Proyecto Lentejas Finalgf

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EVALUACIÓN DE LA PLANTA Lemna minor COMO BIORREMEDIADORA DE AGUAS CONTAMINADAS CON MERCURIO 1.- INTRODUCCION En la actualidad ya no se pueden prever muchas cosas, es decir, las tecnologías en general cambian a diario el rumbo de la industria, de la vida cotidiana, de la manera como nos regimos, nuestra manera de comer, lo que queremos y como esto afecta a nuestro ambiente es una total interrogante. Es difícil poder predecir algo concreto acerca de lo que vendrá en nuestro mundo en cuanto a cómo se podrá equilibrar todo “innovador” de estos tiempos, no sabemos a ciencia cierta como la ciencia afectara al mundo como lo conocemos, ante la creciente duda creemos que la naturaleza como tal nos puede dar una respuesta, por lo menos una razón certera de que hay una solución. La biorremediacion es darle la oportunidad a la naturaleza de llegar a su equilibrio perfecto, es poder entender que en el principio las cosas fueron mejores de cómo están ahora con la intervención humana y es darle a la misma “Madre Naturaleza” el poder de enrumbarse. Este proyecto quiere demostrar ello, que a pesar de que humanamente hemos quitado la homeostasis al mundo, la naturaleza en su sabiduría nos da alternativas y ayuda.

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EVALUACIN DE LA PLANTA Lemna minor COMO BIORREMEDIADORADE AGUAS CONTAMINADAS CON MERCURIO

1.- INTRODUCCIONEn la actualidad ya no se pueden prever muchas cosas, es decir, las tecnologas en general cambian a diario el rumbo de la industria, de la vida cotidiana, de la manera como nos regimos, nuestra manera de comer, lo que queremos y como esto afecta a nuestro ambiente es una total interrogante.Es difcil poder predecir algo concreto acerca de lo que vendr en nuestro mundo en cuanto a cmo se podr equilibrar todo innovador de estos tiempos, no sabemos a ciencia cierta como la ciencia afectara al mundo como lo conocemos, ante la creciente duda creemos que la naturaleza como tal nos puede dar una respuesta, por lo menos una razn certera de que hay una solucin.La biorremediacion es darle la oportunidad a la naturaleza de llegar a su equilibrio perfecto, es poder entender que en el principio las cosas fueron mejores de cmo estn ahora con la intervencin humana y es darle a la misma Madre Naturaleza el poder de enrumbarse.Este proyecto quiere demostrar ello, que a pesar de que humanamente hemos quitado la homeostasis al mundo, la naturaleza en su sabidura nos da alternativas y ayuda.

