METODOLOGA EXPERIMENTAL La metodologa experimental de este estudio se divide en tres etapas: 1) Calibracin, validacin e implementacin de las tcnicas analticas que permitan identificar cianobacterias y cuantificar sus metabolitos en agua natural y potable; as como los mtodos para determinar las principales caractersticas fisicoqumicas y microbiolgicas 2) Realizacin de un programa de muestreo y caracterizacin fisicoqumica y microbiolgica del agua cruda y tratada3) Anlisis estadstico de resultados. A continuacin se describen los materiales, reactivos y las tcnicas analticas empleados en el estudio. Material y reactivos Aguas a evaluar Las muestras de agua a evaluar fueron recolectadas en: a) Homogeneizacin del agua cruda de la PPLB, b) a la entrada y salida de sedimentadores, y c) a la salida de la Planta Potabilizadora Los

Muestreo y preservacin de muestras Las muestras, recolectadas por triplicado, se utilizaron para la medicin de los parmetros fisicoqumicos, microbiolgicos y de los metabolitos de cianobacterias. A continuacin se describe la tcnica de recoleccin y preservacin de cada parmetro. Parmetros fisicoqumicos Los parmetros fisicoqumicos determinados fueron: pH, temperatura, contenido de oxgeno disuelto, color, turbiedad, fosfatos, nitritos, nitratos y slidos suspendidos totales. Parmetros microbiolgicos Determinacin de clorofila-a: Las muestras se recolectaron en frascos mbar de un litro, se llevaron en hieleras al laboratorio y se conservaron a una temperatura de 4C, para evitar su descomposicin gradual. Muestreo de organismos: Cada muestra se recolect por duplicado en frascos mbar de un litro. En la botella se agregaron 20 mL de formol (J.J Baker CAS, 2106-2) al 36% (fijador de clulas). Estas muestras fueron llevadas en hieleras al laboratorio para su observacin. Metabolitos de cianobacterias Determinacin de 2-metilisoborneol (2-MIB) y geosmina (GEO): Se recolectaron muestras de 60 mL, en frascos de vidrio de 100 mL que contenan 15 g de cloruro de sodio (NaCl) y un agitador magntico; los frascos se sellaron con una septa y fueron llevados en hieleras al laboratorio del Instituto de Ingeniera de la UNAM, para su anlisis al da siguiente. Determinacin de anatoxina-a, cilindrospermopsina y microcistina: Se recolectaron muestras de 500 mL en frascos mbar, que fueron llevadas en hieleras al laboratorio del Instituto de Ingeniera de la UNAM y conservadas en un cuarto fro a 4C, para realizar al da siguiente su extraccin en fase slida. 3.2 Tcnicas analticas Parmetros fisicoqumicos Las tcnicas analticas y los equipos utilizados para cuantificar los parmetros fisicoqumicos Parmetros microbiolgicos Determinacin de clorofila-a: La determinacin de clorofila-a se realiz con base en la tcnica estandarizada propuesta por la Agencia de Proteccin al Ambiente (EPA, por sus siglas en ingls), Mtodo 446 (1997). Esta tcnica est constituida por dos etapas: a) extraccin y b) cuantificacin por mtodo espectrofotomtrico. A continuacin se describe cada etapa. a) Extraccin de Clorofila-a: Los pigmentos se extraen del concentrado planctnico con acetona acuosa y la absorbancia del extracto se determina con un espectrofotmetro (HACH DR 2010). Este procedimiento, que se describe a continuacin, se realiza con poca luz o sin luz, para evitar procesos de degradacin de la clorofila-a y se utilizan tubos opacos o protegidos de la luz con papel aluminio. Procedimiento: La muestra se recolecta en una botella mbar y se analiza en un lapso mximo de 24 horas (o bien se almacena refrigerada a una temperatura de 4C), siguiendo el procedimiento que a continuacin se describe: 1. Se homogeneiza la muestra, mediante agitacin. 2. Se verifica que los volmenes de las muestras de agua cruda y del sedimentador entrada sean de 200 mL, y para el agua recolectada en el sedimentador salida y en el efluente sean de 400 mL. 3. Se instala el dispositivo de filtracin (Figura 3.2) y se filtra la muestra con filtros (Whatman GF/F 0.7 m). Despus de cada vertido siempre se agita la muestra, dada la gran capacidad de flotacin que poseen las cianobacterias. 4. La muestra concentrada en el filtro se puede guardar en refrigeracin en papel aluminio durante 3 semanas, siempre que su pH sea igual o mayor a 7. 5. Se corta el filtro y se coloca en un tubo de vidrio cubierto en papel aluminio. 6. Con pipeta graduada se agregan 3 mL de una solucin concentrada de acetona (90%, marca Sigma) y 0.2 mL de carbonato de magnesio (0.1 Molar). 7. La muestra se agita en vrtex durante 1 minuto y luego se ajusta el volumen a 10 mL con acetona. 8. La muestra se macera durante 20 horas y se agita cada 3 horas para permitir el mximo contacto entre la acetona y el papel. 9. Se centrifuga el extracto durante 20 minutos en una centrifugadora modelo J-600, marca SOL-BAT a 2500 rpm, en el sobrenadante se obtiene la disolucin de clorofila-a. Fig. 3.2 Dispositivo de filtracin. b) Cuantificacin de clorofila-a 1. Se transfieren 3 mL del sobrenadante de la disolucin de clorofila-a a una celda de 1 cm de trayectoria ptica. 2. Para calcular la concentracin de clorofila-a se lee la densidad ptica (DO) del sobrenadante a 664, 647 y 630 nm.

