Proyecto investigacion 1

Es un estudio de la efectividad de tres plantas que tienen propiedades de biorremediación en aguas residuales.

MINISTERIO DE EDUCACION
GOBIERNO REGIONAL LIMA PROVINCIAL
UnidaddeGestiónEducativaLocalN°10
CATEGORIA “C”
ÁREA: CIENCIAS AMBIENTALES
TITULO DE LA INVESTIGACIÓN
“Estudio de la biorremediación como una alternativa en la mitigación
de la contaminación ambiental”
AUTORES : Luis Pichardo Inga
Jordan Steeven Trejo Nario
ASESOR : CASTILLO PONCIANO NILTON ALEX
ÍNDICE
pág
RESUMEN ...................................................................................................................... 1
ABSTRACT..................................................................................................................... 1
INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 2
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ....................................................................... 6
Problema general............................................................................................. 7
Problemas específicos.................................................................................... 7
Objetivos de la investigación ......................................................................... 7
Objetivo general .............................................................................................. 7
Objetivos específicos ...................................................................................... 7
Justificación de la investigación................................................................... 8
Importancia del estudio.................................................................................10
MARCO TEÓRICO ......................................................................................................11
Antecedentes del problema .........................................................................12
Bases teóricas................................................................................................14
Biorremediación ……………………………………………………………14
Ventajas y desventajas de la biorremediación…………..………………16
Papel de la quimiotaxis en biorremediación …………..………………...17
Tipos de fitorremediación .............................................................................18
Impacto en el ambiente y la salud...............................................................19
Residuos peligrosos en la hidrosfera .........................................................21
DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS .................................................................22
FORMULACIÓN DE LAS HIPÓTESIS .....................................................................23
Hipótesis general ..........................................................................................23
Hipótesis específicas.....................................................................................23
VARIABLES ………………………………………………..………………………..23
POBLACIÓN Y MUESTRA ………………………………….……………………. 23
DISEÑO DE INVESTIGACIÓN …………………………………………………….23
MATERIALES Y MÉTODOS ......................................................................................24
RESULTADOS .............................................................................................................25
DISCUSIÓN ..................................................................................................................27
CONCLUSIONES ........................................................................................................30
RECOMENDACIONES ..............................................................................................31
BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................................32
ANEXOS........................................................................................................................33
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RESUMEN
El presente trabajo de investigación desea mostrar la biorremediación como
una tecnología amiga del medio ambiente, rica en diversidad de aplicaciones a
través de los más variados procesos, como lo son la biorremediación
microbiana, la biorremediación enzimática y la fitorremediación, en situaciones
in situ o ex situ, así mismo se resalta el hecho de ser una tecnología de fácil
aplicación, y en algunos casos se pueden obtener un beneficio económico de
los productos de la misma biorremediación.
Esta información, intenta reunir los principales aspectos de la fitorremediación y
su potencial en el tratamiento de aguas de desagües. Además se intenta
adecuar un dispositivo que aprovecha la energía limpia para seguir el proceso
de purificación del agua biorremediada para seguir utilizando en el consumo
doméstico. Por otro intentar aprovechar la “Lemma minor”, en una actividad
productivo económico, mediante alimento para cerdos.
ABSTRACT
present fact-finding work desires pointing out the biorremediation as the
environment's friendly technology, rich in applications diversity through the
more varied processes, as the microbial biorremediation, the enzymatic
biorremediation and the fitorremediation, in situations are it in situ or former
situ, likewise to be a technology the fact is highlighted of easy application,
and in some cases can obtain me the products's economic benefit thereof
biorremediation.
This information, he attempts joining together the main things aspects of the
fitorremediation and his potential in the waters treatment of drainages.
Besides a device that the clean energy makes good use of attempts making
suitable itself stop following the purification process of the water
biorremediada to keep on utilizing in the domestic consumption. For other
trying to make good use of the Lemma minor, in a productive activity by
means of food economic, in order to swines.
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INTRODUCCIÓN
El aumento de la población y el desarrollo industrial sin precedentes
alcanzados durante el último siglo, han incrementado la presencia de
contaminantes sólidos y líquidos convencionales a niveles críticos, así como el
vertimiento de gases contaminantes a la atmosfera.
En la actualidad, para mejorar las posibilidades que los microorganismos
pueden ofrecer en su poder biodegradador, se están desarrollando tecnologías
basadas en el uso de los microorganismos con amplias capacidades
biodegradadoras con el propósito de ser utilizados en la prevención y
remediación de la contaminación.
La biorremediación (proceso que utiliza las habilidades catalíticas de los
organismos vivos para degradar y transformar contaminantes tanto en
ecosistemas terrestres como acuáticos, presenta un enorme potencial en la
mitigación de la contaminación ambiental). La biorremediación se ha centrado
en la explotación de la diversidad genética y versatilidades metabólica que
caracteriza a las bacterias para transformar contaminantes en productos
inocuos o, en su defecto, memos tóxicos, que pueden entonces integrarse en
los ciclos biogeoquímicos naturales. No obstante, existen casos aislados de
utilización de otros tipos de organismos como, por ejemplo, los hongos y, más
recientemente las plantas (la llamada “fitorremediación” es un campo altamente
prometedor).
La biorremediación suele ser una alternativa rentable para restaurar la calidad
del medio ambiente. En muchos casos la biorremediación permite degradar,
depurar o inmovilizar contaminantes peligrosos y se está convirtiendo en una
técnica ampliamente usada para la limpieza del ambiente.
En la actualidad existe una crisis global por el recurso agua, derivado de la
contaminación de las corrientes y cuerpos de agua dulce, por la inadecuada
disposición de contaminantes. En las ciudades existe una alarmante
contaminación de distintos cuerpos de agua que reciben constantemente
descargas de aguas residuales, municipales, agropecuarias e industriales que
pueden ser letales por sus altas concentraciones (Bojórquez et al. 2011).
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El ser humano ha utilizado tecnologías convencionales para el tratamiento de
aguas contaminadas tales como, la precipitación química, intercambio iónico,
sedimentación, micro-filtración y osmosis inversa, los cuales no son amigables
con el ambiente, ya que representan una grave amenaza para la vida acuática,
debido a los efectos secundarios diversos y a su alto costo económico (Kumar
2009). Hoy en día, existen métodos alternativos como la fitorremediación, una
tecnología sustentable y de bajo costo que se basa en el uso de las plantas
para reducir in situ o ex situ la concentración o peligrosidad de contaminantes
orgánicos e inorgánicos en el agua, suelo y aire (Pilon y Smits 2006); a partir
de procesos bioquímicos realizados por las plantas y microorganismos
asociados a su sistema de raíz que conduce a la reducción, mineralización,
degradación, volatilización y estabilización de diversos tipos de contaminantes
(Flathman y Lanza 1998, EPA 2000).
En ecosistemas acuáticos el uso de macrófitas juega un papel importante
debido a su abundancia y a la gran biomasa producida, a su vez, son
consideradas herramientas potentes en la reducción de la contaminación por
metales pesados. Se prefiere sobre otros agentes biológicos debido a su bajo
costo, eficiencia, abundancia frecuente en los ecosistemas acuáticos, fácil
manipulación y sobre todo no produce contaminantes secundarios, de esta
manera se pueden reciclar recursos tales como agua, biomasa y metales por lo
que podrían ser utilizados inclusive en países en vías de desarrollo (Núñez
2004; Paris 2005)
Reportan que Myriophyllum aquaticum, han demostrado la capacidad de
remoción de metales pesados del agua, tales como Ag, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg,
Mn, Mg, Ni, Pb y Zn. Por lo que el objetivo del presente trabajo fue evaluar la
eficiencia que tiene la Myriophyllum aquaticum, en la remoción de Ni, Cr (VI) y
Cu herramienta clave para su posible empleo en sistemas de tratamiento o
como bioindicadores en la contaminación de cuerpos de agua.
El problema de la investigación se plantea en función a los beneficios que
ofrece las especies “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum
acuaticum” para remediar, reestablecer o devolver el agua a un estado limpio,
libre de contaminantes o, al menos disminuir la concentración de
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contaminantes a niveles no tóxicos para el bienestar de la población sin
producir una alteración en el ambiente.
Las pruebas realizadas con las especies antes mencionadas han demostrado
ser agentes biorremediadores. Además considerados como bioindicadores
para evaluar la calidad del agua. Dado el hecho de que las especies “Lemma
minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum” han demostrado
tener capacidades en el área de biorremediación y por estar comprobada la
eficacia en la biodegradación de algunos componentes químicos y biológicos,
es que fue escogido para la realización de este proyecto.
La distribución del trabajo constó de las siguientes etapas: recopilación de
información bibliográfica en bibliotecas virtuales, internet; visitas al campo
donde se estudió el contexto del tratamiento de las aguas de desagües,
además, recoger muestras vivas en los humedades y determinadas acequias,
ríos y estanques para estudiar a las plantas propias de esos ecosistemas y
poder coger y simular en la poza de lixiviación de la municipalidad como una
propuesta de biorremediación; experimentar en el laboratorio desde sus
aspectos botánicos y las propiedades fisiológicas de las especies comparando
su actividad bioquímica para caracterizarles como patrón de bioindicadores
para evaluar la calidad de agua y su poder en la biodegradación de los agentes
biológicos y químicos tóxicos; aplicación de encuestas, pruebas de
reconocimiento de propiedades ecotoxicológicas en las especies estudiadas;
elaboración de propuestas municipal y la evaluación de su acción respectiva
en la población.
En la elaboración de este trabajo se ha contado con la colaboración de
profesionales: un biólogo, un químico, comerciantes y del apoyo permanente
de profesores y padres de familia.
Se ha revisado bibliografía especializada en especies vegetales
biorremediadoras, de ecología, impacto ambiental, folletos y manual de
investigación.
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La investigación constituye una propuesta innovadora en materia ambiental,
además induce al desarrollo y sostenibilidad en el tratamiento de las aguas
residuales por especies de flora en los pueblos con densidad poblacional baja,
además poder transformar en materia prima para generar actividad productiva
económica paralelo a su potencial actividad de recuperación y conservación
del agua en el planeta y mejorar en ambiente que cada vez se ve afectado por
la contaminación.
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PLANTEAMIENTO DE PROBLEMA
Es evidente que en diversas regiones del mundo la disponibilidad de agua por
habitante es cada vez menor por diversas causas, como el crecimiento de la
población, contaminación de las aguas superficiales, abatimiento de los
acuíferos, uso irracional del agua, disminución de las lluvias por efecto del
cambio climático, entre otros.
Sin duda, es crítico contextualizar las condiciones de contaminación y más aún
la capacidad inconsciente recae en la irresponsabilidad de las autoridades de la
jurisdicción del emergente distrito de Aucallama espacio de estudio. La
urbanidad y los servicios básicos que requiere la población de Aucallama es
paupérrimo y letal en cuanto a la disposición o segregación de las aguas
residuales de las viviendas que en su mayoría discurren a las acequias que van
directamente a la mesa de sus hogares.
Por otro, un determinado sector tiene sus desagües que se deposita en una
supuesta “poza de oxidación” entre comillas a unos cuantos metros del pueblo.
Sin embargo, es una mera represa pestilente que contribuye directa e
indirectamente a la contaminación del suelo, aire y peor aún estas aguas son
dispuestas para la agricultura de la zona.
No se observa ningún proceso de tratamiento de estas aguas residuales, tal
cual manifiesta el letrero “POZA DE OXIDACION MUNICIPAL”, por lo que es
un problema que nos afecta a todas las personas y de la cual surge realizar un
estudio de factibilidad para mejorar la calidad de agua a base de ciertas
tecnologías que no demandan muchos costos. Como es el caso de ciertos
seres vivos que realizan procesos de biorremediación para la restauración de
un ecosistema.
Antes de esto nos realizamos ciertas interrogantes:
¿Qué está pasando con la municipalidad de Aucallama, sobre todo la Sub
Gerencia de desarrollo y medio ambiente, no existe acciones ni planes de
trabajo en cuanto a la contaminación de las aguas?
¿Desde las escuelas que proyectos se están implementando para ayudar en la
mejora del ambiente?
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¿La población es consciente sobre la acelerada contaminación ambiental y
sobre todo en el cuidado del agua?
A) PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN:
PROBLEMA GENERAL
¿De qué manera contribuye las plantas “Lemma minor”; “Ludwigia
peruviana” y “Myriophyllum acuaticum” en el tratamiento de aguas
residuales y su recuperación por un sistema purificador solar para el
consumo doméstico de la comunidad de Aucallama?
PROBLEMAS ESPECÍFICOS
 ¿Cómo Biorremediar el área potencialmente contaminada con
todo tipo de residuos, para su posterior utilización en la
agricultura?
 ¿Qué comportamiento fisiológico y ecotoxicológicas presentan las
especies “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum
acuaticum” en las aguas residuales según la trayectoria de las
concentraciones de todos los residuos?
 ¿Cómo aprovechar el “Lemma minor”; después de su
aprovechamiento en la biorremediación de las aguas servidas,
como estrategias de productividad económica?
 ¿De qué manera influye el dispositivo purificador solar en la
mejora de la calidad del agua biorremediada para el consumo
doméstico?
B) OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN:
GENERAL:
Promover acciones para mitigar la contaminación de las aguas a nivel
local empleando recursos florísticos propios de la zona para un mejor
desarrollo y sostenibilidad en la comunidad de Aucallama.
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ESPECÍFICOS:
 Biorremediar el área potencialmente contaminada con todo tipo de
residuos, para su posterior utilización en la agricultura de la zona.