2.- MARCO TEORICOEl crecimiento acelerado y el desarrollo son directamente proporcionales al impacto ambiental, especialmente sobre los cuerpos de agua, debido al manejo inadecuado de las aguas residual es de origen industrial, agrcola y urbano, adems de las actividades mineras legales e ilegales, artesanales e industriales. Es necesario promover el desarrollo de tecnologas que ayuden a mejorar la calidad de los efluentes y que al mismo tiempo sean adecuadas al contexto socioeconmico del pas. La contaminacin de origen industrial es la mayor fuen te de contaminacin de las aguas. Los metales pueden encontrarse de forma natural en las aguas no contaminadas dependiendo del tipo de suelo y la geologa, a lo largo de una corriente superficial, en concentraciones qu e no representan peligro para la biodiversidad, siendo muchos de stos necesarios para la vida acutica y para la salud humana. Las actividades antropognicas han incrementado significativamente las concentraciones de mercurio en el ambiente. La contaminacin acutica por mercurio, generada por el proceso de industrializacin o por procesos naturales, constituye uno de los problemas ambientales ms crticos en la actualidad, debido a su alta toxicidad, persistencia y capacidad de bioacumulacin y bioconcentracin. En los ambientes contaminados por metales pesados se altera la capacidad de supervivencia de los organismos, lo que afecta la dinmica poblacional de las especies y, por tanto, la estructura y funcin ecosistmica. El mercurio sufre procesos de liberacin desde sedimentos y suelos contaminados a ros, lagos y otras fuentes de agua, procesos que pueden estar incrementando esta liberacin como consecuencia del calentamiento global. En el conjunto de propiedades fisicoqumicas del mercurio se encuentra la formacin de amalgamas con otros metales, entre los cuales aparece el oro de obvia importancia para el hombre. Est propiedad le ha valido al mercurio su extensa utilizacin en la prctica de la actividad minera en varios pas es del mundo. En el caso particular de Venezuela, la cuenca del Ro Caro n sufre, desde hace aproximadamente 12 aos, una desmesurada explotacin de oro y plata, con un porcentaje alarmante de minera informal, la cual no contempla rigurosamente las normas de control ambiental requeridas por dicha actividad. Debido a la ubicacin en esta cuenca de zonas de alta densidad poblacional, lo cual representa potencialmente un grave problema de salud pblica, se hace necesario la implementacin de medidas y campaas normativas que regulen la utilizacin de mercurio en la actividad minera. Los trabajos anteriormente mencionados demuestran la necesidad de medidas tendientes a la prevencin y remediacin de la contaminacin mercurial. El manejo de las aguas residuales representa un escollo, debido a las grandes inversiones que deben de realizarse en plantas de tratamiento con el fin de depurar estas aguas antes de su vertido a una fuente superficial. De all ha surgido la necesidad de investigar tcnicas innovadoras para el tratamiento de estos desechos a bajos costos, como es el caso del tratamiento con plantas acuticas. Las macrfitas acuticas han sido consideradas como una plaga debido a su rpido crecimiento, ya que en ocasiones llegan a invadir lagunas y generan varios problemas. Sin embargo, si las plantas acuticas se manejan adecuadamente, su poder de proliferacin, su capacidad de absorcin de nutrientes y bioacumulacin de otros compuestos del agua, las convierten en una herramienta til en el tratamiento de aguas residuales. Algunas plantas acuticas tienen una alta capacidad para acumular elementos pesados en su citoplasma, permitiendo entonces la purificacin de aguas altamente contaminadas, debido a las descargas industriales o de agroqumicos. Las especies de Jacinto de agua (Eichhornia crassipes) y Lemna minor se han usado previamente para la descontaminacin o reduccin de los niveles de contaminantes en el agua. Algunos investigadores realizaron una descripcin de los efectos del mercurio sobre algunas plantas acuticas tropicales y sobre los ecosistemas donde habitan. Adicionalmente, recomendaron un protocolo para realizar pruebas de toxicidad con la Lenteja de agua (Lemna minor) presentando los resultados de los pre-ensayos con diferentes concentraciones de sales de mercurio en condiciones de laboratorio. Se encontr que la biodisponibilidad del mercurio depende de factores que facilitan la disolucin del elemento en el agua. Algunas plantas actan como bioindicadores de la presencia de este metal en el medio al retenerlo selectivamente; mientras que otras se comportan como bioacumuladoras al tolerar su presencia y acumularlo en su estructura, y pueden dar paso a la biomagnificacin a travs de la cadena trfica. Sugieren que las concentraciones de sal de mercurio adecuadas para la realizacin de pruebas de toxicidad con Lemna minor deben estar entre 0,01 mg/L y 10,0 mg/L. La Lenteja de agua ( Lemna minor) tiene una capacidad de absorcin de metales pesados entre ellos el mercurio, surge como una posible solucin para remediar mercurio en lagos y ros. Se persigue con este estudio determinar la capacidad bioacumuladora de mercurio de la planta acutica Lemna minor, como alternativa en la remediacin de aguas contaminadas con este elemento.

3.- MATERIALES Y MTODOSProcedimiento experimentalEl experimento se llev a cabo bajo un diseo completamente al azar y estuvo conformado por 3 grupos con 3 repeticiones:GrupoAgua destiladaMercurioLemna minor

ControlXX

TestigoXX

ExperimentalXXX

Se realizaron tres repeticiones de cada grupo.Testigo

ControlExperimentales

Se pesaron 25 gr de Lemna minor

Se agregaron 1800 ml de agua destilada a cada balde para realizar las repeticiones mencionadas.

Se adicionaron los 25 gr pesados anteriormente a cada balde con agua destilada agua destilada, dependiendo del grupo al que pertenezca.

Se aadieron 2,5 ml de HgCl2 a los recipientes de control y experimentales.

Se aliment la macroalga suministrando 2 ml de la solucin nutritiva para Lemna minor cada dos das.

Determinacin y anlisisPara el anlisis de las muestras foliares Se colocaron las hojas de Lemna minor en un recipiente limpio.

Las hojas frescas fueron lavadas con abundante agua destilada y detergente.

Luego fueron enjuagadas con agua destilada para remover todo el detergente y posteriormente se colocaron en papel absorbente.

Las muestras se secaron en la estufa a una temperatura de 85C.

Las muestras secas fueron molidas.

Se pes 1 g de material vegetal seco y se transfiri a un vaso de precipitado.

Se adicionaron 5 ml de H2SO4 concentrado al 95% y se dej en reposo por 15 minutos.

Se coloc en una plancha de calentamiento fra y se elev la temperatura gradualmente hasta 80C aproximadamente.

Despus de la aparicin de vapores oscuros se retir el vaso, se dej enfriar y se adicionaron 5 ml de H2SO4 concentrado al 95%.

H2SO4

Se calent nuevamente hasta obtener un extracto incoloro.

Se retir y se adicionaron 5 gotas de H2O2. H2S2

Se filtr, transfiri a una fiola y se afor. Determinacin de mercurio en muestras de agua y foliares Se tomaron 2 ml de muestra de agua, blancos de reactivos y patrones acuosos de mercurio o extracto foliar y se digirieron en tubos de ensayo con cido sulfrico 1M.

Se colorearon con gotas de permanganato de potasio (2% m/v) en bao trmico a 70C durante 30 minutos.

Permanganato de potasio

Se aadieron aproximadamente 4 gotas de Na2C2O2 en caliente para decolorar el exceso de permanganato.

Na2C2O2

El pH se ajust a 1,8 aadieron NaOH 2M.