Metabolitos de cianobacterias Determinacin de 2-MIB y GEO por SPME-GC-MS En los anlisis para identificar y cuantificar los metabolitos causantes de olor y sabor terro-mohoso se utilizaron estndares de 2-metilisoborneol con 98% de pureza, y para geosmina con 97% de pureza La determinacin de los metabolitos 2-MIB y GEO, est constituida por dos etapas: a) microextraccin en fase slida y b) cuantificacin por el mtodo cromatogrfico de gases acoplado a espectrometra de masas. Para la cuantificacin se aplicaron dos etapas tanto a las muestras de agua recolectadas en la PPLB, como a soluciones estndar diluidas en agua destilada y preparadas para obtener la curva de calibracin. Para las curvas de calibracin, se prepararon soluciones en agua destilada a 5, 10, 20, 40, 80, 100 y 140 ng/L, y posteriormente se analizaron por microextraccin en fase slida acoplada a cromatografa de gases con detector de espectrmetro de masas (SPME-GCMS por sus siglas en ingls). En la etapa previa a la de micro-extraccin en fase slida, las muestras se recolectaron en frascos de 100 mL con un volumen de muestra de 60 mL, se adicionaron con un embudo 15 g de NaCl (con 99.96% de pureza, marca J. T. Baker) para incrementar la volatilizacin de los metabolitos y se agrega una barra magntica. Las muestras se taparon para evitar la evaporacin de los metabolitos, se trasladaron en hielera y se dejaron en el cuarto fro del laboratorio a una temperatura de 4C. Al da siguiente, se realiz la etapa de micro-extraccin en fase slida, en una parrilla de agitacin se coloc el frasco de la muestra y se introdujo el inyector, el cual tiene una fibra (Marca Supelco, 57348-U) de 50/30 DVB/CAR/PDMS (2 cm). Para que los dos metabolitos se adsorbieran en la fibra, con posterioridad, se agit magnticamente, de manera vigorosa mediante una parrilla de agitacin (870 rpm), durante 30 minutos a 60C. La desorcin se realiz en el cromatgrafo de gases al momento de inyectar, durante 5 minutos en modo splitless a una temperatura de 250C; ste es un tipo de inyeccin de muestras en cromatografa de gases, apropiado para el anlisis de trazas La descripcin de la tcnica se ilustra en la Figura 3.3 y los parmetros de operacin del cromatgrafo de gases se muestran en la Tabla 3.3. 60 mL de agua 15 g de NaCl 60 C 30 min 60 C Muestras Calentamiento Inyector con fibra Adsorcin CG-EM Desorcin

Determinacin de cianotoxinas por SPE-HPLC con detector de arreglo de fotodiodos. La anatoxina-a, cilindrospermopsina y microcistina, son metabolitos de tipo neurotxico, hepatotxico-citotxico y hepatotxico, respectivamente; su determinacin se realiz en dos etapas: a) extraccin en fase slida (SPE, por sus siglas en ingls) y b) cuantificacin por cromatografa de lquidos de alto rendimiento (HPLC por sus siglas en ingls) con detector de fotodiodos. Previo a la extraccin de las aguas naturales contenidas en las botellas mbar de un litro se efectu una filtracin rpida para remover slidos que puedan provocar la obstruccin del cartucho. a) Extraccin en fase slida (SPE). A una alcuota de 500 mL de agua se le aplic una SPE, usando como fase slida un cartucho de extraccin de 5 g de C18 (Marca Strata, 33 m, 500 mg/6mL 8B-S100-HCH). La extraccin en fase slida se realiz mediante un acondicionamiento previo de la fase (etapa 1). Posteriormente, se prosigui con una extraccin o adsorcin (etapa 2) de las cianotoxinas. Una vez extradas las se desorbieron (etapa 3) y se obtuvo un extracto que se evapor mediante un rotavapor (Marca Heidolph Instruments Laborota 4011-digital), finalmente se analiz por cromatografa lquida. Las etapas anteriores que constituyen el procedimiento de extraccin de las cianotoxinas con cartuchos de C18 y la cuantificacin por cromatografa lquida, se ilustran en la Figura 3.4 y se describen con detalle a continuacin Fig. 3.4 Diagrama fotogrfico de la tcnica de extraccin de cianotoxinas en fase slida. 5 mL de MeOH/H2O al 30% mL de MeOH/H52O al 70% mL de agua 5005 mL cloruro de metileno/acetato de etilo 5 mL de MeOH 5 mL de H2O Rotavapor HPLC Acondicionamiento Adsorcin Desorcin Concentracin