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El objetivo del presente trabajo es el estudio y la optimización de metodologías analíticas combinadas para la evaluación de arsénico total y sus especies inorgánicas a nivel de vestigios en aguas naturales. Las distintas estrategias se basaron en sistemas de inyección en flujo (FI) acoplados a generadores de hidruros (HG) y detectores atómicos (AAS) con atomizador de tubo de cuarzo (QT). Las metodologías para la "especiación" elemental de arsénico en aguas naturales desarrolladas en este trabajo fueron optimizadas en condiciones no usuales para FI-HG-QT-AAS con el objetivo de mantener la distribución original de especies existente en el momento del muestreo. En el Capítulo 1 se presenta un panorama actualizado del problema sanitario ocasionado por la presencia de arsénico en las aguas subterráneas utilizadas para consumo humano en diferentes regiones del planeta, la relación existente entre las características hidrogeológicas de los reservorios naturales y la especie arsenical predominante, los avances aportados por recientes estudios toxicológicos y epidemiológicos como así también, el estado de la reglamentación sobre el tema a nivel nacional e internacional. Las metodologías analíticas más utilizadas en la determinación de arsénico y sus especies son también presentadas y discutidas en este capítulo. En el Capítulo 2 se realiza una revisión detallada de las diferentes estrategias mencionadas en la literatura para la preservación de las especies metálicas a nivel de vestigios en muestras acuosas. Se presenta un muestreador para la extracción de agua subterránea destinada al análisis de "especiación", el que fuera diseñado y construido en ocasión de este trabajo, con el objetivo de conservar la integridad de las muestras y las especies arsenicales durante las operaciones de muestreo. Las tareas de muestreo realizadas han involucrado la separación de las especies de arsénico inorgánico en campo mediante la utilización de resinas de intercambio aniónico fuertes y la recolección de las muestras para su análisis en laboratorio utilizando métodos en línea. Se discuten aquí, las ventajas y desventajas de la adición de preservantes en campo cuando el objetivo es el análisis de "especiación", justificándose de esta forma la modalidad adoptada en este trabajo.En el Capítulo 3 se presenta la optimización de una metodología FI-HGAAS para la determinación selectiva de As(III) mediante discriminación por pH en muestras de agua no acidificadas, en decir, sin preservar. Se presentan los mecanismos de transferencia de masa del analito desde el generador al detector y se postulan mecanismos de generación de átomos en tubos de cuarzo. Se analiza la bondad del diseño del sistema en flujo en términos de control de la dispersión (física y química) del bolo de muestra en el volumen total del manifold. Se muestran los resultados obtenidos en condiciones optimizadas y se hace una evaluación crítica de la influencia de las distintas variables operativas en la respuesta analítica ya que, la valoración en un medio de baja acidez, es atípica para el sistema FI-HGAAS empleado. En el Capítulo 4 se presenta un segundo método para la "especiación" de arsénico basado en un proceso de extracción en fase sólida (SPE) en columna para la separación de As(III) y As(V) a través de intercambio de iones, acoplado a un sistema de generación de hidruros y detección por espectrometría atómica. Las variables del sistema SPE-FI-HG-QT-AAS desarrollado para la determinación de As(III) en línea, se optimizaron mediante la aplicación de diseño experimental. En el Capítulo 5 se muestran los resultados del análisis de especiación de As(III) y As(V) inorgánicos en muestras de agua subterránea. Se realiza un estudio de interferencias ocasionadas por mecanismos de competencia en el proceso de extracción y se proponen alternativas para su eliminación. Se presentan aquí los estudios de validación de las metodologías analíticas desarrolladas en ocasión del trabajo utilizando como alternativa la espectrometría de masa con plasma inductivo acoplada a cromatografía líquida de alta performance (HPLC-ICPMS). Se comparan críticamente los resultados obtenidos. El Capítulo 6 se dedica a detallar los reactivos, materiales y métodos utilizados a lo largo del trabajo. El último capitulo está dedicado a las principales conclusiones. Las referencias bibliográficas son presentadas al final del trabajo.