 Conocer el comportamiento fisiológico y ecotoxicológicas de las
especies “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum
acuaticum” en las aguas residuales según la trayectoria de las
concentraciones de todos los residuos.
 Demostrar la importancia de estudiar maneras costo-efectivas y tiempo-
efectivas para la limpieza de aguas contaminadas con residuos
domiciliarios.
 Construir un dispositivo solar para purificar las aguas biorremediada por
las plantas, para su continuo consumo doméstico.
 Establecer estrategias de productividad económica a base de “Lemma
minor”; después de su aprovechamiento en la biorremediación de las
aguas servidas.
 Aportar esta investigación y trabajo, al municipio del distrito de
Aucallama para contribuir con el desarrollo y el bienestar del ambiente
de la comunidad.
C) JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
La existencia de una gran diversidad de flora en nuestra país, somos el
cuarto país mega diverso en el mundo, es pues una de las mayores riquezas
de nuestro Perú por sus microclimas. Por ello es importante resaltar que la
solución a los problemas ambientales y generación de economía depende en
gran parte de la diversidad biológica, por eso dios creo las plantas al servicio
del hombre para mejorar su desarrollo y la sostenibilidad de la población.
Los estudiantes de la I.E.I. N° 20386 “Jorge Basadre” de Aucallama, a través
de este estudio realizaron la valoración de las especies “Lemma minor”;
“Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum”, pues constituyen gran
potencial como bioindicadores para evaluar la calidad de agua, son especies
responsables de la biorremediación, los procesos bioquímicos que llevan a las
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reacciones de degradación, son capaces de modificar sustancias químicas
peligrosas, transformándolas en otras menos tóxicas.
Hoy en día, la existencia de ciertas especies como “Lemma minor”; “Ludwigia
peruviana” y “Myriophyllum acuaticum”, permiten sumar el aporte de seres
vivos altamente especializados para degradar desechos orgánicos inertes y
transformarlos en elementos inocuos, siendo el arma más potente contra la
contaminación de aguas; potenciando así, al ciclo de degradación que la
naturaleza realiza por sí misma.
También se ha considerado su relativa facilidad de manipulación de estas
especies “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum”, y
reducción de costos en comparación a ciertas pozas de lixiviación de grandes
ciudades con tecnologías sofisticadas, pues, esta tecnología que se propone es
natural y beneficia el desarrollo y la sostenibilidad, por ende mejora la calidad
de vida y contribuye con el ambiente reduciendo los impactos desfavorables de
la contaminación ambiental.
En este contexto el estudio es una propuesta ecológica que busca introducir a
la población determinados conceptos o principios de aprovechamiento de
recursos florísticos para recuperar y conservar nuestro recurso hídrico agua,
indispensable en el desarrollo, progreso y sostenibilidad de la población y del
medio ambiente.
Con todo, lo que se pretende es garantizar la protección del equilibrio ecológico
necesario para mejorar las condiciones de calidad de vida de la población
presente y futura del país, previniendo los efectos y los riesgos al ambiente,
provocados por la generación de los contaminantes.
Está visto que el control de la contaminación tiene un alto costo social y una
baja ganancia ambiental; por lo tanto, es preferible prevenir que remediar la
contaminación.
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IMPORTANCIA
La importancia de la presente investigación radica en valorar las especies
“Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum”, como una
alternativa ecológica al emplear como materia prima para degradar los residuos
organicos y otros presentes en las aguas residuales como una propuesta de
recuperación de este recurso hídrico, que beneficiara en el desarrollo y
sostenibilidad de la población y del ambiente de la jurisdicción de Aucallama.
Por otro difundir el poder biodegradable que tienen las especies “Lemma
minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum”, considerándole como
bioindicadores para evaluar la calidad de agua, también, aprovechar esta
materia después del ciclo en el tratamiento de las aguas residuales generar
productividad económica por iniciativas del sector privado.
La propuesta permite que la población utilice mejor lo que la naturaleza nos
brinda, cambiando su visión y reconociendo los valores de remediación de
uno de nuestros recursos básicos que urge cuidar hoy más que nunca,
constituyendo una alternativa para mejorar el desarrollo y sostenibilidad de la
población y por consiguiente su calidad de vida y por efecto un impacto
ambiental positivo en los componentes social y económico.
En esta investigación recogemos el aporte valioso de nuestros antepasados y
de las comunidades eco científicas que sabiamente vienen aprovechando
nuestra biodiversidad y su contribución a reducir los problemas ambientales de
índole económica social.
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MARCO TEÓRICO
MARCO HISTORICO
Se atribuye el nacimiento de la biorremediación, a la manipulación de
microorganismos para el tratamiento de aguas residuales municipales
aplicada desde tiempos ancestrales, los primeros en hacerlo fueron los
Romanos, quienes elaboraron planos arquitectónicos, diseñaron y
construyeron sistemas de alcantarillado para la recolección de aguas
residuales para su posterior tratamiento biológico dentro de tanques de
almacenamiento, llegando por primera vez a evidenciarse la importancia
del tiempo de retención del agua residual dentro de los tanques vs. La
actividad metabólica de los microorganismos frente a los contaminantes
presentes en el agua residual.
Los sistemas actuales de tratamiento de aguas residuales se basan en los
principios legados por los romanos, donde la degradación microbiana se
lleva a cabo inicialmente dentro de un proceso aeróbico y posteriormente
dentro de un proceso anaeróbico para el tratamiento de los lodos.
Para comprender la utilización de la biorremediación se debe mirar como
la humanidad fue dando una mirada hacia el control o mitigación de la
contaminación, hasta llegar a la utilización de esta técnica como
alternativa ambientalmente limpia. Hacia el año 1910 se dio paso a la
propuestas legislativas la primera de ellas se enfocó en el control de
emisiones de compuestos tóxicos hacia el medio ambiente en la industria
insecticida, posteriormente se legisla sobre la disposición final de
residuos sólidos hacia el año 1965. Sobre el tratamiento de aguas y
suelos residuales se legislo hacia el año 1974. Posteriormente, se orientó
las miradas hacia remediación de sitios contaminados con hidrocarburos
y compuestos orgánicos, en donde se incluyeron proceso físicos
químicos de separación y reacciones que en su momento se presentaban
como una solución inmediata al problema ambiental. Estos métodos
simplemente removían el agente contaminante del medio de un lugar a
otro, sin llegar a una verdadera solución al problema de contaminación.
En 1974 se crea la normatividad para el control del vertimiento de
sustancias toxicas sobre los recursos naturales, hacia 1980 se crea la
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autoridad encargada de identificar las fuentes de contaminación y los
costos de dicha contaminación. Durante dos décadas años 80 y 90 las
entidades ambientales centraron sus esfuerzos en la divulgación de las
leyes para el manejo ambiental, la preservación de la atmosfera y del
recurso hídrico y la preservación de los ecosistemas naturales con el fin
de disminuir las actividades causantes del deterioro ambiental, ganando
de esta manera experiencia en el manejo del medio ambiente, fue en esta
época en donde se reguló sobre el manejo del recurso aire, el permiso
para la descarga de efluentes y se sensibilizó sobre el manejo adecuado
de los recursos naturales.
A) ANTECEDENTES DEL PROBLEMA
A medida que aumenta en todo el mundo el número de áreas contaminadas
tiene más importancia identificar cuáles son las plantas que mejor se
adaptan a cada contaminante, la biorremediación constituye una alternativa
real y que puede ser desarrollada al menos en sus etapas iniciales y con
buenos resultados, no es la panacea para la solución permanente a los
problemas ambientales aquí señalados. Para ello, se necesita la
participación responsable no solo de las dependencias gubernamentales y
no gubernamentales, sino de un nuevo concepto en nuestra formación
cultural, el de una cultura de protección y prevención ambiental en donde el
cuidado de las condiciones ambientales sea no solo una necesidad sino una
responsabilidad. Finalmente, es menester mencionar que este tipo de
tecnologías por sus características y alcances mucho más económica y de
uso más simplificado, comparado con el desarrollo y aplicación de otras
existentes. En, Estudio de la biorremediación como una alternativa en la
mitigación de la contaminación de la contaminación ambiental. Por Martha
Cecilia Rincon Lizcano. Universidad Industrial de Santander.
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Hoy en día existen métodos alternativos como la fitorremediación, una
tecnología sustentable basada en el uso de plantas para reducir la
concentración de metales en el agua.
La revista E-Bios. Manejo Integral de la Cuenca de Xochimilco y Sus
Afluentes. por J. D. Bustamante González y M. González Renteria. De la
Universidad Autónoma Metropolitana - Xochimilco, México.
Eficiencia de las plantas acuáticas Pistia stratiotes L. y Myriophyllum
aquaticum L. en la remoción de metales pesados Ni, Cr (VI) y Cu en agua
de los canales de Xochimilco.El objetivo del presente trabajo fue evaluar la
eficiencia de las plantas Pistia stratiotes y Myriophyllum aquaticum en la
remoción de Ni, Cr (VI) y Cu del agua de los canales de la Zona Lacustre de
Xochimilco, herramienta clave para su posible empleo en sistemas de
tratamiento o como bioindicadores en la contaminación de cuerpos de agua.
Los resultados indicaron que ambos tratamientos son capaces de remover
los metales pesados Ni, Cr (VI) y Cu del agua. Siendo Myriophyllum
aquaticum aparentemente más eficiente en la remoción de Cr (VI) y Cu.
Los resultados del presente trabajo pueden tomarse cano base para
implantar técnicas adicionales en las plantas de tratamiento de aguas
residuales con descargas industriales y urbanas ricas en aceites residuales.
Representa también una alternativa para las industrias y talleces automotriz
que generan grandes cantidades de aceite residual, antes de optar por el
confinamiento, ya que esto solo guarda el problema para las generaciones
futuras, mientras que la biorremediación acelera el proceso natural de
integración al ambiente sin dañarlo. Por Ramiro Garza Molina (1998) Tesis
para optar el grado de Maestría en Ingeniería Ambiental en la Universidad
Autónoma de Nuevo León.
Una planta acuática promisoria (lemna minor) además, con base en los
estudios de remoción de compuestos tóxicos por plantas acuáticas, se
pueden considerar estos sistemas de tratamiento como una alternativa
ecológica y económicamente viable, tanto para el tratamiento de los
efluentes municipales domésticos como industriales. En la fábrica de Imusa
S.A., localizada en el municipio de Rionegro (Antioquia), se vienen
operando desde 1988 unos canales sembrandos con Eichhornia crassipes
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(Jacinto de agua); se ha comprabado una eficiencia de remoción de los
diferentes contaminantes que alcanza mas de 79% en los metales pesados
y hasta el 98% en solidos suspendidos. (Knapp R. 1997)
B) BASES TEÓRICAS
Es indudable que la calidad de vida en general, mejoró notablemente
después de la revolución industrial y hasta el momento, se sigue
considerando que los beneficios por el uso masivo de energéticos
sobrepasan los riesgos asociados.
Es de esperarse que no se encuentren compañías dispuestas a invertir
en investigaciones y tecnología, que compita en precio con las
practicas inconsciente y sin restricción, tales como: la del tiradero a
cielo abierto o la de arrojar los desechos a las aguas; practicas cuyo
costo es aparentemente bajo o nulo; pero que, a la larga implican que,
el medio ambiente cobre su factura a un precio altísimo y,
definitivamente, un precio que se habrá de pagar.
BIORREMEDIACION
La biorremediación es una forma natural de degradación de compuestos
químicos que se encuentran en la naturaleza y es la forma en que se
reciclan los nutrientes en los ambientes naturales. Los derrames de
hidrocarburos constituyen una amenaza para la vida, sin embargo existen
en la naturaleza microorganismos capaces de metabolizarlos.
La biorremediación es una práctica que está tomando importancia a nivel
mundial dado que el aumento de la actividad industrial está degradando
cada vez más los ecosistemas naturales. El empleo de microorganismos
conocidos para el tratamiento de desechos potencialmente tóxicos ya es
una práctica habitual en países desarrollados.
La biorremediación es el uso de seres vivos para restaurar ambientes
contaminados. Es un concepto que no se debe confundir con depuración.
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La depuración es la eliminación, ya sea por métodos físico/químicos o
biológicos, de un contaminante antes de que éste alcance el medio
ambiente.
La biorremediación se refiere al uso de sistemas biológicos y a la adición
de materiales a ambientes contaminados para producir una aceleración
del proceso natural de biodegradación intrínseca de la polución del aire o
de los sistemas acuáticos y terrestres. Los sistemas biológicos utilizaos
son microorganismos y plantas.
La fitorremediación podría ser definida como un conjunto de métodos
para degradar, asimilar, metabolizar o detoxificar metales pesados,
compuestos orgánicos, radiactivos y petroderivados por medio de la
utilización de plantas (terrestres, acuáticas, leñosas, etc) y los cultivos in
vitro derivados de ellas, que tengan la capacidad fisiológica y bioquímica
para absorber, remover, contener, retener, degradar o transformar dichas
sustancias a formas menos toxicas.
Esta definición incluye cualquier proceso biológico, quimico o físico,
inducido por las plantas, que ayude en la absorción, secuestro,
degradación y metabolización de los contaminantes, ya sea por las
plantas mismas o por los microorganismos que se desarrollan en la
rizosfera. (Morgenroth, 1996).
Estas degradaciones o cambios ocurren usualmente en la naturaleza, sin
embargo la velocidad de tales cambios es baja. Mediante una adecuada
manipulación, sistemas biológicos pueden ser optimizados para
aumentar la velocidad de cambio o degradación y así usarlos en sitios
con una elevada concentración de contaminantes.
