Resumen este proyecto de investigación propuesto desde el grupo de investigación de química está conformado por estudiantes de décimo grado del Colegio Champagnat,






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títuloResumen este proyecto de investigación propuesto desde el grupo de investigación de química está conformado por estudiantes de décimo grado del Colegio Champagnat,
fecha de publicación03.02.2016
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Proyecto de Expociencias

ABSORCIÓN DE CROMO VI A TRAVÉS DE LA LECHUGA DE AGUA (PISTIA STRATIOTES), MEDIANTE EL PROCESO DE FITORREMEDIACIÓN.

Comunidad de Hermanos Maristas

Colegio Champagnat de Bogotá

Bogotá D, C
2

0

0

13


grupo de investigación


TITULAR: Laksmi Latorre Martínez.

PROFESORA EN FORMACIÓN UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA NACIONAL:

Jennifer Lambraño López

ESTUDIANTES DE GRADO DÉCIMO:

  • Laura Restrepo 10C

  • Lina María Rodríguez 10C

  • Nathalia Quimbay Cadena 10A

  • Nathalia Andrea Rodríguez Rodríguez 10A

  • Ana María Goyeneche 10C

  • Paola Rojas 10B

  • Nicolás Hernández Melo 10C

  • José Fernando Villamizar 10A

  • Camilo Andrés Zorrilla 10A

  • José David Quintero Álvarez 10A

  • Juan Sebastián Castro 10A

  • Álvaro Andrés Triviño 10C







TEMÁTICA


El proyecto de investigación se realizó bajo la coordinación Departamento de Química del colegio en mención.

RESUMEN

Este proyecto de investigación propuesto desde el grupo de investigación de química está conformado por estudiantes de décimo grado del Colegio Champagnat, se desarrolla en el marco de aplicación de la Fitorremediación definida como una tecnología sustentable que se basa en el uso de plantas para reducir in situ la concentración o peligrosidad de contaminantes orgánicos e inorgánicos de suelos, sedimentos, agua, y aire, a partir de procesos bioquímicos realizados por las plantas y microorganismos asociados a su sistema de raíz que conducen a la reducción, mineralización, degradación, volatilización y estabilización de los diversos tipos de contaminantes. http://civilgeeks.com/wp-content/uploads/2011/12/aguas-negras.jpg

Como estrategia se utiliza la Rizofiltración que se basa exclusivamente en hacer crecer, en cultivos hidropónicos, raíces de plantas terrestres con alta tasa de crecimiento y área superficial para absorber, concentrar y precipitar metales pesados de aguas residuales contaminadas.

Durante los meses de enero a junio de 2013 se desarrollaron actividades experimentales, teóricas y aplicativas en las que el enfoque principal fue incentivar en los estudiantes la importancia que tienen las plantas de tratamiento de aguas residuales aplicando la Fitorremediación para la absorción de cromo VI que hace parte de la familia de los elementos más contaminantes del agua.

problema

  • ¿Es la Fitorremediación un método confiable en el tratamiento de aguas contaminadas por metales pesados?

  • ¿Cuáles serán los aspectos positivos y negativos al momento de hacer uso Fitorremediación en el tratamiento de aguas contaminadas por el ion cromo VI?

MARCO TEÓRICO

En los últimos años surgieron tecnologías basadas en el empleo de organismos vivos para descontaminar suelos y recuperar los ecosistemas afectados. Cuando estas tecnologías se basan en el uso de plantas, globalmente reciben el nombre de Fitorremediación; la cual se define, como “el uso de plantas verdes para la eliminar los contaminantes del entorno o para reducir su peligrosidad”. (Jaramillo, M y Flores, E., 2012). http://eugeniapina.webs.com/img/03.jpg


Imagen Nº1. Plantas extractoras de metales u organismos tóxicos.
Por lo tanto, estas tecnologías son especialmente útiles para su aplicación en grandes superficies, con contaminantes relativamente inmóviles o con niveles de contaminación bajo, y deben considerarse procesos de recuperación a largo plazo.

El cromo es un elemento que ha sido identificado tanto como un micronutriente esencial, como un agente carcinogénico, dependiendo de su forma química (Katz & Salem, 1994). El cromo 6+ (Cr6+) por ejemplo es catalogado como uno de los elementos más contaminantes. Pero el consumo humano de cromo 3+ (Cr3+) es recomendado para contribuir con una buena salud. Esta reducción del Cr6+ (toxico) a Cr3+ (no toxico), Se puede lograr por medios biológicos como la Fitorremediación.

Posterior a la reducción del cromo 6+, el cromo 3+ es llevado a los tejidos de las hojas y a la raíz de la planta utilizándose como alimento de la misma planta como complemento de la fotosíntesis. El contenido microbiano que pueda tener la planta no es relevante para el proceso de reducción del cromo.

Las plantas acuáticas en la Fitorremediación son utilizadas para descontaminar el agua de ríos, lagos, etc. Debido a que por medio de actividades metabólicas, asimilan transforman y acumulan los contaminantes, estas plantas también tienen la capacidad de liberar metales que no pueden ser absorbidos pero estos ya han sido transformados en metales solubles. (Bernal, M. 1997).lechuga de agua, lechuguilla, repollo de agua, repollito de agua

La vegetación que se utiliza por lo general para el proceso de la Fitorremediación se denomina hiperacumuladoras emplea tres mecanismos:

  • Absorción directa de los contaminantes y su acumulación en el tejido de la planta (Fito -extracción)

  • Liberación al suelo de oxígeno y de sustancias bioquímicas, como por ejemplo enzimas que estimulan la biodegradación de los contaminantes.


