INTRODUCCIÓN
Con este proyecto
trataremos de ayudar a absorber, acumular, metabolizar, volatilizar o
estabilizar contaminantes presentes en el suelo, agua o sedimentos como:
metales pesados, metales radioactivos, compuestos orgánicos y compuestos derivados
del petróleo; además la fitorremediacion nos servirá para prevenir ciertas
enfermedades las cuales son ocasionadas por éste problema. La planta que se
usara es el berro, esta planta se encarga de hiperacumular el cobre y el zinc. Estas
tecnologías se fundamentan en el uso de plantas. Estas Fito tecnologías ofrecen numerosas
ventajas en relación con los métodos fisicoquímicos que se usan en la
actualidad; 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.
La fitorremediación
aprovecha la capacidad de ciertas plantas (como por ejemplo, el berro) además
de que ofrece numerosas ventajas, como su amplia aplicabilidad y bajo costo.
Ésta tiene diversas formas de llevarse a cabo las cuales son:
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Uno de los rasgos característicos de la sociedad
moderna es la creciente emisión al ambiente de sustancias contaminantes,
destacando aquellas que proceden de las actividades industriales, mineras,
agropecuarias, artesanales y domésticas. Estos compuestos representan una
amenaza para los seres vivos, por lo que se han desarrollado una serie de
métodos para enmendar el impacto causado. Los métodos convencionales suelen ser
costosos y pueden afectar de manera irreversible las propiedades del suelo,
agua y de los seres vivos que en ellos habitan.
JUSTIFICACION
Los Metales pesados son bioacumulables, se traspasan a través de la
cadena alimenticia provocando graves problemas de salud. No desaparecen del
ambiente y causan serios daños en nuestro organismo, por lo tanto este método
puede prevenir este tipo de contaminación de las aguas.
Las empresas y la sociedad se beneficiaran porque al
utilizar este proyecto de fitorremediación pueden ayudar a prevenir la
contaminación del agua, el suelo, así mismo del medio ambiente, también les
ayudaría a evitar enfermedades ocasionadas por intoxicación de metales pesados.
Y además la fitorremediación no es costosa.
HIPOTESIS
En este proyecto estamos buscando reducir la
contaminación del agua, así como prevenir enfermedades que son asociadas por
ese problema de intoxicación por metales pesados.
Estudios llevados a cabo en valle del Mantaro, han
encontrado la capacidad del berro en la disminución de la contaminación en el
agua. El estudio dice que el berro es capaz de hiperacumular el cobre y el
zinc.
Esperamos que con este proyecto las empresas
utilicen este método para que no contaminen. Y que la sociedad este mas
tranquila ya que se disminuirán las enfermedades.
OBJETIVO GENERAL
Evaluar la fitorremediación como una alternativa para el tratamiento de
sedimentos contaminados.Dar a conocer la fitorremediación mediante este proyecto a la sociedad, los beneficios de llevar a cabo esta actividad como agente de remedición para la contaminación del agua por metales pesados y así mejorar el ambiente que les rodea, es una técnica impulsada por energía solar, lo que limita las perturbaciones del medio ambiente y reduce los costos, las plantas pueden ser empleadas como indicadores de contaminación o de la magnitud de la rehabilitación.
MARCO TEÓRICO
·
¿Qué es la fitorremediación?
“Fitorremediación”
Prefijo griego <phyton> que
significa planta.
Sufijo latino <remedium>
que hace alusión al medio que se toma para reparar un daño o inconveniente.
La fitorremediación aprovecha la capacidad de ciertas
plantas para absorber, acumular, metabolizar, volatilizar o estabilizar
contaminantes presentes en el suelo, aire, agua o sedimentos como: metales
pesados, metales radioactivos, compuestos orgánicos y compuestos derivados del
petróleo. Estas fitotecnologías ofrecen numerosas ventajas en relación con los
métodos fisicoquímicos que se usan en la actualidad, por ejemplo, su amplia
aplicabilidad y bajo costo. Diversas técnicas fitocorrectivas son empleadas
para restaurar suelos y efluentes contaminados; así como del potencial que
ofrece el uso de plantas transgénicas.