Diversos contaminantes pueden ser eliminados por biorremediación:
pesticidas, herbicidas, petróleo y sus hidrocarburos derivados, gasolina
metales pesados, entre otros, lo cual demuestra la validez de esta técnica
para proteger el medio ambiente y reducir el uso de sustancias toxicas.
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Cuando la contaminación ya se ha producido, se precisa restaurar el
ecosistema contaminado, para lo que se pueden utilizar la
biorremediación. El estudio de los procesos de biorremediación tiene un
gran interés, por las ventajas que posee la restauración de un ecosistema.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA BIORREMEDIACION
Ventajas:
 Generalmente solo origina cambios físicos menores sobre el
medio.
 La biorremediación es una técnica que evita el contacto de los
trabajadores con el agua contaminados.
 La biorremediación evita la liberación de gases dañinos al aire.
 Cuando se usa correctamente no produce efectos adversos
significativos.
 Puede ser útil para retirar algunos de los compuestos tóxicos del
petróleo.
 Ofrece una solución más simple y completa que las tecnologías
mecánicas.
 Es menos costosa que otras tecnologías.
Desventajas:
 Para muchos tipos de contaminantes su efectividad no ha sido
determinada.
 Muy difícil aplicación en el mar.
 El tiempo necesario para actuación es largo.
 Su implementación es específica para cada lugar contaminado.
 Su optimización requiere información sustancial acerca del
lugar contaminado y las características del vertido.
 La etapa limitante de la biodegradación o detoxificación de la
mayoría de compuestos en el medio ambiente se relacionan con
la biodisponibilidad.
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 No suele ser efectiva más que en condiciones relativamente
superficiales.
 No es de aplicación más que para la descontaminación de
hidrocarburos biodegradables.
PAPEL DE LA QUIMIOTAXIS EN BIORREMEDIACION
La quimiotaxis es la habilidad que tienen algunos microorganismos
flagelados para detectar y responder a compuestos ambientales. Por
ejemplo la quimiotaxis interviene en la formación de nódulos en las raíces
de legumbres por especies de Rhizobium, Agrobacteruim. La quimiotaxis
puede intervenir y tener un valor importantísimo en la supervivencia
seria la capacidad de detectar compuestos tóxicos y así alejarse de ellos.
PROCESOS DE LA BIORREMEDIACIÓN
Los procesos mediante los cuales funciona la biorremediación se pueden
dividir en la degradación enzimática, biorremediación animal, remediación
microbiana y fitorremediación.
La fitorremediación es una tecnología naciente que sirve para explotar las
capacidades metabólicas proporcionando un medio barato, simple y
seguro para paliar áreas contaminadas y/o aguas de desecho.
Fitorremediación podría ser definida como el conjunto de métodos para
degradar, asimilar, metabolizar o detoxificar metales pesados,
compuestos orgánicos, radioactivos y petroderivados por medio de la
utilización de plantas terrestres, acuáticos, leñosos, etc. Y los cultivos “in
Vitro” derivados de ellas, que tengan la capacidad fisiológica y
bioquímica para absorber, remover, contener, retener, degradar o
transformar dichas sustancias a formas menos toxicas.
La fitorremediación constituye un método competitivo y sencillo de
limpiar las cada vez más abundantes áreas contaminadas en todo el
mundo. La identificación de plantas que germinan en ambientes muy
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contaminados presenta, frente a otros sistemas complejos de limpieza, un
gran interés en la recuperación de suelos y/o aguas.
TIPOS DE FITORREMEDIACION
Entre las diversas categorías de la fitorremediación se destacan: la
fitoextracción, la rizofiltración, la fitoestabilización, la fitoestimulación, la
fitovolatilización y la fitodegradación. (Parpatiyar. 1996)
La fitoextracción: las plantas se usan para concentrar metales en las
partes cosechables.
La rizofiltración: las raíces de las plantas se usan para absorber,
precipitar y concentrar metales pesados y degradar compuestos
orgánicos.
La fitoestabilizacion: las plantas tolerantes a metales se usan para reducir
la movilidad de los mismos.
La fitoestimulación: se usan los exudados radiculares para promover el
desarrollo de microorganismos degradativos.
La fitovolatilización: las plantas captan y modifican metales pesados o
compuestos orgánicos y los liberan a la atmosfera con la transpiración.
La fitodegradación: las plantas acuáticas y terrestres captan, almacenan y
degradan compuestos orgánicos para dar subproductos menos tóxicos o
no tóxicos.
ESPECIES FITORREMEDIADORAS
En la mayoría de los casos, no se trata de especies raras, sino de cultivos
bien conocidos por todos. Asi, el girasol es capaz de absorber uranio, los
alamos absorben Ni, Cd y Zn; en el futuro se emplearan la alfalfa, el
tomate, la mostaza, la calabaza, el sauce, el bambú. Pero en el trabajo se
está considerando tres especies como “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana”
y “Myriophyllum acuaticum”.
P á g i n a 20|
EL IMPACTO EN EL AMBIENTE Y EN LA SALUD
La evaluación del impacto en el ambiente y en la salud sirve como un
instrumento multidisciplinario para identificar los intereses ambientales,
desde el deterioro de los recursos físicos o impactos en las especies,
hasta los efectos ambientales en la salud humana.
Se han adoptado varias técnicas de valoración del riesgo por las agencias
reguladoras del gobierno, para evaluar los peligros asociados con el
manejo y la disposición, y, con el propósito de ofrecer opciones para
minimizar la peligrosidad de esos compuestos.
EL IMPACTO AMBIENTAL.
El impacto ambiental incluye los efectos potenciales en el proceso
ecológico, en la salud humana y sobre la estética natural y cultural del
paisaje. Para cualquier adelanto dado, esos impactos dependerán de los
volúmenes y tipos de residuos peligrosos que vayan a ser manejados. El
diseño y operación, de ese manejo incluye salvaguardas y medidas de
mitigación.
En la siguiente tabla aparece una lista de los ejemplos potenciales de
impactos ambientales que tienen que considerarse o esperarse y los
posibles efectos en caso de accidentes.
Tabla No. 2.4 Ejemplos de posibles impactos ambientales
Contaminación del agua subterránea
Contaminación del agua superficial
Contaminación del aire
Fugas, derrames, accidentes
Destrucción del hábitat de la vida silvestre, áreas naturales y selvas
Pérdida de las características de un sitio único (arqueológico)
Contaminación permanente del sitio
Contaminación de cultivos de cosechas y peces
P á g i n a 21|
Congestión de tráfico
Olores
Ruido
Vista desagradable
Efectos en el carácter de la comunidad, imán para otras industrias
contaminantes, e imagen de tiradero del sitio.
En general, las empresas pequeñas y medianas así como algunas grandes, no
realizan la separación de los residuos peligrosos de los no peligrosos, teniendo
un inadecuado manejo y disposición final de éstos. Muchos de estos residuos,
son dispuestos finalmente en basureros municipales (rellenos sanitarios o
tiraderos al aire libre) , no cuentan con almacenes temporales (pisos
impermeables, trincheras y fosas de captación de derrames, techo, paredes
con ventilación, pararrayos, etc.), y bitácoras (generación, entradas, salidas,
disposición final, etc.) , de residuos peligrosos de acuerdo con la normatividad
vigente establecida en el reglamento y la normatividad en materia da residuos
peligrosos y no realizan análisis CRETIB (Corrosivo, Reactivo, Explosivo,
Tóxico, Inflamable y Biológico infeccioso) , de todos sus residuos,
especialmente de los que se desconoce si son potencialmente peligrosos.
EVALUACIÓN DEL RIESGO
Una parte importante para estimar los riesgos adversos a la salud, por la
exposición a los productos tóxicos, envuelve la extrapolación de los datos
obtenidos experimentalmente. Usual mente el resultado final es la estimación
de un suceso poco usual, de una enfermedad en humanos después de un largo
periodo de latencia, que resulta da una exposición a un tóxico, en niveles bajos,
durante un largo periodo de tiempo. Los datos disponibles son siempre de
ensayos con animales que fueron expuestos a las sustancias en niveles altos,
durante un período corto de tiempo. La extrapolación as entonces hecha
usando proyecciones lineales o curvilíneas, para estimar el riesgo en la
población humana; por lo tanto, hay una incertidumbre sustancial en esta clase
de investigación.
Las consideraciones toxicológicas son muy importantes al estimar los peligros
potenciales de los residuos peligrosos. Una da las principales formas como la
P á g i n a 22|
toxicología interviene en el área de residuos peligrosos, es en la «valuación de
loa riesgo» para la salud, proveyendo una guía para el manejo del riesgo, la
limpieza, o la regulación necesaria para un sitio de disposición, con base en al
conocimiento del sitio y en las propiedades químicas y toxicológicas de las
sustancias presentes, incluyendo especies indicadoras; receptores
potenciales? formas potenciales da exposición; y un análisis de incertidumbre.
Los principales componentes son: la identificación del residuo peligroso, la
avaluación de la dosis-respuesta, la evaluación de la exposición y la >
caracterización del riesgo.
LOS RESIDUOS PELIGROSOS EN LA HIDROSFERA
La manera típica en que los contaminantes entran en la hidrosfera es casi
siempre igual. Los lixiviados de derrames o tiraderos fluyen aguas abajo hasta
alcanzar el nivel del agua subterránea y luego, en la descarga de esas aguas,
llegan a los manantiales o a los lagos. Otra manera se da cuando las
precipitaciones arrastran de la atmósfera a los contaminantes, los derrames
deliberados a las fuentes de agua o cuerpos de agua, hay arrastre del suelo
pos erosión y también movilización de sedimentos. Una vez en el sistema
acuático, los contaminantes se sujetan a una serie de procesos químicos y
bioquímicos que incluyen reducciones ácido-base, precipitación-disolución y
reacciones de hidrólisis y la biodegradación.
Las biotransformaciones de productos químicos ambientales, incluyen a los
pesticidas y a los productos químicos industriales, que enferman a los animales
vertebrados (pájaros, mamíferos, anfibios, peces y reptiles).
La Biotransformación le sucede a cualquier sustancia que es metabolizada y,
por lo tanto, alterada por al proceso bioquímico en un organismo. El
metabolismo se divide en dos categorías generales que son el catabolismo,
que es el rompimiento da moléculas complejas, y al anabolismo que as la
formación da moléculas vivas a partir da materiales simples.
La Biodegradación de los residuos es su conversión por medio de los procesos
biológicos a moléculas inorgánicas simples y, hasta cierto punto, a materiales
P á g i n a 23|
biológicos. La bioconversión de los materiales a sustancias inorgánicas como el
CO2, NH3 y fosfatos, se le llama mineralizaación. La detoxificación se refiere a
la conversión biológica de una sustancia tóxica a especies menos tóxicas, la
cual puede ser todavía relativamente compleja.
CONTAMINANTES FISICO-QUIMICOS.
La presencia de sales en disolución a menudo va acompañado de acidez,
alcalinidad, condiciones redox inapropiadas, etc.
El NAPLs corresponde a la sigla fase liquida no acuosa, es decir, líquidos
inmiscibles con el agua y de menor densidad, pueden ser, hidrocarburos de
petróleo y que flotan sobre la superficie sobre ésta.
El DNAPs corresponde a la fase densa no acuosa, líquidos inmiscibles con el
agua y de mayor densidad, que pueden ser de naturaleza diversa y que
constituye en la actualidad un serio problema por la persistencia y la capacidad
de infiltración y migración de estos productos al subsuelo. Algunos de ellos son
los disolventes orgánicos.
C) DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS
Biorremediación: es una técnica que utiliza organismos biológicos para
remediar, restablecer o devolver un suelo, agua o aire a un estado limpio,
libre de contaminantes o, al menos disminuir la concentración de
contaminantes a niveles no tóxicos.
Material peligroso: Elementos , substancias, compuestos, residuos o
mezclas de ellos que, independientemente de su estado físico, represente
un riesgo para el ambiente, la salud o los recursos naturales, por sus
características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas, inflamables o
biológico-infecciosas.
Residuos peligrosos: Todos aquellos residuos, en cualquier estado físico,
que por sus características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas,
inflamables o biológico-infecciosas, representen un peligro para el equilibrio
ecológico o el ambiente.
Restauración: Conjunto de actividades tendientes a la recuperación y
restablecimiento de las condiciones que propician la evolución y continuidad
de los procesos naturales.
P á g i n a 24|
Gestión inadecuada: donde se incluye los diferentes fallos de
instalaciones, procesos, humanos y de gestión de residuos.
Membranas sintéticas: llamadas geomenbranas, elementos textiles de
diseño con permeabilidades diferenciadas, que pueden instalarse mediante
la correspondiente excavación en el entorno del área afectada.
D) FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS
General
La capacidad para la degradación de agentes tóxicos por las especies.
Pueden ser empleadas en la biorremediación de las aguas residuales
VARIABLES
- Variable Independiente:
Efectividad de los sistemas tecnológicos, como especies
biorremediadoras y purificador solar para depurar los agentes
biológicos en aguas biorremediada.
- Variable Dependiente:
Recuperación y conservación del recurso hídrico para un desarrollo
sostenible del ambiente y la población de Aucallama.
P á g i n a 25|
POBLACION Y MUESTRA
La población beneficiaria será el distrito de Aucallama con 2 525 habitantes.
DISEÑO DE LA INVESTIGACION
El proyecto de investigación coge el diseño cuasi-experimental a un nivel de
investigación correlacional.
