la problemática en torno a la calidad del recurso que distribuyen. Por último, se plantean algunas conclusiones y recomendaciones derivadas del estudio.
Análisis de la respuesta de la evapotranspiración al desarrollo de condiciones de sequía en la región Chorotega
(2021) Ríos Solano, Melissa; Durán-Quesada, Ana María
Esta investigación propone la implementación de un marco que integra la componente de la vegetación a la visión tradicional basada en temperatura y precipitación para analizar el papel del desarrollo de condiciones secas en la región Chorotega mediante su relación con evapotranspiración. Lo anterior, debido a que tradicionalmente se utiliza la evapotranspiración y el estrés hídrico como indicadores del desarrollo de las sequías, dejando de lado muchas veces los procesos que dominan el impacto de las condiciones secas sobre la vegetación. En vista de los problemas presentados en la región Chorotega durante los eventos secos, la finalidad del estudio es generar información, pertinente a las características biofísicas y climáticas de la región, que permita a los diferentes actores sociales desarrollar y ejecutar planes de mitigación y respuesta temprana ante fenómenos hidrometeorológicos secos extremos.
Bioaugmentation of pilot-scale slow sand filters can achieve compliant levels for the micropollutant metaldehyde in a real water matrix
(2022) Castro Gutiérrez, Víctor Manuel; Pickering, Laura; Cambronero Heinrichs, Juan Carlos; Holden, B.; Haley, J.; Jarvis, Peter; Jefferson, Bruce; Helgason, Thorunn; Moir, James W. B.; Hassard, Francis
Metaldehyde is a polar, mobile, low molecular weight pesticide that is challenging to remove from drinking water with current adsorption-based micropollutant treatment technologies. Alternative strategies to remove this and compounds with similar properties are necessary to ensure an adequate supply of safe and regulation-compliant drinking water. Biological removal of metaldehyde below the 0.1 µg•L−1 regulatory concentration was attained in pilot-scale slow sand filters (SSFs) subject to bioaugmentation with metaldehyde-degrading bacteria. To achieve this, a library of degraders was first screened in bench-scale assays for removal at micropollutant concentrations in progressively more challenging conditions, including a mixed microbial community with multiple carbon sources. The best performing strains, A. calcoaceticus E1 and Sphingobium CMET-H, showed removal rates of 0.0012 µg•h−1•107 cells−1 and 0.019 µg•h−1•107 cells−1 at this scale. These candidates were then used as inocula for bioaugmentation of pilot-scale SSFs. Here, removal of metaldehyde by A. calcoaceticus E1, was insufficient to achieve compliant water regardless testing increasing cell concentrations. Quantification of metaldehyde-degrading genes indicated that aggregation and inadequate distribution of the inoculum in the filters were the likely causes of this outcome. Conversely, bioaugmentation with Sphingobium CMET-H enabled sufficient metaldehyde removal to achieve compliance, with undetectable levels in treated water for at least 14 d (volumetric removal: 0.57 µg•L−1•h−1). Bioaugmentation did not affect the background SSF microbial community, and filter function was maintained throughout the trial. Here it has been shown for the first time that bioaugmentation is an efficient strategy to remove the adsorption-resistant pesticide metaldehyde from a real water matrix in upscaled systems. Swift contaminant removal after inoculum addition and persistent activity are two remarkable attributes of this approach that would allow it to effectively manage peaks in metaldehyde concentrations (due to precipitation or increased application) in incoming raw water by matching them with high enough degrading populations. This study provides an example of how stepwise screening of a diverse collection of degraders can lead to successful bioaugmentation and can be used as a template for other problematic adsorption-resistant compounds in drinking water purification.

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