Este trabajo está organizado en cuatro capítulos que se resumen a continuación: Capítulo 1: Muestra cómo la web se ha ido incorporando en todas las actividades cotidianas. Contempla definiciones como tecnología, ciencia e ingeniería, particularmente la ingeniería de software que da pie al nacimiento de esta nueva disciplina: la Ingeniería Web. Ofrece un panorama general de su inserción, de la obtención de su propio espacio y la necesidad del uso de métodos y técnicas en el desarrollo de WebApp. Capítulo 2: Revisa el estado del arte de los Métodos usados en Ingeniería Web. Aplica algunos métodos a un ejemplo simple y por último se construye una tabla comparativa de los métodos vistos en este capítulo. Capítulo 3: Hace un análisis de las áreas involucradas en el diseño de aplicaciones Web teniendo en cuenta las consideraciones de diferentes autores. Capítulo 4: Trata temas relacionados con el Diseño Instruccional, el aprendizaje significativo y cómo las aplicaciones hipermedia se van insertando, casi en silencio, en el mundo educativo. Se presenta el contexto relacionado a la interacción entre la Ingeniería Web y los aspectos del Diseño Instruccional. Se analizan los beneficios que aporta, se presenta y analiza el método EISE. Capítulo 5: Conclusiones, presentación de una aplicación.

Esta tesis se centra en una investigación sobre metodologías que guíen el diseño y desarrollo de juegos serios educativos digitales. Se indagan inicialmente conceptos de base como el de juegos serios, sus clasificaciones según distintos criterios, los beneficios encontrados en la literatura sobre su integración en diferentes áreas, y cuáles son los principales componentes de estos juegos. Luego, se analiza la importancia de guiar el diseño de los juegos serios educativos digitales, con una mirada que combine tanto aspectos tecnológicos como pedagógicos, tamizando los saberes del diseño instruccional, del diseño de juegos y de la Ingeniería de Software. A partir de una revisión sistemática de literatura se estudian más de 35 metodologías, que se presentan en forma completa, parcial y en algunos casos se han aplicado. Este estudio resulta un aporte ya que muestra categorizaciones propias y presenta un estado del arte sobre esta temática. Además, se encontró, que las metodologías no cubrían completamente el proceso de diseño y desarrollo. Algunas se enfocan a contextos muy específicos, otras presentan miradas parciales, atendiendo solo a algunos aspectos del proceso de diseño. Esto motivó la creación de la metodología DIJS, aporte central de esta tesis. La metodología DIJS propuesta en este trabajo, se basa en el estudio de previo, e integra algunas de las ideas encontradas en la literatura. Propone atender tanto al diseño, como al desarrollo y la evaluación del juego serio que se desea crear. Incluye una metáfora encontrada en una de las metodologías estudiadas, en donde se plantea que este proceso es como un menú que cuenta con platos (etapas), y para cada plato se utilizan ingredientes y utensilios para realizarlo. Así las etapas de DIJS recomiendan ingredientes y utensilios en cada una, para guiar y viabilizar su realización. Las etapas incluyen desde la definición de los objetivos pedagógicos del juego, la definición del perfil del jugador (atendiendo a cuestiones de interés para su aprendizaje), hasta la evaluación del juego, con estudiantes y docentes, y con foco en la jugabilidad. La metodología propuesta se evaluó de dos formas diferentes: 1. A través de aplicarla para el análisis y extensión del juego serio Desafiate, previamente creado por el autor de esta tesis; 2. Con un juicio de expertos con participación de 10 profesionales con formación específica mayormente en el área de Tecnología Informática aplicada en Educación. Los resultados dan cuenta de que la metodología ha guiado adecuadamente tanto el análisis de Desafiate como la integración de una nueva funcionalidad. Mediante la etapa de evaluación con sus ingredientes y utensilios se pudieron hallar nuevas oportunidades de mejora para el juego. Además, se encontraron algunos ingredientes que para el análisis podrían resultar redundantes. En el juicio de expertos, hay un consenso en cuanto a la utilidad y el valor otorgado a la metodología DIJS y a las etapas propuestas. Sin embargo, se abre el camino para profundizar respecto de la flexibilidad para cambiar los ingredientes y utensilios. Se concluye que la DIJS es un aporte metodológico e instrumental que no ha sido aplicado y ha dado buenos resultados. Asimismo, abre nuevas oportunidades para profundizar en esta investigación.