X ___________ Y
Donde X = variable independiente
Y = variable dependiente
MATERIALES Y MÉTODOS
Instrumentos de laboratorio.
Microscopio
Muestras en vivo (plantas biorremediadoras)
Baldes, envases, recipientes.
Cultivos y reactivos.
MÉTODO
1. IDENTIFICACIÓN TAXONÓMICA DE LA PLANTAS.
La planta fue identificada por el biólogo taxónomo Hamilton Beltrán en
el Museo de Historia Natural de la Universidad Nacional Mayor de San
Marcos.
2. VISITA AL CAMPO:
Visita al sitio donde crece esta planta y posterior entrevistar a las
personas acerca de las propiedades biorremediadoras.
3. VISITA A INSTITUCIONES DE INVESTIGACIÓN
MUSEO DE HISTORIA NATURAL DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL
MAYOR DE SAN MARCOS.
P á g i n a 26|
Entrevista al Biólogo Taxónomo Hamilton Beltrán. Tema: Identificación
de la planta. Organografía y usos.
PUESTO DE SALUD AUCALLAMA.
Entrevista con el responsable del laboratorio para el análisis
microbiológico de las aguas servidas.
CESEL. S.A. INGENIEROS .Departamento de estudios ambientales.
Biólogo Rubén Ángel Farfán Aragón. Tema Impacto Ambiental.
4. OBSERVACIÓN CUALITATIVA Y CUANTITATIVA DE LAS ESPECIES
VEGETALES:
Método de Tinción Gram.Mechero de alcohol, asa de siembra, cubeta
de tinción, portaobjetos, papel de absorción, papel de lentes, y
microscopio.
Reactivos: Cristal violeta, Yodo de Gram, Alcohol Etílico 95%,
Safranina.
a) Colocar una pequeña gota de agua en el centro de un
portaobjetos limpio.
b) Flamear el asa de siembra y dejar enfriar. Tomar, en
condiciones asépticas, una pequeña cantidad del cultivo
bacteriano en medio sólido y transferirlo a la gota de agua.
c) Esperar hasta que el líquido se evapore o acelerar su
evaporación acercando el portaobjetos a la llama del
mechero.
d) Permita que los frotis se sequen al aire y luego fíjelos con
calor.
e) Tiña con cristal violeta agregando suficiente colorante y deje
que actúe durante 1 minuto.
f) Lave suavemente con agua.
g) Inunde suavemente con el mordiente, yodo de Gram, y deje
actuar durante 1 minuto.
h) Lave suavemente con agua.
P á g i n a 27|
i) Decolore con alcohol etílico al 95%. Nota: no sobre decolore,
agregue el alcohol gota agota hasta que este salga casi claro,
solo ligeramente azul.
j) Lave suavemente con agua.
k) Agregue la safranina para la tinción de contraste.
l) Lave suavemente con agua.
m) Seque la preparación.
n) Examine al microscopio con el objetivo 100X de inmersión de
aceite.
5. ANÁLISIS CUALITATIVO DE METALES EN LAS PLANTAS
BIORREMEDIADORAS.
6. ANÁLISIS DE LA SIEMBRA DE MICROORGANISMOS EN AGUAS
RESIDUALES Y DESPUÉS DEL PROCESO DE BIORREMEDIACION
EN CULTIVOS AGAR AGAR.
7. ANÁLISIS CUALITATIVO MICROBIOLÓGICO DEL AGUA
BIORREMEDIADA POR EL PROCESO FÍSICO SOLAR.
8. ANALISIS DE PROTEINA DE “Lemma minor”:
1. Reacción de Biuret:
En un tubo de ensayo poner 1ml jugo “Lemma minor”; añadir 5
gotas de NaOH al 6M y 5 gotas de CuSO4 al 0.1M, agitar y observar.
2. Reaccio Xantoproteica:
En un tubo de ensayo poner 1ml jugo “Lemma minor”; añadir 5 gotas
de HNO3 concentrado; calentar hasta ebullición y observar el color.
Enfriar los tubos con agua fria, añadir gotas de NaOH al 6M hasta
cambio de color.
3. Reacción Millon:
En un tubo de ensayo echar 1ml de jugo “Lemma minor”; añadir 3
gotas del reactivo millon y calentar a baño maria. Observar la
aparición de color.
P á g i n a 28|
RESULTADOS
Los resultados proceden del trabajo realizado en el laboratorio de Química
de la I.E.I. N° 20386 Jorge Basadre.
En el análisis por el método Tinción Gram, se determinó la presencia de
gran número de bacterias Gram Positivas en comparación a las bacterias
Gram Negativas. En nuestra inicial de agua residual.
El análisis del cultivo de cepas en caldo nutritivo agar agar para determinar
el número de bacterias, el resultado mostro número reducido de bacterias
establecidos en el agua residual no dañina, por lo que las plantas
biorremediadoras lograron reducirlas a las bacterias Coliformes fecales y
Echerichia coli.
El análisis de la especie “Lemma minor” demostró cualitativamente contener
gran cantidad de proteínas, al virar los indicadores de Biuret, Millon y
xantoproteica.
DISCUSIÓN
Durante los últimos años se han desarrollado tecnologías que permiten
remediar la contaminación del ambiente a través del uso de plantas. La
fitorremediación es una tecnología cuyo objetivo es la eliminación de
metales tóxicos y contaminantes orgánicos en suelo, aire, agua y
sedimento (Delgadillo 2011).
De acuerdo a los resultados de la presente investigación Myriophyllum
aquaticum presentaron un proceso de absorción lento a lo largo del
experimento en la remoción de Ni y Cr (VI). Mostrando ambas plantas un
proceso de absorción rápido en Cu. Los primeros 14 días del
experimento.
Conforme a los resultados obtenidos en la presente investigación,
Myriophyllum aquaticum presentó una gran capacidad en la remoción de
Cr (VI) y Cu por lo que resulta interesante continuar estudios sobre la
aplicación efectiva de esta especie en el tratamiento de agua.
P á g i n a 29|
Conforme a los resultados obtenidos en la presente investigación,
Myriophyllum aquaticum presentó una gran capacidad en la remoción de
Cr (VI) y Cu por lo que resulta interesante continuar estudios sobre la
aplicación efectiva de esta especie en el tratamiento de agua.
Celis et al. (2005) y Azizur (2011) sugieren los posibles usos de los desechos
vegetales que se generan en los sistemas de tratamiento de aguas residuales
con plantas acuáticas. Señalando que estas se pueden incorporar en la
manufactura de cartón, producción de biocombustible (etanol y biogás), y como
material absorbente de colorantes.
Según el Dr. Pedro Arellano Jiménez en su libro Verde Guía de Recursos
Terapéuticos Vegetales menciona que la Organización Mundial de la Salud en
su estrategia “Salud para todos en el año 2000” reconoce la necesidad de
incorporar a la salud pública los recursos y técnicas de la medicina tradicional.
La investigación permite que la población utilice mejor lo que la naturaleza nos
brinda en la elaboración de productos con baja toxicidad y a la vez valoriza el
legado de nuestros antepasados y el conocimiento de las comunidades nativas
e indígenas.
Según Jesús Collazos Cerrón en su Manual de Evaluación Ambiental de
Proyectos indica que la variación de la calidad ambiental, puede encontrarse
como impacto positivo cuando el impacto como tal produce beneficios netos en
términos de calidad ambiental para la sociedad, la vida humana, animal, los
recursos naturales, (factores bióticos y abióticos) o negativo cuando el efecto
físico se traduce en reducción de la calidad ambiental respecto a su límite o
frontera normal. Las pérdidas se reflejan en su valor natural, paisajístico,
productividad ecológica etc.; debido a la acción de la contaminación.
Nuestra propuesta responde a una necesidad latente, de utilizar lo que la
naturaleza nos brinda, haciendo uso del fruto de la “Teta de vaca” , planta que
P á g i n a 30|
no se encuentra en peligro de extinción y cuyos principios activos extraídos en
el laboratorio son materia prima para la elaboración de productos que no
causan daño a las personas . También cambió la visión de las personas
relacionadas a la investigación, por lo tanto producimos un impacto positivo en
la naturaleza.
De acuerdo con Brack, los eco-negocios son negocios que se orientan a
generar rentabilidad económica positiva y, al mismo tiempo, son eco-
eficientes, o sea, que generan rentabilidad ambiental positiva. Resulta de
importancia mencionar en el campo los medicamentos, los trabajos sobre
folklore y medicina tradicional, botánicos, herbolarios, cronistas, en la medida
de que el 80% de "descubrimientos" de nuevos productos se basan en este tipo
de información para su investigación y producción futura.
Si bien es cierto el fruto de la “Teta de vaca” es conocido y utilizado desde
Guatemala hasta Paraguay, en nuestro país su campo de acción curativa y
terapéutica se limita a la región amazónica y en especial a las comunidades
nativas. Siendo un fruto con gran potencial de conservación su uso y
aplicación se limita a la medicina folklórica y como adorno complementario a
las flores. Por ello la investigación resulta una propuesta rentable y asequible al
público ya que los productos con aditivos que presentamos no superan los S/.
4.00 (cuatro nuevos soles) y los que no contienen aditivos ni siquiera S/. 2.00
(dos nuevos soles) obviamente la diferencia es grande en comparación con un
producto industrial.
P á g i n a 31|
CONCLUSIONES
1. Las especies biorremediadoras “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y
“Myriophyllum acuaticum” lograron demostrar la efectividad en el
tratamiento para reducir los agentes tóxicos en el agua a un nivel
aceptable.
2. Las especies “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum
acuaticum” realizaron la depuración de las aguas residuales en
promedio de tiempo y volumen con una densidad baja de las especies,
en promedio de 73 días calendario.
3. El análisis del agua recogida de la poza de oxidación municipal arroja
gran presencia de bacterias gran positivas en diferencia a bacterias gran
negativas, observado entonces bacterias como Echericha coli,
Coliformes fecales, mediante el método Tinción Gram. por mostrar una
coloración azul su pared celular y color roja su pared celular de las gran
negativas.
4. El análisis del agua biorremediada en caldo nutritivo agar agar
demostraron de forma cualitativa y cuantitativa la reducción de las cepas
bacterianas de Coliformes fecales y Echerichia coli.
5. A medida que aumenta en todo el mundo el número de áreas
contaminadas tiene más importancia identificar cuáles son las plantas
que mejor se adaptan a cada contaminante, la biorremediación
constituye una alternativa real y que puede ser desarrollada al menos en
sus etapas iniciales y con buenos resultados, en diversas dependencias
de investigación.
6. Se necesita la participación responsable no solo de las dependencias
gubernamentales, sino de un nuevo concepto en nuestra formación
cultural, el de una cultura de protección y prevención ambiental en
donde el cuidado de las condiciones ambientales sea no solo una
necesidad sino una responsabilidad.
7. Es menester mencionar que este tipo de tecnología es, por sus
características y alcances, mucho más económica y de un uso más
simplificado, comparada con el desarrollo y aplicación de otras
existentes.
P á g i n a 32|
P á g i n a 33|
RECOMENDACIONES
1. La manipulación del fruto de Teta de vaca se debe realizar con mucho
cuidado y precaución debido a su alto grado de toxicidad al fraccionarlo.
2. Promover el estudio de plantas amazónicas peruanas en los centros
educativos y valorar sus propiedades curativas, terapéuticas y
agroindustriales.
3. En los centros educativos a nivel del área de Educación para el Trabajo
se debe forjar la producción a base de plantas medicinales, alimenticias
que rescaten el legado de nuestros antepasados.
4. La biorremediación se avizora como una técnica con un excelente futuro,
dentro de la biotecnología aplicada al medio ambiente. En la próxima
década cobrará ésta una mayor importancia y, por lo tanto, debemos
continuar en esta línea de investigación, hasta poder aplicarla en el
campo.
5. Los centros educativos deben fomentar hábitos de higiene mediante la
utilización de productos ecológicos caseros contribuyendo a aliviar la
economía familiar de la población.
P á g i n a 34|
BIBLIOGRAFÍA
1. Bojórquez CL, Esquivel HA y Arana MF. 2011. Contaminación
química en la ZLX. Departamento el Hombre y su Ambiente.
Universidad Autónoma Metropolitana- Xochimilco. (No publicado
aún).
2. Celis HJ, Junoud MJ y Sandova EM. 2005. Recientes aplicaciones
de la depuración de aguas residuales con plantas acuaticas.
Theoria. 14 (1): 17-25.
3. Delgadillo LAE, González RCA, Prieto GF, Villagómez, IDR y
Acevedo SO. 2011. Fitoremediación: Una alternativa para eliminar la
contaminación. Tropical and Subtropical Agroecosystems. 19: 597-
612.
4. Flathman PE y Lanza GR. 1998. Phytoremedation: current views on
emergent green technology. Journal of Soil Contamination. 7: 415-
432.
5. HERNÁNDEZ SAMPIERI Roberto, FERNANDEZ COLLADO Carlos,
BAPTISTA LUCIO, Pilar. Metodología de la Investigación. Editorial
MacGraw-Hill Interamericana. Edición 2006
6. Kumar RP. 2009. Heavy metal phytoremediation from aquatic
ecosystems with special reference to macrophytes. Critical Reviews
in Environmental Science and Technology. 39 (9): 697-753.
7. Knapp. R. Et al. In Situ. Microbial Filters. Bioremediation Technologies P.
14. 1997.
8. Morgenroth. Et al. Nutrient Limitation in a Compost Biofilter
Degrading Hexane. Journal of the Air & Waste Management
Association. Vol 46 April 1996. P. 300-308.
