biorremediacion de suelos contaminados por hidrocarburos

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“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación” UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACUTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL Y DE RECURSOS NATURALES Biorremediacion de suelos contaminados por hidrocarburos ALUMMNOS: Rojas Ibarra Benilde Ramírez Pérez, Katty Ostos Vigo, Katherine Augusto José Orihuela 1

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descontaminacion de suelos mediante bacterias

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Page 1: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

“Año de la Diversificación Productiva y del

Fortalecimiento de la Educación”

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACUTAD DE INGENIERIA AMBIENTALY DE RECURSOS NATURALES

Biorremediacion de suelos contaminados por hidrocarburos

ALUMMNOS:

Rojas Ibarra Benilde

Ramírez Pérez, Katty

Ostos Vigo, Katherine

Augusto José Orihuela

1

Page 2: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

2

Page 3: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

ÍNDICE

Contenidoíndice.........................................................................................................................................2

INTRODUCCION...................................................................................................................3

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA...........................................................4

1.1. IDENTIFICACION Y DESCRIPCION DEL PROBLEMA..............4

1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA........................................................4

1.3 OBJETIVOS................................................................................................................4

1.3.1 OBJETIVO GENERAL...................................................................................4

1.3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS........................................................................4

1.4 JUSTIFICACION DEL PROBLEMA................................................................5

1.5 LIMITACIONES.......................................................................................................5

2. MARCO TEORICO......................................................................................................5

2.1 SUELOS CONTAMINADOS POR HIDROCARBUROS.....................5

2.1.1 El suelo............................................................................................................5

2.1.2 Suelos contaminados por hidrocarburos.....................................6

2.2 HIDROCARBUROS................................................................................................8

1.1. Composición del suelo................................................................................................9

2.2.1 HIDROCARBUROS BIOGÉNICOS.......................................................10

2.2.2 . HIDROCARBUROS ANTRÓPICOS....................................................10

2.2.3 ACEITES LUBRICANTES.........................................................................10

2.3 DESCRIPCION BOTANICA DEL HONGO............................................11

2.4 CARACTERISTICAS DEL Pleurotos ostreatus sp...........................12

3. DESCRIPCION BOTANICA DE PLANTA..................................................13

3.2 FENOLOGÍA........................................................................................................13

3.3 FORMA DE RECOLECCIÓN............................................................................14

3.4 CULTIVO DE Aloe arborescens Mill.........................................................14

4. HIPOTESIS Y VARIABLES..................................................................................14

IDENTIFICACIÓN Y DEFINICIÓN CONCEPTUAL DE VARIABLES................14

7. PARTE EXPERIMENTAL......................................................................................16

7.1 FASE LABORATORIO.....................................................................................16

3

Page 4: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

7.1.1.2 PROCEDIMIENTO.......................................................................................16

7.1.2 PREPARACION DE INOCULOS............................................................17

8. RESULTADOS........................................................................................................18

8.1 DETERMINACION DE LAS CONCENTRACIONES.........................18

8.2.3 PARAMETRO TEMPERATURA..............................................................25

9.1.3 PARAMETRO TEMPERATURA..............................................................33

10. CONCLUSIONES..................................................................................................37

11. RECOMENDACIONES.......................................................................................37

REFERENCIALES.............................................................................................................38

ANEXO I:................................................................................................................................39

4

Page 5: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

INTRODUCCION

Perú, un país con una antigua tradición minera que se extiende hasta la

actualidad y que gracias a este potencial se posiciona entre los mejores del

mundo en materia de industria extractiva. A nivel mundial y

latinoamericano el Perú se ubica entre los primeros productores de

diversos metales, (oro, plata, cobre, plomo, zinc, hierro, estaño, molibdeno,

teluro, entre otros), lo cual es reflejo de la abundancia de recursos y la

capacidad de producción de la actividad minera peruana.