La Fitorremediación es un método de descontaminación de
aguas mediante la utilización de plantas que absorben metales pesados. Este
método es muy práctico ya que las plantas absorben los metales por las raíces
lo almacenan en su sabia bruta y lo utilizan para su metabolismo y así
aprovechar al máximo las propiedades de estos elementos.
·
Utilidad de la
fitorremediación
- Versatilidad para tratar una gran gama de contaminantes.
- Sustentable, tiene características como utilizar energía solar y conservar recursos naturales.
- Eficiente para tratar diferentes tipos de contaminantes.
- Tecnología de bajo costo, no necesita energía alternativa; el costo es equivalente es entre un 10-20% de los costos de tecnologías convencionales
- Tecnología pasiva, no afecta mayormente al ambiente ya contaminado.
- No produce contaminantes secundarios como emisiones al aire y al agua, u otros residuos.
- Bien visto por la sociedad por sus características estéticas.
·
Berro o palmita de agua (Berula erecta)
v Capaz de hiperacumular cobre
y zinc.
Descripción: Es una planta perenne que forma estolones en la base donde las raíces se encuentran en el fango, a menudo bajo el agua. Tiene tallos huecos y umbelas de flores blancas.
Hábito y forma de vida: Planta herbácea acuática, arraigada, estolonífera, delgada, erecta, ramificada, sin pelos.
Tamaño: De 20 a 85 cm de alto.
Tallo: Nudoso, hueco y estriado longitudinalmente.
Hojas: Alternas, pinnadas, de 14 a 50 cm de largo, peciolos envainantes, folíolos sésiles, estrechamente oblongos a lanceolados, de 1 a 5 cm de largo por 0.5 a 3 cm de ancho, margen subentero a aserrado o lobado (generalmente presentan un lóbulo notable cerca de la base), las hojas superiores son más reducidas y los foliolos llegan a ser lineares.
Hábitat: Se encuentra a orillas de fuentes, charcas y cursos de agua con corriente remansada y en pastos temporalmente encharcados con suelo algo nitrogenado en alturas de 250 a 1000 metros.
Distribución en México:
Se ha registrado en Distrito Federal, Durango, Estado de México, Guanajuato, Hidalgo, Jalisco, Michoacán, Morelos, Nuevo León, Oaxaca, Puebla, Tlaxcala y Veracruz.
·
Problemas y daños que causan los metales
pesados al medio ambiente
Estrictamente, y desde el punto de vista químico, los
metales pesados están constituidos por elementos de transición y
post-transición incluyendo algunos metaloides como el arsénico y selenio. Estos
elementos tienen una gravedad específica significativamente superior a la del
sodio, calcio, y otros metales ligeros. Por otro lado, estos elementos se
presentan en diferente estado de oxidación en agua, aire y suelo y presentan
diversos grados de reactividad, carga iónica y solubilidad en agua.
Los metales pesados se encuentran en forma natural en
la corteza terrestre. Estos se pueden convertir en contaminantes si su
distribución en el ambiente se altera mediante actividades humanas. En general
esto puede ocurrir durante la extracción minera, el refinamiento de productos
mineros o por la liberación al ambiente de efluentes industriales y emisiones
vehiculares. Además, la inadecuada disposición de residuos metálicos también ha
ocasionado la contaminación del suelo, agua superficial y subterránea y de
ambientes acuáticos.
Como
constituyentes importantes de muchas aguas podemos encontrar un número
importante de metales pesados aunque su cuantificación sea a niveles de
traza. Cualquier catión que tenga un peso atómico superior a 23 (que
corresponde al peso atómico del sodio) se considera un metal pesado; así, las
aguas residuales contienen gran número de metales pesados diferentes. Entre
ellos se puede destacar níquel, manganeso, plomo, cromo, cadmio, zinc, cobre,
hierro y mercurio, entre otros.