El objetivo consistió en utilizar la capacidad sinóptica de las imágenes satelitales NOAA-AVHRR,y las variables físicas medidas mediante éstas, para efectuar análisis espacio-temporales que permitan asociar las variables satelitales con procesos oceanográficos e información biológico-pesquera. Se desarrollaron metodologías de procesamiento que permiten el uso de la información AVHRR para la generación estandarizada y confiable de imágenes de TSM (utilizando las bandas 3 a 5 del infrarrojo térmico) e imágenes de reflectancia del agua como indicadoras del grado de turbidez superficial en zonas costeras (empleando las bandas ópticas 1y 2). Se generó una metodología para derivar imágenes de gradientes a partir de las imágenes de TSM, las cuales son utilizadas para la identificación de frentes oceanográficos. Finalmente, se generaron distintos procedimientos para analizar la coherencia y calidad de una serie de 800 imágenes de TSM para el ASO, las cuales abarcan un período de 11 años (1985-1995) de información AVHRR de TSM. La serie temporal de 11 años de datos de TSM se utilizó para describir las condiciones medias de esta variable en el ASO, la amplitud térmica del ciclo anual y las fechas de ocurrencia de las TSM máximas y mínimas, análisis que complementan y refuerzan trabajos previos efectuados. Sin embargo, debido al mayor grado de detalle en relación con mapas climatológicos preexistentes, las distribuciones mensuales y estacionales medias de TSM, pueden ayudar a comprender con mayor detalle el patrón anual de la TSM, el cual resulta de suma importancia para la interpretación de muchos eventos biológicos en esta extensa región. La serie temporal permitió identificar y caracterizar temporalmente las zonas de ocurrencia de frentes oceanográficos en el ASOa partir de imágenes de gradientes de TSM. La considerable extensión espacial de las imágenes permitió una perspectiva a gran escala de los frentes imposible de obtener mediante campañas oceanográficas. Los datos AVHRR de turbidez se utilizaron en la zona del Río de la Plata. Se estableció una metodología que permite estimar la distribución de sedimentos superficiales a partir de la correlación entre la concentración de sedimentos en superficie y los valores de reflectancia. Por otro lado, se analizó la importancia relativa de la distribución de los frentes de salinidad y turbidez en relación con el patrón de distribución de clases de edades de corvina rubia (Micropogonias furnierü en el estuario. La TSM se asoció con las capturas de caballa (Scomberjaponicus) en la zona costera marplatense (38°S) y merluza de cola (Macruronus magellanicus) en la zona del talud continental. La TSM obtenida a partir de datos AVHRR mostró ser útil para analizar la relación entre esta propiedad y las capturas, sugiriendo que metodologías de análisis de la capa superficial de temperatura mediante información satelital AVHRR pueden ayudar en el ahorro de tiempos de búsqueda del cardumen y costos de navegación.

El objetivo general de esta Tesis ha sido llevar a cabo estudios sobre metodologías multi-offset (MO) de Georadar (GPR) por reflexión para: 1) mejorar la relación señal-ruido y la continuidad de las señales primarias recibidas en suelos y estructuras que presentan bajos niveles de respuesta y 2) evaluar la potencialidad de dichas metodologías en relación con aplicaciones novedosas de GPR. En primer lugar se investigó la utilización de metodologías MO para el estudio de estructuras cilíndricas con curvatura significativa, tales como troncos y pilares. Estas estructuras producen abundantes reflexiones múltiples que, en las secciones de datos de single-offset (SO) no pueden ser distinguidas de las reflexiones primarias de interés y que pueden ocultar a las mismas debido a sus intensidades relativamente altas. Hemos resuelto dicha ambiguedad mediante la adquisición simultánea de perfiles MO, y el modelado y ajuste de curvas teóricas para identificar a esos múltiples. Este ajuste, a su vez permite incrementar la precisión en el cálculo de la velocidad de propagación, lo que lleva a una mejora en el posicionamiento de los reflectores. Mediante la adaptación de procedimientos de migración y visualización comúnmente utilizados en prospección sobre interfases aire-suelo de baja curvatura, no periódicas, fue posible generar imágenes finales de las secciones de la estructura. Como aplicación de esta metodología, se investigó la estructura interna del pedestal cilíndrico de un monumento. El objetivo del estudio fue detectar y posicionar posibles elementos de refuerzo estructural a lo largo del pedestal, en forma confiable y precisa, para diseñar un plan seguro de seccionamiento, desarmado y reubicación por parte de los especialistas. Debido a la ubicación geográfica céntrica y aérea del monumento, el ruido ambiente predominaba frente a las señales de GPR. Este ruido pudo ser eliminado exitosamente de las secciones de datos mediante un ajuste iterativo de ondas sinusoidales sobre las trazas, y la posterior resta de las mismas. La aplicación de la metodología conjunta SO-MO permitió identificar numerosas reflexiones primarias en refuerzos de la estructura, inhomogeneidades del material, múltiples, y reflexiones externas a la estructura, con alta confiabilidad y en detalle. Las imágenes finales de las secciones del pedestal mostraron la distribución de