La contaminación por hidrocarburos y metales pesados que afecta

significativamente a los suelos y tal magnitud depende del área

contaminada y tipo de hidrocarburo. Tal es el caso ocurrido en la región

Loreto, Tramo I del oleoducto Norperuano cerca de 10 mil barriles de

petróleo se derramaron en un suelo que ahora es inutilizable.

De todas las técnicas posibles para la descontaminación de un suelo a

tratar, merecen mejor atención los de degradación biológica ya que son

útiles para muchos tipos de residuos orgánicos.

Son procesos naturales que además no generar un impacto sobre el

ecosistema también se puede realizar a un bajo costo. Esto genera muchos

beneficios debido a que mayormente se puede realizar en el mismo sitio

con lo cual se elimina el riesgo que puede causar el transportar materiales

peligrosos.

Debido a su capacidad enzimática, los hongos constituyen uno de los

grupos más importantes. El Pleurotus ostreatus sp ha sido ampliamente

estudiado, demostrando su importancia degradadora de suelos

contaminados por metales pesados (Cd, Zn, Pb)

Está presente investigación es tanto innovadora ya que radica en el uso de

hongos para remediar suelos contaminados por petróleo con ayuda de una

planta. La simbiosis en ambos es lo que se desea investigar para

posteriores estudios.

5

Page 6: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1. IDENTIFICACION Y DESCRIPCION DEL PROBLEMA

En los últimos años se han implementado una serie de tecnologías

para remediar los suelos contaminados por hidrocarburos, de estas,

la biorremediación ha mostrado mayor eficiencia en la degradación

de los contaminantes hasta formas menos toxicas, mitigando el

impacto ambiental.

1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

En la actualidad existen muchos problemas ambientales por derrame

de petróleo crudo, sin solución efectiva. Por ello al realizar este

estudio se plantea una posición para solucionar tal impacto.1 Tanto el

Pleurotos ostreatus sp como el Aloe arborescens Mill son

remediadores de suelos contaminados por metales pesado e

hidrocarburos pero, qué pasaría si existiera ¿La simbiosis entre el

Pleurotos ostreatus sp y el Aloe arborescens Mill serían una

herramienta eficiente para remediar suelos contaminados por

hidrocarburos?

1.3 OBJETIVOS

1.3.1 OBJETIVO GENERAL

Biorremediar suelos contaminados por hidrocarburos (Fracción de

hidrocarburos F2 (C10-C28)) estudiando el simbiosis entre el hongo

Pleurotos ostreatus sp y el Aloe arborescens Mill.

1 Biorremediación de suelos contaminados Por Katherine Torres DelgadoTatiana Zuluaga Montoya

6

Page 7: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

1.3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

1) Determinar el grado de concentración del suelo contaminado

por hidrocarburos.

2) Efectuar pruebas de laboratorio para determinar la

biorremediacion utilizando el hongo Pleurotos ostreatus sp.

3) Estudiar el comportamiento de la simbiosis frente a las

distintas concentraciones de plomo en la parcela y sobre la

calidad de suelo

1.4 JUSTIFICACION DEL PROBLEMA

Las actividades extractivas pueden ocasionar graves daños

ambientales, propiciando la erosión y contaminación del suelo con

hidrocarburos. La biorremediación es una alternativa que ofrece un

bajo costo. Esta técnica incluye diferentes procesos tecnológicos que

permiten la recuperación de suelos contaminados mediante el cultivo

de plantas y la adaptación de hongos; por lo cual es necesario

conocer la eficiencia de cada especie para acumular metales en sus

tejidos y su resistencia a diferentes concentraciones de

contaminantes, así como las condiciones necesarias para el cultivo y

desarrollo de las especies que favorezcan la biorremediación de un

suelo contaminado.

1.5 LIMITACIONES

1) Medir la concentración del suelo contaminado antes de iniciar

la biorremediacion y posteriormente requiere un costo

elevado. Por lo que se hizo referencia en proyectos anteriores

afines a este.