Las fuentes habituales de aguas residuales que contienen grandes cantidades de metales como el cromo, cadmio, cobre, mercurio, plomo y zinc proceden, principalmente, de limpieza de metales, recubrimientos, curados, refino de fosfato y bauxita, generación de cloro, fabricación de baterías y teñidos. Los efectos que provocan sobre el medio ambiente son los siguientes: mortalidad de los peces, envenenamiento de ganado, mortalidad de plancton, acumulaciones en el sedimento de peces y moluscos.
DESCRIPCIÓN DE
PLANEACION Y DESARROLLO DEL PROYECTO
Materiales:
·
Planta de tipo Berula
erecta
·
Solución madre de sulfato de cobre (II) 0,25 moles
( 0,5
)
·
Matraces aforados (uso opcional dependiendo el grado de precisión que se
requiera) o probetas para realizar al menos 3 disoluciones consecutivas 1:2
(0,125 moles
, 6,25 x
, 3,13 x
moles
). Se necesitara 0,3
de cada solución.
·
Pipetas
·
Agua destilada
·
10 Erlenmeyers de 250
·
Tapones de algodón o tapones de goma agujerados
con un tubo tapado con algodón que permita el intercambio de gases, pero evite
la entrada de contaminantes al ambiente.
·
Colorímetro. En caso de no contar con ese
instrumento, puede ser reemplazado por cada escala colorimétrica que consiste
en una gradilla de tubos de ensayos por un amplio rango de concentraciones de
soluciones standard de sulfato de cobre (II).
Procedimiento:
2.- Transferir 3 g de planta a cada uno de los 10 Erlenmeyers.
3.- Agregar 150
Protocolo
Numero de
Erlenmeyer
|
Composición y
concentración
(moles
|
1 y 2
|
Sulfato de cobre (II), 0,250
|
3 y 4
|
Sulfato
de cobre (II), 0.125
|
5 y 6
|
Sulfato de cobre (II), 6,25 x
|
7 y 8
|
Sulfato
de cobre (II), 3,13 x
|
9 y 10
|
Agua destilada
|
4.- Si se utiliza un colorímetro:
a) Representar
al espectro de absorción de sulfato de cobre, es decir medir la absorbancia de
la solución más diluida cada 20 nm.
b) Seleccionar
la longitud de onda más adecuada para medir con precisión.
c) Realizar
una curva de calibración a dichas longitudes de onda: medir la absorbancia de
las soluciones preparadas.
Absorbancia es
la medida de la cantidad de la luz absorbida por una solución y es proporcional
a la concentración. Se le determina con un colorímetro o espectrofotómetro.
El termino absorción
se refiere al proceso físico de absorber luz. En el caso de una solución, la
absorbancia mide absorción.
Cuando se hacen
gráficos de absorbancia vs. Concentración, se habla de curvas de absorción.
DESCRIPCIÓN DEL GRADO
DE INNOVACIÓN
El producto es muy innovador
en esta región, ya que no se conoce nada sobre este remedio para descontaminar
el agua. Solo se lleva acabo esta investigación en ciudades grandes, y el
proyecto solo queda como teoría porque tampoco se lleva acabo el producto.
El la región se lleva acabo
la filtración del agua potable, pero aun así lo hacen artificialmente y siguen
contaminando el medio ambiente.
La fitorremediacion
es una alternativa que se viene utilizando desde los años ochenta en Europa y Norteamérica,
es una técnica con la que se trabaja para que regiones que han sufrido una
contaminación sean recuperadas mediante el empleo de plantas, a las que se les
refuerza mediante muy diversos instrumentos su actividad biológica.
DESCRIPCION DE GRADO
DE FACTIBILIDAD
El costo de la
fitorremediacion es mucho menor.
Berro
|
|
Cantidad
|
Precio por Gramos
|
1 a 9 gramos
|
$7.20
|
10 a 99 gramos
|
$5.30
|
100 a 224 gramos
|
$3.52
|
225 a 499 gramos
|
$1.84
|
500 a 999 gramos
|
$1.05
|
Más de 1000 gramos
|
$0.60
|
Condiciones
de cultivo:
Requiere de suelos
bien preparados (sueltos), de profundidad baja (de 30 – 40 cm) y mezclada con
buena cantidad de abonos (por lo menos 1kg de compost, humus de lombriz, etc.
por cada m2 de área de cultivo).