9. Nuñez RA, Meas Y, Ortega R y Olguín E. 2004. Fitoremediación:
fundamentos y aplicaciones. Ciencia. 55 (3): 69-82.
10.Parpatiyar. Treatment of trichloroethylene (TCE) in menbrane Biofilter,
Biotechonlogy and Bioengineering, Vol. 50. P. 57-64. 1996.
11.Pilon E y Smits INI. 2005. Phytoremediation, Ann. Rev. Plant Biol.
56: 15-39.
P á g i n a 35|
.
ANEXO
P á g i n a 36|
VISITA ALOSECOSISTEMAS PARAESTUDIAR ALAS
PLANTAS BIORREMEDIADORAS
P á g i n a 37|
ANÁLISIS DELESTUDIO BIOLÓGICO DELASESPECIES
BIORREMEDIADORAS

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Proyecto investigacion 1

  • 1. MINISTERIO DE EDUCACION GOBIERNO REGIONAL LIMA PROVINCIAL UnidaddeGestiónEducativaLocalN°10 CATEGORIA “C” ÁREA: CIENCIAS AMBIENTALES TITULO DE LA INVESTIGACIÓN “Estudio de la biorremediación como una alternativa en la mitigación de la contaminación ambiental” AUTORES : Luis Pichardo Inga Jordan Steeven Trejo Nario ASESOR : CASTILLO PONCIANO NILTON ALEX
  • 2. ÍNDICE pág RESUMEN ...................................................................................................................... 1 ABSTRACT..................................................................................................................... 1 INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ....................................................................... 6 Problema general............................................................................................. 7 Problemas específicos.................................................................................... 7 Objetivos de la investigación ......................................................................... 7 Objetivo general .............................................................................................. 7 Objetivos específicos ...................................................................................... 7 Justificación de la investigación................................................................... 8 Importancia del estudio.................................................................................10 MARCO TEÓRICO ......................................................................................................11 Antecedentes del problema .........................................................................12 Bases teóricas................................................................................................14 Biorremediación ……………………………………………………………14 Ventajas y desventajas de la biorremediación…………..………………16 Papel de la quimiotaxis en biorremediación …………..………………...17 Tipos de fitorremediación .............................................................................18 Impacto en el ambiente y la salud...............................................................19 Residuos peligrosos en la hidrosfera .........................................................21 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS .................................................................22 FORMULACIÓN DE LAS HIPÓTESIS .....................................................................23 Hipótesis general ..........................................................................................23 Hipótesis específicas.....................................................................................23 VARIABLES ………………………………………………..………………………..23 POBLACIÓN Y MUESTRA ………………………………….……………………. 23
  • 3. DISEÑO DE INVESTIGACIÓN …………………………………………………….23 MATERIALES Y MÉTODOS ......................................................................................24 RESULTADOS .............................................................................................................25 DISCUSIÓN ..................................................................................................................27 CONCLUSIONES ........................................................................................................30 RECOMENDACIONES ..............................................................................................31 BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................................32 ANEXOS........................................................................................................................33
  • 4. P á g i n a 1| RESUMEN El presente trabajo de investigación desea mostrar la biorremediación como una tecnología amiga del medio ambiente, rica en diversidad de aplicaciones a través de los más variados procesos, como lo son la biorremediación microbiana, la biorremediación enzimática y la fitorremediación, en situaciones in situ o ex situ, así mismo se resalta el hecho de ser una tecnología de fácil aplicación, y en algunos casos se pueden obtener un beneficio económico de los productos de la misma biorremediación. Esta información, intenta reunir los principales aspectos de la fitorremediación y su potencial en el tratamiento de aguas de desagües. Además se intenta adecuar un dispositivo que aprovecha la energía limpia para seguir el proceso de purificación del agua biorremediada para seguir utilizando en el consumo doméstico. Por otro intentar aprovechar la “Lemma minor”, en una actividad productivo económico, mediante alimento para cerdos. ABSTRACT present fact-finding work desires pointing out the biorremediation as the environment's friendly technology, rich in applications diversity through the more varied processes, as the microbial biorremediation, the enzymatic biorremediation and the fitorremediation, in situations are it in situ or former situ, likewise to be a technology the fact is highlighted of easy application, and in some cases can obtain me the products's economic benefit thereof biorremediation. This information, he attempts joining together the main things aspects of the fitorremediation and his potential in the waters treatment of drainages. Besides a device that the clean energy makes good use of attempts making suitable itself stop following the purification process of the water biorremediada to keep on utilizing in the domestic consumption. For other trying to make good use of the Lemma minor, in a productive activity by means of food economic, in order to swines.
  • 5. P á g i n a 2| INTRODUCCIÓN El aumento de la población y el desarrollo industrial sin precedentes alcanzados durante el último siglo, han incrementado la presencia de contaminantes sólidos y líquidos convencionales a niveles críticos, así como el vertimiento de gases contaminantes a la atmosfera. En la actualidad, para mejorar las posibilidades que los microorganismos pueden ofrecer en su poder biodegradador, se están desarrollando tecnologías basadas en el uso de los microorganismos con amplias capacidades biodegradadoras con el propósito de ser utilizados en la prevención y remediación de la contaminación. La biorremediación (proceso que utiliza las habilidades catalíticas de los organismos vivos para degradar y transformar contaminantes tanto en ecosistemas terrestres como acuáticos, presenta un enorme potencial en la mitigación de la contaminación ambiental). La biorremediación se ha centrado en la explotación de la diversidad genética y versatilidades metabólica que caracteriza a las bacterias para transformar contaminantes en productos inocuos o, en su defecto, memos tóxicos, que pueden entonces integrarse en los ciclos biogeoquímicos naturales. No obstante, existen casos aislados de utilización de otros tipos de organismos como, por ejemplo, los hongos y, más recientemente las plantas (la llamada “fitorremediación” es un campo altamente prometedor). La biorremediación suele ser una alternativa rentable para restaurar la calidad del medio ambiente. En muchos casos la biorremediación permite degradar, depurar o inmovilizar contaminantes peligrosos y se está convirtiendo en una técnica ampliamente usada para la limpieza del ambiente. En la actualidad existe una crisis global por el recurso agua, derivado de la contaminación de las corrientes y cuerpos de agua dulce, por la inadecuada disposición de contaminantes. En las ciudades existe una alarmante contaminación de distintos cuerpos de agua que reciben constantemente descargas de aguas residuales, municipales, agropecuarias e industriales que pueden ser letales por sus altas concentraciones (Bojórquez et al. 2011).
  • 6. P á g i n a 3| El ser humano ha utilizado tecnologías convencionales para el tratamiento de aguas contaminadas tales como, la precipitación química, intercambio iónico, sedimentación, micro-filtración y osmosis inversa, los cuales no son amigables con el ambiente, ya que representan una grave amenaza para la vida acuática, debido a los efectos secundarios diversos y a su alto costo económico (Kumar 2009). Hoy en día, existen métodos alternativos como la fitorremediación, una tecnología sustentable y de bajo costo que se basa en el uso de las plantas para reducir in situ o ex situ la concentración o peligrosidad de contaminantes orgánicos e inorgánicos en el agua, suelo y aire (Pilon y Smits 2006); a partir de procesos bioquímicos realizados por las plantas y microorganismos asociados a su sistema de raíz que conduce a la reducción, mineralización, degradación, volatilización y estabilización de diversos tipos de contaminantes (Flathman y Lanza 1998, EPA 2000). En ecosistemas acuáticos el uso de macrófitas juega un papel importante debido a su abundancia y a la gran biomasa producida, a su vez, son consideradas herramientas potentes en la reducción de la contaminación por metales pesados. Se prefiere sobre otros agentes biológicos debido a su bajo costo, eficiencia, abundancia frecuente en los ecosistemas acuáticos, fácil manipulación y sobre todo no produce contaminantes secundarios, de esta manera se pueden reciclar recursos tales como agua, biomasa y metales por lo que podrían ser utilizados inclusive en países en vías de desarrollo (Núñez 2004; Paris 2005) Reportan que Myriophyllum aquaticum, han demostrado la capacidad de remoción de metales pesados del agua, tales como Ag, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Mg, Ni, Pb y Zn. Por lo que el objetivo del presente trabajo fue evaluar la eficiencia que tiene la Myriophyllum aquaticum, en la remoción de Ni, Cr (VI) y Cu herramienta clave para su posible empleo en sistemas de tratamiento o como bioindicadores en la contaminación de cuerpos de agua. El problema de la investigación se plantea en función a los beneficios que ofrece las especies “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum” para remediar, reestablecer o devolver el agua a un estado limpio, libre de contaminantes o, al menos disminuir la concentración de
  • 7. P á g i n a 4| contaminantes a niveles no tóxicos para el bienestar de la población sin producir una alteración en el ambiente. Las pruebas realizadas con las especies antes mencionadas han demostrado ser agentes biorremediadores. Además considerados como bioindicadores para evaluar la calidad del agua. Dado el hecho de que las especies “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum” han demostrado tener capacidades en el área de biorremediación y por estar comprobada la eficacia en la biodegradación de algunos componentes químicos y biológicos, es que fue escogido para la realización de este proyecto. La distribución del trabajo constó de las siguientes etapas: recopilación de información bibliográfica en bibliotecas virtuales, internet; visitas al campo donde se estudió el contexto del tratamiento de las aguas de desagües, además, recoger muestras vivas en los humedades y determinadas acequias, ríos y estanques para estudiar a las plantas propias de esos ecosistemas y poder coger y simular en la poza de lixiviación de la municipalidad como una propuesta de biorremediación; experimentar en el laboratorio desde sus aspectos botánicos y las propiedades fisiológicas de las especies comparando su actividad bioquímica para caracterizarles como patrón de bioindicadores para evaluar la calidad de agua y su poder en la biodegradación de los agentes biológicos y químicos tóxicos; aplicación de encuestas, pruebas de reconocimiento de propiedades ecotoxicológicas en las especies estudiadas; elaboración de propuestas municipal y la evaluación de su acción respectiva en la población. En la elaboración de este trabajo se ha contado con la colaboración de profesionales: un biólogo, un químico, comerciantes y del apoyo permanente de profesores y padres de familia. Se ha revisado bibliografía especializada en especies vegetales biorremediadoras, de ecología, impacto ambiental, folletos y manual de investigación.
  • 8. P á g i n a 5| La investigación constituye una propuesta innovadora en materia ambiental, además induce al desarrollo y sostenibilidad en el tratamiento de las aguas residuales por especies de flora en los pueblos con densidad poblacional baja, además poder transformar en materia prima para generar actividad productiva económica paralelo a su potencial actividad de recuperación y conservación del agua en el planeta y mejorar en ambiente que cada vez se ve afectado por la contaminación.
  • 9. P á g i n a 6| PLANTEAMIENTO DE PROBLEMA Es evidente que en diversas regiones del mundo la disponibilidad de agua por habitante es cada vez menor por diversas causas, como el crecimiento de la población, contaminación de las aguas superficiales, abatimiento de los acuíferos, uso irracional del agua, disminución de las lluvias por efecto del cambio climático, entre otros. Sin duda, es crítico contextualizar las condiciones de contaminación y más aún la capacidad inconsciente recae en la irresponsabilidad de las autoridades de la jurisdicción del emergente distrito de Aucallama espacio de estudio. La urbanidad y los servicios básicos que requiere la población de Aucallama es paupérrimo y letal en cuanto a la disposición o segregación de las aguas residuales de las viviendas que en su mayoría discurren a las acequias que van directamente a la mesa de sus hogares. Por otro, un determinado sector tiene sus desagües que se deposita en una supuesta “poza de oxidación” entre comillas a unos cuantos metros del pueblo. Sin embargo, es una mera represa pestilente que contribuye directa e indirectamente a la contaminación del suelo, aire y peor aún estas aguas son dispuestas para la agricultura de la zona. No se observa ningún proceso de tratamiento de estas aguas residuales, tal cual manifiesta el letrero “POZA DE OXIDACION MUNICIPAL”, por lo que es un problema que nos afecta a todas las personas y de la cual surge realizar un estudio de factibilidad para mejorar la calidad de agua a base de ciertas tecnologías que no demandan muchos costos. Como es el caso de ciertos seres vivos que realizan procesos de biorremediación para la restauración de un ecosistema. Antes de esto nos realizamos ciertas interrogantes: ¿Qué está pasando con la municipalidad de Aucallama, sobre todo la Sub Gerencia de desarrollo y medio ambiente, no existe acciones ni planes de trabajo en cuanto a la contaminación de las aguas? ¿Desde las escuelas que proyectos se están implementando para ayudar en la mejora del ambiente?
  • 10. P á g i n a 7| ¿La población es consciente sobre la acelerada contaminación ambiental y sobre todo en el cuidado del agua? A) PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN: PROBLEMA GENERAL ¿De qué manera contribuye las plantas “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum” en el tratamiento de aguas residuales y su recuperación por un sistema purificador solar para el consumo doméstico de la comunidad de Aucallama? PROBLEMAS ESPECÍFICOS  ¿Cómo Biorremediar el área potencialmente contaminada con todo tipo de residuos, para su posterior utilización en la agricultura?  ¿Qué comportamiento fisiológico y ecotoxicológicas presentan las especies “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum” en las aguas residuales según la trayectoria de las concentraciones de todos los residuos?  ¿Cómo aprovechar el “Lemma minor”; después de su aprovechamiento en la biorremediación de las aguas servidas, como estrategias de productividad económica?  ¿De qué manera influye el dispositivo purificador solar en la mejora de la calidad del agua biorremediada para el consumo doméstico? B) OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN: GENERAL: Promover acciones para mitigar la contaminación de las aguas a nivel local empleando recursos florísticos propios de la zona para un mejor desarrollo y sostenibilidad en la comunidad de Aucallama.