Posteriormente para evitar interferencias se aadi 1 ml de solucin de EDTA al 1%.

EDTA 1%

Finalmente se agregaron al tubo de ensayo 3 ml de Ditizona 0,0003% en Cloroformo.

Ditizona 0,0003%

Se agit vigorosamente en vrtex.

Se separ la fase acuosa de la fase orgnica con una pipeta Pasteur.

La fase orgnica que contiene el complejo coloreado del ditizonato de mercurio se transfiri a la celda de cuarzo y finalmente se midi la absorbancia de 490nm para muestras, blancos y patrones.

4.- RESULTADOS Y DISCUSIN Ganancia de biomasa de las plantas:Como se observa en la tabla 1 en el grupo testigo (Lemna minor en agua sin mercurio) hay un incremento en la biomasa de 16,2g y en el grupo experimental el incremento de biomasa fue de 14,5g, asi como tambin en la comparacin del peso seco inicial y final se observ un % de peso seco final de 1,68 en el grupo testigo y en el grupo experimental el % de peso seco final fue de 1,73%, con lo que se demuestra que la variacin de ganancia de biomasa del grupo testigo y el grupo experimental no es muy amplia porque lo que la concentracin de mercurio en el agua no ejerci un efecto txico severo en la planta.

En cuanto al porcentaje de ganancia de biomasa de materia seca, se observan valores bajos para los dos grupos, esto en comparacin a trabajos realizados anteriormente donde la ganancia de biomasa de materia seca fueron mayores al 20%. Se pueden atribuir estos resultados al hecho de que la solucin nutritiva fue aadida en una dosis de mantenimiento para las funciones mnimas necesarias de la planta en su desarrollo y para una baja ganancia de biomasa; las condiciones climticas jugaron un papel importante en estos resultados, el microclima donde se encontraba la planta pudo haber ejercido efecto sobre las mismas, aprecindose altas temperaturas y evaporacin constantes en los recipientes.

Las similitudes de peso seco y fresco entre el grupo Testigo y Experimental permiten verificar que la planta fue capaz de continuar con su proceso natural de crecimiento vegetativo e inclusive logr completar la fase de desarrollo reproductivo, ya que en los recipientes se observaba claramente la aparicin de nuevas plntulas; ratificando este hecho que la planta pudo adaptarse a las condiciones qumicas de contaminacin con mercurio.

TABLA 1. Peso fresco y peso seco de las muestras analizadas (ganancia de biomasa)

GrupoBiomasa fresca inicial (g)Biomasa fresca final (g)Ganancia de biomasa fresca (g)Peso seco inicial (g)Peso seco final (g)% peso seco final

Testigo2541,216,21,52,41,68

experimental2539,514,51,52,81,73

Determinacin de mercurio:Efectivamente como se observa en el grafico (Grfico 1) se observara que acabo del 4 das se observa la mayor disminucin de Mercurio en el agua, entendemos entonces que efectivamente nuestra experiencia tiene los resultados esperados.TABLA N2. Datos de la concentracin de mercurio y absorbancia en los 4 das para el grupo control.DaConcentracin (mg/L)Absorbancia

10.1500.130

20.1480,128

30.1450,126

40.1400,121

Grafico N1. Determinacin de la concentracin mercurio con respecto al tiempo para grupo control.

TABLA N3. Datos de la concentracin de mercurio y absorbancia en los 4 das para el grupo experimental.DaConcentracin (mg/L)Absorbancia

10.1500.130

20.1420,123

30.1240,107

40.1090,094

Grafico N2. Determinacin de la concentracin mercurio con respecto al tiempo en el grupo experimental.

5.- CONCLUSIONES La concentracin inicial de 0.15 mg/L de Hg disminuyo en el transcurso de los das teniendo la mxima disminucin al cabo de 6 das. Los lmites mximos permisibles de Hg en agua son de 0.001 mg/L por lo cual, a pesar de la efectividad de nuestra Lemna minor aun no se ha alcanzado la efectividad esperada. La planta Lemna minor puede utilizarse como una herramienta efectiva, sencilla y econmica en los procesos de descontaminacin. Concentraciones mayores de 0.15 mg/L pueden inhibir el crecimiento de la planta haciendo imposible que se de la biorremediacion.

6.- BIBLIOGRAFA http://www.researchgate.net/publication/32937273_Evaluacin_de_la_planta_(Lemna_minor)_como_biorremediadora_de_aguas_contaminadas_con_mercurio http://www.agenciasinc.es/Noticias/Los-metales-pesados-se-acumulan-mas-en-unas-setas-que-en-otras http://www.alfinal.com/Temas/algas.php http://revista.eia.edu.co/articulos6/Articulo5.pdf https://ruidera.uclm.es/xmlui/bitstream/handle/10578/997/264%20Desarrollo%20de%20m%C3%A9todos%20anal%C3%ADticos.pdf?sequence=1 http://www.sunass.gob.pe/doc/normas%20legales/legisla%20web(cambio)/normas/calidad%20de%20agua/Oficio%20677.pdf

Anexo