Las mejores
condiciones ambientales para su crecimiento se desarrollan en climas intermedio
entre fríos y cálidos (otoño y primavera), las elevadas temperaturas no
permiten el enraizamiento de los esquejes (deshidratan las raíces) y estimulan
la floración, por lo que la planta deja de producir hojas.
Requiere de
abundante cantidad agua durante todo su cultivo, en especial durante el
crecimiento y desarrollo de hojas, una carencia de este elemento produce
reducción del tamaño de la planta y estimula la floración prematura.
Cosecha:
Empieza aproximadamente al
mes y medio desde la siembra de los esquejes; las siguientes se realizarán
aproximadamente cada mes logrando duplicar e incluso triplicar el rendimiento
inicial (mayor cantidad de tallos laterales).
DESCRIPCIÓN DE IMPACTO
SOCIAL O TECNOLÓGICO Y/ O DESARROLLO SUSTENTABLE
VENTAJAS DE LA
FITORREMEDIACION
· Son de bajo costo
· Permiten su
aplicación tanto a suelos y aguas.
· Actúan
positivamente sobre el agua, mejorando sus propiedades físicas y químicas.
· El agua se deja en
condiciones utilizables.
· No se crean ni se
utilizan químicos peligrosos.
· Toma ventajas de
ecosistemas naturales.
· Acumula varios
contaminantes metálicos.
· Es una tecnología
sustentable.
· No produce
contaminantes secundarios y por lo mismo no hay necesidad de lugares para
desecho.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
De acuerdo en los resultados presentados en las siguientes tablas, luego
de 3 semanas se pudo demostrar que la planta berula erecta absorbe iones de cobre y esto se pudo determinar a
partir de un cambio en la coloración del medio de cultivo. Esto indica la
concentración de iones cúprico disminuyo. Con respecto a la fitorremediacion en
sí misma, a partir de estos resultados se puede interpretar que esta planta podría contribuir a un proceso de fitorremediación.
ANEXOS
Absorciones
iniciales y finales obtenidas luego de 24 días a 660 nm
Concentración
de
|
Muestra
|
Valor
inicial
|
Valor
final
|
Diferencia
|
%
de cambio
|
0,250
|
2
|
0,873
|
0,679
|
0,194
|
22,22
|
0,125
|
3
|
0,515
|
0,331
|
0,184
|
35,73
|
6,25 x
|
5
|
0,246
|
0,162
|
0,084
|
34,15
|
3,13 x
|
8
|
0,159
|
0,093
|
0,066
|
41,51
|
Absorciones
iniciales y finales obtenidas luego de 24 días a 700 nm
Concentración
de
|
Muestra
|
Valor
inicial
|
Valor
final
|
Diferencia
|
%
de cambio
|
0,250
|
2
|
1,743
|
1,312
|
0,431
|
24,73
|
0,125
|
4
|
0,930
|
0,666
|
0,270
|
32,26
|
6,25 x
|
5
|
0,428
|
0,255
|
0,173
|
40,92
|
3,13 x
|
8
|
0,264
|
0,155
|
0,174
|
56,44
|
Absorciones
iniciales y finales obtenidas luego de 24 días a 805 nm
Concentración
de
|
Muestra
|
Valor
inicial
|
Valor
final
|
Diferencia
|
%
de cambio
|
0,250
|
1
|
-----
|
----
|
-----
|
----
|
0,125
|
3
|
1,724
|
1,020
|
0,704
|
40,84
|
6,25 x
|
5
|
0,750
|
0,427
|
0,323
|
43,07
|
3,13 x
|
8
|
0,428
|
0,162
|
0,226
|
62,15
|
CONCLUSIÓN
BIBLIOGRAFIA
Lo que buscaba.. ¡gracias!
ResponderBorrarImportante documento que ayuda a la investigación con la fitorremediación.Soy profesor en la UNC de Cajamarca. Escuela de Ingenieria Ambiental. He asesorado tesis de este tipo y necesito información valiosa.
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