  • 11. P á g i n a 8| ESPECÍFICOS:  Biorremediar el área potencialmente contaminada con todo tipo de residuos, para su posterior utilización en la agricultura de la zona.  Conocer el comportamiento fisiológico y ecotoxicológicas de las especies “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum” en las aguas residuales según la trayectoria de las concentraciones de todos los residuos.  Demostrar la importancia de estudiar maneras costo-efectivas y tiempo- efectivas para la limpieza de aguas contaminadas con residuos domiciliarios.  Construir un dispositivo solar para purificar las aguas biorremediada por las plantas, para su continuo consumo doméstico.  Establecer estrategias de productividad económica a base de “Lemma minor”; después de su aprovechamiento en la biorremediación de las aguas servidas.  Aportar esta investigación y trabajo, al municipio del distrito de Aucallama para contribuir con el desarrollo y el bienestar del ambiente de la comunidad. C) JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN La existencia de una gran diversidad de flora en nuestra país, somos el cuarto país mega diverso en el mundo, es pues una de las mayores riquezas de nuestro Perú por sus microclimas. Por ello es importante resaltar que la solución a los problemas ambientales y generación de economía depende en gran parte de la diversidad biológica, por eso dios creo las plantas al servicio del hombre para mejorar su desarrollo y la sostenibilidad de la población. Los estudiantes de la I.E.I. N° 20386 “Jorge Basadre” de Aucallama, a través de este estudio realizaron la valoración de las especies “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum”, pues constituyen gran potencial como bioindicadores para evaluar la calidad de agua, son especies responsables de la biorremediación, los procesos bioquímicos que llevan a las
  • 12. P á g i n a 9| reacciones de degradación, son capaces de modificar sustancias químicas peligrosas, transformándolas en otras menos tóxicas. Hoy en día, la existencia de ciertas especies como “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum”, permiten sumar el aporte de seres vivos altamente especializados para degradar desechos orgánicos inertes y transformarlos en elementos inocuos, siendo el arma más potente contra la contaminación de aguas; potenciando así, al ciclo de degradación que la naturaleza realiza por sí misma. También se ha considerado su relativa facilidad de manipulación de estas especies “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum”, y reducción de costos en comparación a ciertas pozas de lixiviación de grandes ciudades con tecnologías sofisticadas, pues, esta tecnología que se propone es natural y beneficia el desarrollo y la sostenibilidad, por ende mejora la calidad de vida y contribuye con el ambiente reduciendo los impactos desfavorables de la contaminación ambiental. En este contexto el estudio es una propuesta ecológica que busca introducir a la población determinados conceptos o principios de aprovechamiento de recursos florísticos para recuperar y conservar nuestro recurso hídrico agua, indispensable en el desarrollo, progreso y sostenibilidad de la población y del medio ambiente. Con todo, lo que se pretende es garantizar la protección del equilibrio ecológico necesario para mejorar las condiciones de calidad de vida de la población presente y futura del país, previniendo los efectos y los riesgos al ambiente, provocados por la generación de los contaminantes. Está visto que el control de la contaminación tiene un alto costo social y una baja ganancia ambiental; por lo tanto, es preferible prevenir que remediar la contaminación.
  • 13. P á g i n a 10|
  • 14. P á g i n a 11| IMPORTANCIA La importancia de la presente investigación radica en valorar las especies “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum”, como una alternativa ecológica al emplear como materia prima para degradar los residuos organicos y otros presentes en las aguas residuales como una propuesta de recuperación de este recurso hídrico, que beneficiara en el desarrollo y sostenibilidad de la población y del ambiente de la jurisdicción de Aucallama. Por otro difundir el poder biodegradable que tienen las especies “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum”, considerándole como bioindicadores para evaluar la calidad de agua, también, aprovechar esta materia después del ciclo en el tratamiento de las aguas residuales generar productividad económica por iniciativas del sector privado. La propuesta permite que la población utilice mejor lo que la naturaleza nos brinda, cambiando su visión y reconociendo los valores de remediación de uno de nuestros recursos básicos que urge cuidar hoy más que nunca, constituyendo una alternativa para mejorar el desarrollo y sostenibilidad de la población y por consiguiente su calidad de vida y por efecto un impacto ambiental positivo en los componentes social y económico. En esta investigación recogemos el aporte valioso de nuestros antepasados y de las comunidades eco científicas que sabiamente vienen aprovechando nuestra biodiversidad y su contribución a reducir los problemas ambientales de índole económica social.
  • 15. P á g i n a 12| MARCO TEÓRICO MARCO HISTORICO Se atribuye el nacimiento de la biorremediación, a la manipulación de microorganismos para el tratamiento de aguas residuales municipales aplicada desde tiempos ancestrales, los primeros en hacerlo fueron los Romanos, quienes elaboraron planos arquitectónicos, diseñaron y construyeron sistemas de alcantarillado para la recolección de aguas residuales para su posterior tratamiento biológico dentro de tanques de almacenamiento, llegando por primera vez a evidenciarse la importancia del tiempo de retención del agua residual dentro de los tanques vs. La actividad metabólica de los microorganismos frente a los contaminantes presentes en el agua residual. Los sistemas actuales de tratamiento de aguas residuales se basan en los principios legados por los romanos, donde la degradación microbiana se lleva a cabo inicialmente dentro de un proceso aeróbico y posteriormente dentro de un proceso anaeróbico para el tratamiento de los lodos. Para comprender la utilización de la biorremediación se debe mirar como la humanidad fue dando una mirada hacia el control o mitigación de la contaminación, hasta llegar a la utilización de esta técnica como alternativa ambientalmente limpia. Hacia el año 1910 se dio paso a la propuestas legislativas la primera de ellas se enfocó en el control de emisiones de compuestos tóxicos hacia el medio ambiente en la industria insecticida, posteriormente se legisla sobre la disposición final de residuos sólidos hacia el año 1965. Sobre el tratamiento de aguas y suelos residuales se legislo hacia el año 1974. Posteriormente, se orientó las miradas hacia remediación de sitios contaminados con hidrocarburos y compuestos orgánicos, en donde se incluyeron proceso físicos químicos de separación y reacciones que en su momento se presentaban como una solución inmediata al problema ambiental. Estos métodos simplemente removían el agente contaminante del medio de un lugar a otro, sin llegar a una verdadera solución al problema de contaminación. En 1974 se crea la normatividad para el control del vertimiento de sustancias toxicas sobre los recursos naturales, hacia 1980 se crea la
  • 16. P á g i n a 13| autoridad encargada de identificar las fuentes de contaminación y los costos de dicha contaminación. Durante dos décadas años 80 y 90 las entidades ambientales centraron sus esfuerzos en la divulgación de las leyes para el manejo ambiental, la preservación de la atmosfera y del recurso hídrico y la preservación de los ecosistemas naturales con el fin de disminuir las actividades causantes del deterioro ambiental, ganando de esta manera experiencia en el manejo del medio ambiente, fue en esta época en donde se reguló sobre el manejo del recurso aire, el permiso para la descarga de efluentes y se sensibilizó sobre el manejo adecuado de los recursos naturales. A) ANTECEDENTES DEL PROBLEMA A medida que aumenta en todo el mundo el número de áreas contaminadas tiene más importancia identificar cuáles son las plantas que mejor se adaptan a cada contaminante, la biorremediación constituye una alternativa real y que puede ser desarrollada al menos en sus etapas iniciales y con buenos resultados, no es la panacea para la solución permanente a los problemas ambientales aquí señalados. Para ello, se necesita la participación responsable no solo de las dependencias gubernamentales y no gubernamentales, sino de un nuevo concepto en nuestra formación cultural, el de una cultura de protección y prevención ambiental en donde el cuidado de las condiciones ambientales sea no solo una necesidad sino una responsabilidad. Finalmente, es menester mencionar que este tipo de tecnologías por sus características y alcances mucho más económica y de uso más simplificado, comparado con el desarrollo y aplicación de otras existentes. En, Estudio de la biorremediación como una alternativa en la mitigación de la contaminación de la contaminación ambiental. Por Martha Cecilia Rincon Lizcano. Universidad Industrial de Santander.
  • 17. P á g i n a 14| Hoy en día existen métodos alternativos como la fitorremediación, una tecnología sustentable basada en el uso de plantas para reducir la concentración de metales en el agua. La revista E-Bios. Manejo Integral de la Cuenca de Xochimilco y Sus Afluentes. por J. D. Bustamante González y M. González Renteria. De la Universidad Autónoma Metropolitana - Xochimilco, México. Eficiencia de las plantas acuáticas Pistia stratiotes L. y Myriophyllum aquaticum L. en la remoción de metales pesados Ni, Cr (VI) y Cu en agua de los canales de Xochimilco.El objetivo del presente trabajo fue evaluar la eficiencia de las plantas Pistia stratiotes y Myriophyllum aquaticum en la remoción de Ni, Cr (VI) y Cu del agua de los canales de la Zona Lacustre de Xochimilco, herramienta clave para su posible empleo en sistemas de tratamiento o como bioindicadores en la contaminación de cuerpos de agua. Los resultados indicaron que ambos tratamientos son capaces de remover los metales pesados Ni, Cr (VI) y Cu del agua. Siendo Myriophyllum aquaticum aparentemente más eficiente en la remoción de Cr (VI) y Cu. Los resultados del presente trabajo pueden tomarse cano base para implantar técnicas adicionales en las plantas de tratamiento de aguas residuales con descargas industriales y urbanas ricas en aceites residuales. Representa también una alternativa para las industrias y talleces automotriz que generan grandes cantidades de aceite residual, antes de optar por el confinamiento, ya que esto solo guarda el problema para las generaciones futuras, mientras que la biorremediación acelera el proceso natural de integración al ambiente sin dañarlo. Por Ramiro Garza Molina (1998) Tesis para optar el grado de Maestría en Ingeniería Ambiental en la Universidad Autónoma de Nuevo León. Una planta acuática promisoria (lemna minor) además, con base en los estudios de remoción de compuestos tóxicos por plantas acuáticas, se pueden considerar estos sistemas de tratamiento como una alternativa ecológica y económicamente viable, tanto para el tratamiento de los efluentes municipales domésticos como industriales. En la fábrica de Imusa S.A., localizada en el municipio de Rionegro (Antioquia), se vienen operando desde 1988 unos canales sembrandos con Eichhornia crassipes
  • 18. P á g i n a 15| (Jacinto de agua); se ha comprabado una eficiencia de remoción de los diferentes contaminantes que alcanza mas de 79% en los metales pesados y hasta el 98% en solidos suspendidos. (Knapp R. 1997) B) BASES TEÓRICAS Es indudable que la calidad de vida en general, mejoró notablemente después de la revolución industrial y hasta el momento, se sigue considerando que los beneficios por el uso masivo de energéticos sobrepasan los riesgos asociados. Es de esperarse que no se encuentren compañías dispuestas a invertir en investigaciones y tecnología, que compita en precio con las practicas inconsciente y sin restricción, tales como: la del tiradero a cielo abierto o la de arrojar los desechos a las aguas; practicas cuyo costo es aparentemente bajo o nulo; pero que, a la larga implican que, el medio ambiente cobre su factura a un precio altísimo y, definitivamente, un precio que se habrá de pagar. BIORREMEDIACION La biorremediación es una forma natural de degradación de compuestos químicos que se encuentran en la naturaleza y es la forma en que se reciclan los nutrientes en los ambientes naturales. Los derrames de hidrocarburos constituyen una amenaza para la vida, sin embargo existen en la naturaleza microorganismos capaces de metabolizarlos. La biorremediación es una práctica que está tomando importancia a nivel mundial dado que el aumento de la actividad industrial está degradando cada vez más los ecosistemas naturales. El empleo de microorganismos conocidos para el tratamiento de desechos potencialmente tóxicos ya es una práctica habitual en países desarrollados. La biorremediación es el uso de seres vivos para restaurar ambientes contaminados. Es un concepto que no se debe confundir con depuración.
  • 19. P á g i n a 16| La depuración es la eliminación, ya sea por métodos físico/químicos o biológicos, de un contaminante antes de que éste alcance el medio ambiente. La biorremediación se refiere al uso de sistemas biológicos y a la adición de materiales a ambientes contaminados para producir una aceleración del proceso natural de biodegradación intrínseca de la polución del aire o de los sistemas acuáticos y terrestres. Los sistemas biológicos utilizaos son microorganismos y plantas. La fitorremediación podría ser definida como un conjunto de métodos para degradar, asimilar, metabolizar o detoxificar metales pesados, compuestos orgánicos, radiactivos y petroderivados por medio de la utilización de plantas (terrestres, acuáticas, leñosas, etc) y los cultivos in vitro derivados de ellas, que tengan la capacidad fisiológica y bioquímica para absorber, remover, contener, retener, degradar o transformar dichas sustancias a formas menos toxicas. Esta definición incluye cualquier proceso biológico, quimico o físico, inducido por las plantas, que ayude en la absorción, secuestro, degradación y metabolización de los contaminantes, ya sea por las plantas mismas o por los microorganismos que se desarrollan en la rizosfera. (Morgenroth, 1996). Estas degradaciones o cambios ocurren usualmente en la naturaleza, sin embargo la velocidad de tales cambios es baja. Mediante una adecuada manipulación, sistemas biológicos pueden ser optimizados para aumentar la velocidad de cambio o degradación y así usarlos en sitios con una elevada concentración de contaminantes. Diversos contaminantes pueden ser eliminados por biorremediación: pesticidas, herbicidas, petróleo y sus hidrocarburos derivados, gasolina metales pesados, entre otros, lo cual demuestra la validez de esta técnica para proteger el medio ambiente y reducir el uso de sustancias toxicas.