Imagen Nº2. Lechuga de agua.
Intensificación de la biodegradación por los hongos y bacterias localizados en la interface suelo- raíz

Las plantas pueden absorber de forma eficiente, sustancias orgánicas moderadamente hidrofóbicas, la planta almacena la sustancia por medio de su transformación en un componente de la lignina, o más bien es metabolizado y los productos son liberados a la atmosfera. Las sustancias más hidrofóbicas se enlazan muy fuertemente a las raíces y no son asimiladas por la planta. Las sustancias que emiten estas planas al suelo incluyen ligandos quelantes, enzimas y oxígeno en las raíces, facilitando las transformaciones aeróbicas”.

Con base en lo anterior, la planta que se estudiara en el marco de este proyecto es la Lechuga de Agua, Esta planta la cual es flotante, es originaria de las regiones tropicales de América. Su nombre científico es: Pistia stratiotes, pero popularmente se la conoce como “repollo de agua “o “lechuguita”.

Sus hojas crecen formando una roseta flotante de color verde similar a la de la lechuga tierra (ver imagen Nº2), Sus flores pequeñas surgen agrupadas en el extremo superior del pedúnculo que nace en el centro de la roseta, y aparecen en primavera y en verano.

ARTÍCULOS

Jaramillo, M y Flores, E. (2012). Fitoremediacion bajo el uso de dos especies vegetales Lemma minor (lenteja de agua), y Eichornia Crassipes (Jacinto de agua) en aguas residuales, producto de la actividad minera. Universidad Politécnica Salesiana, Sede Cuenca: Carrera de ingeniería ambiental. Tesis previa a la obtención del título de ingeniero ambiental

Bernal, M. (1997).Rutas a tecnologías para la investigación y limpieza de terrenos contaminados. Departamento de Conservación del Suelos y Aguas y Manejo de Residuos Orgánicos de Edafología y Biología Aplicada de la Segura. Consejo Superior de Investigación Científica. (CSIC). Murcia, España.

LIBROS

Rodríguez, F. (2005). Biotecnología ambiental, Madrid. Editorial Tébar.

Manahan, S. (2007). Introducción a la química ambiental. Editorial Reverté.

Katz, S. y Salem, H. (1994). The biological and environmental chemistry of chromium. VCH, New York.

Volke. S, Velasco, J. Tecnologías de remediación para suelos contaminados. SEMARNAT REVERTE S.A; Barcelona: España.

objetivo general

Evidenciar la aplicabilidad de la fitorremediación como técnica de saneamiento ambiental en el tratamiento de aguas contaminadas por metales pesados (Cromo).

objetivos ESPECÍFICOS

  • Diseñar procesos experimentales que permitan aplicar técnicas de fitorremediación.

  • Cuantificar espectrofotométricamente la absorción del ión cromo (Cr6+) en solución, realizada por la planta Lechuga de Agua (Pistia Stratiotes).

  • Realizar un análisis comparativo de los resultados obtenidos con referencia a la normatividad nacional sobre iones (Cr) en aguas.

METODOLOGÍA

Etapa 1

Análisis y revisión bibliográfica de:

  • El agua y su importancia.

  • Tipos de aguas

  • Plantas de tratamiento de agua.

  • Análisis de parámetros para de calidad para el tratamiento de aguas residuales.

  • ¿Qué es la fitoremediación?

  • Plantas fitoremediadoras.

  • Contaminación del agua por Cromo.

Etapa 2

Diseño Experimental: Cultivo hidropónico de la planta lechuga de agua, pista stratiotes (control de variables internas y externas).

Etapa 3

Diseño Experimental: variación de la concentración del ión cromo en diferentes soluciones. Verificación espectrofotométrica.
Etapa 4

Diseño Experimental: medición de índices de absorción del ión cromo por la lechuga de agua.

Etapa 5

  • Análisis y verificación de resultados

  • Revisión estándares nacionales

resultados

En este momento el proyecto se encuentra aún en desarrollo, por lo cual no se pueden registrar resultados del mismo.

aplicaciones

La Fitorremediación, no solo es usada para el tratamiento de aguas contaminadas por metales pesados, sino también en suelos: Esta técnica se utiliza para descontaminar biológicamente las tierras contaminada por metales y metaloides, plaguicidas, disolventes, explosivos, petróleo y sus derivados, radioisótopos y contaminantes diversos.https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcsgf9totpapk7dfzlu02bm-tsdyyctccnm5cw1xd_w27y0uys895a

El aire: También se puede limpiar el aire de zonas cerradas a través de plantas que lo descontaminan (basado en la investigación Proyecto de Ley Wolverton para la NASA en los años 1980-90). Esta investigación se ha desarrollado significativamente en los últimos años.

nota

queridos estudiantes, la idea es que tengan clara la manera en como se paso el proyecto. cual es el objetivo, cual es la pregunta problema, etc…

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