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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   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:
 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.  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
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).  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).  La vegetación que se utiliza por lo general para el proceso de la Fitorremediación se denomina hiperacumuladoras emplea tres mecanismos:
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
METODOLOGÍA Etapa 1 Análisis y revisión bibliográfica de:
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
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.  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… |