  • 20. P á g i n a 17| Cuando la contaminación ya se ha producido, se precisa restaurar el ecosistema contaminado, para lo que se pueden utilizar la biorremediación. El estudio de los procesos de biorremediación tiene un gran interés, por las ventajas que posee la restauración de un ecosistema. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA BIORREMEDIACION Ventajas:  Generalmente solo origina cambios físicos menores sobre el medio.  La biorremediación es una técnica que evita el contacto de los trabajadores con el agua contaminados.  La biorremediación evita la liberación de gases dañinos al aire.  Cuando se usa correctamente no produce efectos adversos significativos.  Puede ser útil para retirar algunos de los compuestos tóxicos del petróleo.  Ofrece una solución más simple y completa que las tecnologías mecánicas.  Es menos costosa que otras tecnologías. Desventajas:  Para muchos tipos de contaminantes su efectividad no ha sido determinada.  Muy difícil aplicación en el mar.  El tiempo necesario para actuación es largo.  Su implementación es específica para cada lugar contaminado.  Su optimización requiere información sustancial acerca del lugar contaminado y las características del vertido.  La etapa limitante de la biodegradación o detoxificación de la mayoría de compuestos en el medio ambiente se relacionan con la biodisponibilidad.
  • 21. P á g i n a 18|  No suele ser efectiva más que en condiciones relativamente superficiales.  No es de aplicación más que para la descontaminación de hidrocarburos biodegradables. PAPEL DE LA QUIMIOTAXIS EN BIORREMEDIACION La quimiotaxis es la habilidad que tienen algunos microorganismos flagelados para detectar y responder a compuestos ambientales. Por ejemplo la quimiotaxis interviene en la formación de nódulos en las raíces de legumbres por especies de Rhizobium, Agrobacteruim. La quimiotaxis puede intervenir y tener un valor importantísimo en la supervivencia seria la capacidad de detectar compuestos tóxicos y así alejarse de ellos. PROCESOS DE LA BIORREMEDIACIÓN Los procesos mediante los cuales funciona la biorremediación se pueden dividir en la degradación enzimática, biorremediación animal, remediación microbiana y fitorremediación. La fitorremediación es una tecnología naciente que sirve para explotar las capacidades metabólicas proporcionando un medio barato, simple y seguro para paliar áreas contaminadas y/o aguas de desecho. Fitorremediación podría ser definida como el conjunto de métodos para degradar, asimilar, metabolizar o detoxificar metales pesados, compuestos orgánicos, radioactivos y petroderivados por medio de la utilización de plantas terrestres, acuáticos, leñosos, etc. Y los cultivos “in Vitro” derivados de ellas, que tengan la capacidad fisiológica y bioquímica para absorber, remover, contener, retener, degradar o transformar dichas sustancias a formas menos toxicas. La fitorremediación constituye un método competitivo y sencillo de limpiar las cada vez más abundantes áreas contaminadas en todo el mundo. La identificación de plantas que germinan en ambientes muy
  • 22. P á g i n a 19| contaminados presenta, frente a otros sistemas complejos de limpieza, un gran interés en la recuperación de suelos y/o aguas. TIPOS DE FITORREMEDIACION Entre las diversas categorías de la fitorremediación se destacan: la fitoextracción, la rizofiltración, la fitoestabilización, la fitoestimulación, la fitovolatilización y la fitodegradación. (Parpatiyar. 1996) La fitoextracción: las plantas se usan para concentrar metales en las partes cosechables. La rizofiltración: las raíces de las plantas se usan para absorber, precipitar y concentrar metales pesados y degradar compuestos orgánicos. La fitoestabilizacion: las plantas tolerantes a metales se usan para reducir la movilidad de los mismos. La fitoestimulación: se usan los exudados radiculares para promover el desarrollo de microorganismos degradativos. La fitovolatilización: las plantas captan y modifican metales pesados o compuestos orgánicos y los liberan a la atmosfera con la transpiración. La fitodegradación: las plantas acuáticas y terrestres captan, almacenan y degradan compuestos orgánicos para dar subproductos menos tóxicos o no tóxicos. ESPECIES FITORREMEDIADORAS En la mayoría de los casos, no se trata de especies raras, sino de cultivos bien conocidos por todos. Asi, el girasol es capaz de absorber uranio, los alamos absorben Ni, Cd y Zn; en el futuro se emplearan la alfalfa, el tomate, la mostaza, la calabaza, el sauce, el bambú. Pero en el trabajo se está considerando tres especies como “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum”.
  • 23. P á g i n a 20| EL IMPACTO EN EL AMBIENTE Y EN LA SALUD La evaluación del impacto en el ambiente y en la salud sirve como un instrumento multidisciplinario para identificar los intereses ambientales, desde el deterioro de los recursos físicos o impactos en las especies, hasta los efectos ambientales en la salud humana. Se han adoptado varias técnicas de valoración del riesgo por las agencias reguladoras del gobierno, para evaluar los peligros asociados con el manejo y la disposición, y, con el propósito de ofrecer opciones para minimizar la peligrosidad de esos compuestos. EL IMPACTO AMBIENTAL. El impacto ambiental incluye los efectos potenciales en el proceso ecológico, en la salud humana y sobre la estética natural y cultural del paisaje. Para cualquier adelanto dado, esos impactos dependerán de los volúmenes y tipos de residuos peligrosos que vayan a ser manejados. El diseño y operación, de ese manejo incluye salvaguardas y medidas de mitigación. En la siguiente tabla aparece una lista de los ejemplos potenciales de impactos ambientales que tienen que considerarse o esperarse y los posibles efectos en caso de accidentes. Tabla No. 2.4 Ejemplos de posibles impactos ambientales Contaminación del agua subterránea Contaminación del agua superficial Contaminación del aire Fugas, derrames, accidentes Destrucción del hábitat de la vida silvestre, áreas naturales y selvas Pérdida de las características de un sitio único (arqueológico) Contaminación permanente del sitio Contaminación de cultivos de cosechas y peces
  • 24. P á g i n a 21| Congestión de tráfico Olores Ruido Vista desagradable Efectos en el carácter de la comunidad, imán para otras industrias contaminantes, e imagen de tiradero del sitio. En general, las empresas pequeñas y medianas así como algunas grandes, no realizan la separación de los residuos peligrosos de los no peligrosos, teniendo un inadecuado manejo y disposición final de éstos. Muchos de estos residuos, son dispuestos finalmente en basureros municipales (rellenos sanitarios o tiraderos al aire libre) , no cuentan con almacenes temporales (pisos impermeables, trincheras y fosas de captación de derrames, techo, paredes con ventilación, pararrayos, etc.), y bitácoras (generación, entradas, salidas, disposición final, etc.) , de residuos peligrosos de acuerdo con la normatividad vigente establecida en el reglamento y la normatividad en materia da residuos peligrosos y no realizan análisis CRETIB (Corrosivo, Reactivo, Explosivo, Tóxico, Inflamable y Biológico infeccioso) , de todos sus residuos, especialmente de los que se desconoce si son potencialmente peligrosos. EVALUACIÓN DEL RIESGO Una parte importante para estimar los riesgos adversos a la salud, por la exposición a los productos tóxicos, envuelve la extrapolación de los datos obtenidos experimentalmente. Usual mente el resultado final es la estimación de un suceso poco usual, de una enfermedad en humanos después de un largo periodo de latencia, que resulta da una exposición a un tóxico, en niveles bajos, durante un largo periodo de tiempo. Los datos disponibles son siempre de ensayos con animales que fueron expuestos a las sustancias en niveles altos, durante un período corto de tiempo. La extrapolación as entonces hecha usando proyecciones lineales o curvilíneas, para estimar el riesgo en la población humana; por lo tanto, hay una incertidumbre sustancial en esta clase de investigación. Las consideraciones toxicológicas son muy importantes al estimar los peligros potenciales de los residuos peligrosos. Una da las principales formas como la
  • 25. P á g i n a 22| toxicología interviene en el área de residuos peligrosos, es en la «valuación de loa riesgo» para la salud, proveyendo una guía para el manejo del riesgo, la limpieza, o la regulación necesaria para un sitio de disposición, con base en al conocimiento del sitio y en las propiedades químicas y toxicológicas de las sustancias presentes, incluyendo especies indicadoras; receptores potenciales? formas potenciales da exposición; y un análisis de incertidumbre. Los principales componentes son: la identificación del residuo peligroso, la avaluación de la dosis-respuesta, la evaluación de la exposición y la > caracterización del riesgo. LOS RESIDUOS PELIGROSOS EN LA HIDROSFERA La manera típica en que los contaminantes entran en la hidrosfera es casi siempre igual. Los lixiviados de derrames o tiraderos fluyen aguas abajo hasta alcanzar el nivel del agua subterránea y luego, en la descarga de esas aguas, llegan a los manantiales o a los lagos. Otra manera se da cuando las precipitaciones arrastran de la atmósfera a los contaminantes, los derrames deliberados a las fuentes de agua o cuerpos de agua, hay arrastre del suelo pos erosión y también movilización de sedimentos. Una vez en el sistema acuático, los contaminantes se sujetan a una serie de procesos químicos y bioquímicos que incluyen reducciones ácido-base, precipitación-disolución y reacciones de hidrólisis y la biodegradación. Las biotransformaciones de productos químicos ambientales, incluyen a los pesticidas y a los productos químicos industriales, que enferman a los animales vertebrados (pájaros, mamíferos, anfibios, peces y reptiles). La Biotransformación le sucede a cualquier sustancia que es metabolizada y, por lo tanto, alterada por al proceso bioquímico en un organismo. El metabolismo se divide en dos categorías generales que son el catabolismo, que es el rompimiento da moléculas complejas, y al anabolismo que as la formación da moléculas vivas a partir da materiales simples. La Biodegradación de los residuos es su conversión por medio de los procesos biológicos a moléculas inorgánicas simples y, hasta cierto punto, a materiales
  • 26. P á g i n a 23| biológicos. La bioconversión de los materiales a sustancias inorgánicas como el CO2, NH3 y fosfatos, se le llama mineralizaación. La detoxificación se refiere a la conversión biológica de una sustancia tóxica a especies menos tóxicas, la cual puede ser todavía relativamente compleja. CONTAMINANTES FISICO-QUIMICOS. La presencia de sales en disolución a menudo va acompañado de acidez, alcalinidad, condiciones redox inapropiadas, etc. El NAPLs corresponde a la sigla fase liquida no acuosa, es decir, líquidos inmiscibles con el agua y de menor densidad, pueden ser, hidrocarburos de petróleo y que flotan sobre la superficie sobre ésta. El DNAPs corresponde a la fase densa no acuosa, líquidos inmiscibles con el agua y de mayor densidad, que pueden ser de naturaleza diversa y que constituye en la actualidad un serio problema por la persistencia y la capacidad de infiltración y migración de estos productos al subsuelo. Algunos de ellos son los disolventes orgánicos. C) DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS Biorremediación: es una técnica que utiliza organismos biológicos para remediar, restablecer o devolver un suelo, agua o aire a un estado limpio, libre de contaminantes o, al menos disminuir la concentración de contaminantes a niveles no tóxicos. Material peligroso: Elementos , substancias, compuestos, residuos o mezclas de ellos que, independientemente de su estado físico, represente un riesgo para el ambiente, la salud o los recursos naturales, por sus características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas, inflamables o biológico-infecciosas. Residuos peligrosos: Todos aquellos residuos, en cualquier estado físico, que por sus características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas, inflamables o biológico-infecciosas, representen un peligro para el equilibrio ecológico o el ambiente. Restauración: Conjunto de actividades tendientes a la recuperación y restablecimiento de las condiciones que propician la evolución y continuidad de los procesos naturales.
  • 27. P á g i n a 24| Gestión inadecuada: donde se incluye los diferentes fallos de instalaciones, procesos, humanos y de gestión de residuos. Membranas sintéticas: llamadas geomenbranas, elementos textiles de diseño con permeabilidades diferenciadas, que pueden instalarse mediante la correspondiente excavación en el entorno del área afectada. D) FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS General La capacidad para la degradación de agentes tóxicos por las especies. Pueden ser empleadas en la biorremediación de las aguas residuales VARIABLES - Variable Independiente: Efectividad de los sistemas tecnológicos, como especies biorremediadoras y purificador solar para depurar los agentes biológicos en aguas biorremediada. - Variable Dependiente: Recuperación y conservación del recurso hídrico para un desarrollo sostenible del ambiente y la población de Aucallama.
  • 28. P á g i n a 25| POBLACION Y MUESTRA La población beneficiaria será el distrito de Aucallama con 2 525 habitantes. DISEÑO DE LA INVESTIGACION El proyecto de investigación coge el diseño cuasi-experimental a un nivel de investigación correlacional. X ___________ Y Donde X = variable independiente Y = variable dependiente MATERIALES Y MÉTODOS Instrumentos de laboratorio. Microscopio Muestras en vivo (plantas biorremediadoras) Baldes, envases, recipientes. Cultivos y reactivos. MÉTODO 1. IDENTIFICACIÓN TAXONÓMICA DE LA PLANTAS. La planta fue identificada por el biólogo taxónomo Hamilton Beltrán en el Museo de Historia Natural de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. 2. VISITA AL CAMPO: Visita al sitio donde crece esta planta y posterior entrevistar a las personas acerca de las propiedades biorremediadoras. 3. VISITA A INSTITUCIONES DE INVESTIGACIÓN MUSEO DE HISTORIA NATURAL DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS.