los reflectores en su interior, con claridad y precisión, resolviendo la continuidad/discontinuidad de los elementos de refuerzo estructural a lo largo del pedestal. En segundo lugar, se estudió la aplicación conjunto de la metodología MO de Arreglos Sintéticos de Emisores unidimensionales (SEA-1D) y propiedades de rotación de la matriz de scattering (PRMS) para mejorar el cálculo de la orientación de estructuras lineales, tales como cañerías y juntas de estructuras edilicias, a partir de datos adquiridos sobre una sola línea de sondeo. Esto es importante en casos en los cuales no es posible prospectar el terreno usando grillas de líneas de sondeo con distribución 2D, debido a obstáculos en superficie, tales como objetos y desniveles pronunciados en el terreno, y se requiere una mayor precisión en el resultado que la que surge del método precedente SO-PRMS. En este sentido, la utilización del método SEA tiene como objetivo disminuir fluctuaciones en la señal primaria debidas a la interferencia de señales secundarias y ruido, y con esto aumentar la precisión en el resultado. Como paso inicial, se analizaron las características de los frentes de ondas SEA-1D necesarias para una mejora efectiva de las reflexiones SO, particularmente, en cuanto a su continuidad y nivel de señal respecto del ruido y el clutter, como función de los parámetros principales de los arreglos, esto es, el número de emisores, distancia y retardo entre los mismos. Se definió un procedimiento de optimización de los resultados SEA a través de indicadores de dichas mejoras, el cual permitió independizar los resultados de los criterios del intérprete mejorando así la metodología SEA anterior. Respecto de la metodología SO-PRMS previa, la implementación SEA1D-PRMS redujo sensiblemente las fluctuaciones en las distribuciones de azimut resultantes. También se evaluó una implementación de los métodos Common Midpoint y PRMS (CMP-PRMS). La comparación de resultados numéricos y experimentales ha demostrado que la metodología SEA-PRMS conduce a valores de azimut que son más precisos y exactos que los de los otros métodos. Por último, se ha extendido el método SEA-1D a arreglos 2D. La idea fue combinar las características beneficiosas, en cuanto a la mejora de las señales primarias, de los arreglos 1D dispuestos a lo largo de la línea de prospección (1Dx) y transversales a ella (1Dy). Se analizaron estructuras de arreglo y relaciones entre las componentes que permitieran una implementación en campo una optimización de los resultados simple y eficiente, a partir de la extensión del procedimiento anteriormente desarrollado para arreglos 1D. Se estudiaron los efectos de variar los parámetros más relevantes del arreglo. Se compararon los resultados SEA-2D, con los correspondientes a SEA-1Dx, SEA-1Dy, CMP y SO. En particular, se analizaron los modelos fundamentales de reflector extenso y difractor pequeño, a partir de los cuales se construyen otros más complejos, se realizaron experiencias simuladas numéricamente y de laboratorio. Se comprobó que los arreglos SEA-2D mejoran significativamente los resultados de las otras metodologías, tanto en relación con la continuidad de las señales como respecto del nivel de señal-ruido.

Los procesos de retención y disipación que gobiernan la dinámica de herbicidas en suelo han sido estudiados en contextos experimentales puntuales que dificultan la inferencia a escalas mayores. El objetivo de esta tesis es generar modelos de predicción espacial para mapear variabilidad y covariabilidad espacial, a escala regional, de índices que parametrizan la dinámica de herbicidas en suelos. Se desarrolló un protocolo para zonificación regional, acoplando interpolación geoestadística de características de sitio y Análisis de Componentes Principales Espacial, identificando cuatro zonas edafoclimáticas en la provincia de Córdoba para la nterpretación ambiental de los procesos de retención y disipaciones. Usando muestras de suelos distribuidas sistemáticamente en el territorio provincial, se determinaron en laboratorio coeficientes de adsorción (Kd) de atrazina y de glifosato. Se construyeron curvas de disipación exponencial sitio-específica ( modelos no lineales mixtos) desde las que se derivó la vida media (t1/2) de atrazina en cada suelo. Se diseñó una metodología de 3 pasos para mapeo digital de Kd y t1/2: 1) Selección de variables de sitio con capacidad predictiva mediante aprendizaje automático y minimización de errores de predicción, 2) ajuste de un modelo de regresión bayesiano mediante aproximación integrada por Laplace (R-INLA) incluyendo efecto sitio aleatorio valuado mediante ecuaciones diferenciales estocásticas, y 3) mapeo de Kd y t1/2 a escala regional. Para atrazina, la variabilidad del Kd se explicó como función de balance hídrico, carbono orgánico total y arcilla, mientras que la retención de glifosato se explicó con óxidos de aluminio, pH y arcilla. La t1/2 atrazina fue menor en suelos con historial de cultivos de gramíneas. Se obtuvieron mapas, con medidas de incertidumbre, del comportamiento regional de Kd y t1/2 que fueron usados para aproximar la peligrosidad ambiental en función de la correlación espacial entre retención y persistencia. Los protocolos metodológicos propuestos para el análisis estadístico podrías ser aplicados para mapear otras moléculas con potencial contaminante.