  • 29. P á g i n a 26| Entrevista al Biólogo Taxónomo Hamilton Beltrán. Tema: Identificación de la planta. Organografía y usos. PUESTO DE SALUD AUCALLAMA. Entrevista con el responsable del laboratorio para el análisis microbiológico de las aguas servidas. CESEL. S.A. INGENIEROS .Departamento de estudios ambientales. Biólogo Rubén Ángel Farfán Aragón. Tema Impacto Ambiental. 4. OBSERVACIÓN CUALITATIVA Y CUANTITATIVA DE LAS ESPECIES VEGETALES: Método de Tinción Gram.Mechero de alcohol, asa de siembra, cubeta de tinción, portaobjetos, papel de absorción, papel de lentes, y microscopio. Reactivos: Cristal violeta, Yodo de Gram, Alcohol Etílico 95%, Safranina. a) Colocar una pequeña gota de agua en el centro de un portaobjetos limpio. b) Flamear el asa de siembra y dejar enfriar. Tomar, en condiciones asépticas, una pequeña cantidad del cultivo bacteriano en medio sólido y transferirlo a la gota de agua. c) Esperar hasta que el líquido se evapore o acelerar su evaporación acercando el portaobjetos a la llama del mechero. d) Permita que los frotis se sequen al aire y luego fíjelos con calor. e) Tiña con cristal violeta agregando suficiente colorante y deje que actúe durante 1 minuto. f) Lave suavemente con agua. g) Inunde suavemente con el mordiente, yodo de Gram, y deje actuar durante 1 minuto. h) Lave suavemente con agua.
  • 30. P á g i n a 27| i) Decolore con alcohol etílico al 95%. Nota: no sobre decolore, agregue el alcohol gota agota hasta que este salga casi claro, solo ligeramente azul. j) Lave suavemente con agua. k) Agregue la safranina para la tinción de contraste. l) Lave suavemente con agua. m) Seque la preparación. n) Examine al microscopio con el objetivo 100X de inmersión de aceite. 5. ANÁLISIS CUALITATIVO DE METALES EN LAS PLANTAS BIORREMEDIADORAS. 6. ANÁLISIS DE LA SIEMBRA DE MICROORGANISMOS EN AGUAS RESIDUALES Y DESPUÉS DEL PROCESO DE BIORREMEDIACION EN CULTIVOS AGAR AGAR. 7. ANÁLISIS CUALITATIVO MICROBIOLÓGICO DEL AGUA BIORREMEDIADA POR EL PROCESO FÍSICO SOLAR. 8. ANALISIS DE PROTEINA DE “Lemma minor”: 1. Reacción de Biuret: En un tubo de ensayo poner 1ml jugo “Lemma minor”; añadir 5 gotas de NaOH al 6M y 5 gotas de CuSO4 al 0.1M, agitar y observar. 2. Reaccio Xantoproteica: En un tubo de ensayo poner 1ml jugo “Lemma minor”; añadir 5 gotas de HNO3 concentrado; calentar hasta ebullición y observar el color. Enfriar los tubos con agua fria, añadir gotas de NaOH al 6M hasta cambio de color. 3. Reacción Millon: En un tubo de ensayo echar 1ml de jugo “Lemma minor”; añadir 3 gotas del reactivo millon y calentar a baño maria. Observar la aparición de color.
  • 31. P á g i n a 28| RESULTADOS Los resultados proceden del trabajo realizado en el laboratorio de Química de la I.E.I. N° 20386 Jorge Basadre. En el análisis por el método Tinción Gram, se determinó la presencia de gran número de bacterias Gram Positivas en comparación a las bacterias Gram Negativas. En nuestra inicial de agua residual. El análisis del cultivo de cepas en caldo nutritivo agar agar para determinar el número de bacterias, el resultado mostro número reducido de bacterias establecidos en el agua residual no dañina, por lo que las plantas biorremediadoras lograron reducirlas a las bacterias Coliformes fecales y Echerichia coli. El análisis de la especie “Lemma minor” demostró cualitativamente contener gran cantidad de proteínas, al virar los indicadores de Biuret, Millon y xantoproteica. DISCUSIÓN Durante los últimos años se han desarrollado tecnologías que permiten remediar la contaminación del ambiente a través del uso de plantas. La fitorremediación es una tecnología cuyo objetivo es la eliminación de metales tóxicos y contaminantes orgánicos en suelo, aire, agua y sedimento (Delgadillo 2011). De acuerdo a los resultados de la presente investigación Myriophyllum aquaticum presentaron un proceso de absorción lento a lo largo del experimento en la remoción de Ni y Cr (VI). Mostrando ambas plantas un proceso de absorción rápido en Cu. Los primeros 14 días del experimento. Conforme a los resultados obtenidos en la presente investigación, Myriophyllum aquaticum presentó una gran capacidad en la remoción de Cr (VI) y Cu por lo que resulta interesante continuar estudios sobre la aplicación efectiva de esta especie en el tratamiento de agua.
  • 32. P á g i n a 29| Conforme a los resultados obtenidos en la presente investigación, Myriophyllum aquaticum presentó una gran capacidad en la remoción de Cr (VI) y Cu por lo que resulta interesante continuar estudios sobre la aplicación efectiva de esta especie en el tratamiento de agua. Celis et al. (2005) y Azizur (2011) sugieren los posibles usos de los desechos vegetales que se generan en los sistemas de tratamiento de aguas residuales con plantas acuáticas. Señalando que estas se pueden incorporar en la manufactura de cartón, producción de biocombustible (etanol y biogás), y como material absorbente de colorantes. Según el Dr. Pedro Arellano Jiménez en su libro Verde Guía de Recursos Terapéuticos Vegetales menciona que la Organización Mundial de la Salud en su estrategia “Salud para todos en el año 2000” reconoce la necesidad de incorporar a la salud pública los recursos y técnicas de la medicina tradicional. La investigación permite que la población utilice mejor lo que la naturaleza nos brinda en la elaboración de productos con baja toxicidad y a la vez valoriza el legado de nuestros antepasados y el conocimiento de las comunidades nativas e indígenas. Según Jesús Collazos Cerrón en su Manual de Evaluación Ambiental de Proyectos indica que la variación de la calidad ambiental, puede encontrarse como impacto positivo cuando el impacto como tal produce beneficios netos en términos de calidad ambiental para la sociedad, la vida humana, animal, los recursos naturales, (factores bióticos y abióticos) o negativo cuando el efecto físico se traduce en reducción de la calidad ambiental respecto a su límite o frontera normal. Las pérdidas se reflejan en su valor natural, paisajístico, productividad ecológica etc.; debido a la acción de la contaminación. Nuestra propuesta responde a una necesidad latente, de utilizar lo que la naturaleza nos brinda, haciendo uso del fruto de la “Teta de vaca” , planta que
  • 33. P á g i n a 30| no se encuentra en peligro de extinción y cuyos principios activos extraídos en el laboratorio son materia prima para la elaboración de productos que no causan daño a las personas . También cambió la visión de las personas relacionadas a la investigación, por lo tanto producimos un impacto positivo en la naturaleza. De acuerdo con Brack, los eco-negocios son negocios que se orientan a generar rentabilidad económica positiva y, al mismo tiempo, son eco- eficientes, o sea, que generan rentabilidad ambiental positiva. Resulta de importancia mencionar en el campo los medicamentos, los trabajos sobre folklore y medicina tradicional, botánicos, herbolarios, cronistas, en la medida de que el 80% de "descubrimientos" de nuevos productos se basan en este tipo de información para su investigación y producción futura. Si bien es cierto el fruto de la “Teta de vaca” es conocido y utilizado desde Guatemala hasta Paraguay, en nuestro país su campo de acción curativa y terapéutica se limita a la región amazónica y en especial a las comunidades nativas. Siendo un fruto con gran potencial de conservación su uso y aplicación se limita a la medicina folklórica y como adorno complementario a las flores. Por ello la investigación resulta una propuesta rentable y asequible al público ya que los productos con aditivos que presentamos no superan los S/. 4.00 (cuatro nuevos soles) y los que no contienen aditivos ni siquiera S/. 2.00 (dos nuevos soles) obviamente la diferencia es grande en comparación con un producto industrial.
  • 34. P á g i n a 31| CONCLUSIONES 1. Las especies biorremediadoras “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum” lograron demostrar la efectividad en el tratamiento para reducir los agentes tóxicos en el agua a un nivel aceptable. 2. Las especies “Lemma minor”; “Ludwigia peruviana” y “Myriophyllum acuaticum” realizaron la depuración de las aguas residuales en promedio de tiempo y volumen con una densidad baja de las especies, en promedio de 73 días calendario. 3. El análisis del agua recogida de la poza de oxidación municipal arroja gran presencia de bacterias gran positivas en diferencia a bacterias gran negativas, observado entonces bacterias como Echericha coli, Coliformes fecales, mediante el método Tinción Gram. por mostrar una coloración azul su pared celular y color roja su pared celular de las gran negativas. 4. El análisis del agua biorremediada en caldo nutritivo agar agar demostraron de forma cualitativa y cuantitativa la reducción de las cepas bacterianas de Coliformes fecales y Echerichia coli. 5. A medida que aumenta en todo el mundo el número de áreas contaminadas tiene más importancia identificar cuáles son las plantas que mejor se adaptan a cada contaminante, la biorremediación constituye una alternativa real y que puede ser desarrollada al menos en sus etapas iniciales y con buenos resultados, en diversas dependencias de investigación. 6. Se necesita la participación responsable no solo de las dependencias gubernamentales, sino de un nuevo concepto en nuestra formación cultural, el de una cultura de protección y prevención ambiental en donde el cuidado de las condiciones ambientales sea no solo una necesidad sino una responsabilidad. 7. Es menester mencionar que este tipo de tecnología es, por sus características y alcances, mucho más económica y de un uso más simplificado, comparada con el desarrollo y aplicación de otras existentes.
  • 35. P á g i n a 32|
  • 36. P á g i n a 33| RECOMENDACIONES 1. La manipulación del fruto de Teta de vaca se debe realizar con mucho cuidado y precaución debido a su alto grado de toxicidad al fraccionarlo. 2. Promover el estudio de plantas amazónicas peruanas en los centros educativos y valorar sus propiedades curativas, terapéuticas y agroindustriales. 3. En los centros educativos a nivel del área de Educación para el Trabajo se debe forjar la producción a base de plantas medicinales, alimenticias que rescaten el legado de nuestros antepasados. 4. La biorremediación se avizora como una técnica con un excelente futuro, dentro de la biotecnología aplicada al medio ambiente. En la próxima década cobrará ésta una mayor importancia y, por lo tanto, debemos continuar en esta línea de investigación, hasta poder aplicarla en el campo. 5. Los centros educativos deben fomentar hábitos de higiene mediante la utilización de productos ecológicos caseros contribuyendo a aliviar la economía familiar de la población.
  • 37. P á g i n a 34| BIBLIOGRAFÍA 1. Bojórquez CL, Esquivel HA y Arana MF. 2011. Contaminación química en la ZLX. Departamento el Hombre y su Ambiente. Universidad Autónoma Metropolitana- Xochimilco. (No publicado aún). 2. Celis HJ, Junoud MJ y Sandova EM. 2005. Recientes aplicaciones de la depuración de aguas residuales con plantas acuaticas. Theoria. 14 (1): 17-25. 3. Delgadillo LAE, González RCA, Prieto GF, Villagómez, IDR y Acevedo SO. 2011. Fitoremediación: Una alternativa para eliminar la contaminación. Tropical and Subtropical Agroecosystems. 19: 597- 612. 4. Flathman PE y Lanza GR. 1998. Phytoremedation: current views on emergent green technology. Journal of Soil Contamination. 7: 415- 432. 5. HERNÁNDEZ SAMPIERI Roberto, FERNANDEZ COLLADO Carlos, BAPTISTA LUCIO, Pilar. Metodología de la Investigación. Editorial MacGraw-Hill Interamericana. Edición 2006 6. Kumar RP. 2009. Heavy metal phytoremediation from aquatic ecosystems with special reference to macrophytes. Critical Reviews in Environmental Science and Technology. 39 (9): 697-753. 7. Knapp. R. Et al. In Situ. Microbial Filters. Bioremediation Technologies P. 14. 1997. 8. Morgenroth. Et al. Nutrient Limitation in a Compost Biofilter Degrading Hexane. Journal of the Air & Waste Management Association. Vol 46 April 1996. P. 300-308. 9. Nuñez RA, Meas Y, Ortega R y Olguín E. 2004. Fitoremediación: fundamentos y aplicaciones. Ciencia. 55 (3): 69-82. 10.Parpatiyar. Treatment of trichloroethylene (TCE) in menbrane Biofilter, Biotechonlogy and Bioengineering, Vol. 50. P. 57-64. 1996. 11.Pilon E y Smits INI. 2005. Phytoremediation, Ann. Rev. Plant Biol. 56: 15-39.
  • 38. P á g i n a 35| . ANEXO
  • 39. P á g i n a 36| VISITA ALOSECOSISTEMAS PARAESTUDIAR ALAS PLANTAS BIORREMEDIADORAS
  • 40. P á g i n a 37| ANÁLISIS DELESTUDIO BIOLÓGICO DELASESPECIES BIORREMEDIADORAS