2) Obtención de equipos para la medición de algunos parámetros

2. MARCO TEORICO

2.1 SUELOS CONTAMINADOS POR HIDROCARBUROS

2.1.1 El suelo

7

Page 8: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

El suelo constituye la capa superficial del manto terrestre y su

profundidad es variable. Está formado por partículas minerales,

organismos vivos, materia orgánica, agua y sales. La mayoría de los

componentes provienen de la meteorización de rocas,

descomposición de restos vegetales y acción de microorganismos,

formando uno de los recursos naturales más importantes del planeta.

El suelo es un medio altamente complejo, formado, prevalentemente

por tres fases: sólida (50%), líquida y gaseosa. Estas tres fases se

pueden organizar de muy diferentes formas, adquiriendo diversas

proporciones para dar lugar a centenares de tipos de suelos.

Una de las formas de clasificación de suelos es mediante el tamaño

de las partículas que forman su fase sólida, tal y como se puede

observar en la tabla adjunta

Tabla 1: Clasificación de suelos según el tamaño de partículas

La materia orgánica y los compuestos minerales se organizan en el

espacio generando una estructura porosa, donde puede haber agua o

aire. En el agua contenida en estos poros hay sales minerales y

nutrientes y, por lo tanto, es el medio donde se puede desarrollar la

actividad metabólica de los microorganismos que habitan el suelo.

Figura 1. Esquema de la disposición en el espacio de los agregados constituyentes de

un suelo

8

Page 9: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

2.1.2 Suelos contaminados por hidrocarburos

Los procesos de combustión dan lugar a un tipo de contaminación

difusa que afecta mayoritariamente a la atmósfera, pero que a causa

de procesos de precipitación y lixiviado se puede acumular en suelos

y sedimentos. En cambio, las actividades de producción, transporte y

utilización de combustibles fósiles dan lugar a emplazamientos

definidos, con la posibilidad de la existencia de un alto grado de

contaminación.

9

Page 10: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Los hidrocarburos se encuentran en el suelo en forma de mezclas

complejas que suelen constituir fases líquidas no acuosas.

Los crudos de petróleo son mezclas formadas por diversos miles de

compuestos, mayoritariamente hidrocarburos, formado a partir de la

fosilización o diagénesis sufrida por restos orgánicos sometidos a

condiciones de elevada presión y temperatura durante millones de

años. Así mismo, contienen derivados heteroatómicos sulfurados,

nitrogenados y oxigenados, en menor medida, y también metales

como hierro, vanadio, níquel, en forma de complejos

organometálicos. La composición química de crudos procedentes de

diversas regiones puede presentar gran variabilidad, aunque

siempre son las mismas familias de hidrocarburos, en mayor o menor

medida, las presentes en la mezcla de compuestos:

• Hidrocarburos saturados, básicamente n-alcanos e

isoprenoides pero también ciclo alcanos. Contienen el número

máximo de hidrógenos posibles.

• Hidrocarburos aromáticos, mono (con un anillo bencénico) o

policíclicos (con más de uno) y/o con sustituyentes alquilados,

representan entre un 1 y un 20% de los hidrocarburos totales

en la mayoría de crudos.

• Compuestos polares (resinas y asfaltenos), más pesantes,

con azufre, nitrógeno y/o oxígeno y pueden contener también

metales

10

Page 11: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Figura 2: Estructuras químicas de diferentes componentes mayoritarios del

petróleo crudo

A partir de la destilación del crudo de petróleo, se producen

diferentes fracciones, como se puede observar en la tabla 2. Conocer

las diferencias entre los hidrocarburos que forman estas fracciones

es imprescindible para entender su destino ambiental y para prever

la dificultad que implicaría en un proceso de biorremediación. Estas

diferencias, a nivel estructural, conducen a diferentes

comportamientos en relación a la adsorción a las partículas del suelo

y solubilidad en el agua, entre otros procesos que harán de la

descontaminación, un proceso más o menos complicado y/o costoso.

El crudo se destila a temperaturas crecientes y como más elevada es

la temperatura, más carbonos tienen los hidrocarburos que se

obtienen y diferentes sus usos así como su peligrosidad y

recalcitrancia como contaminantes.

11

Page 12: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Tabla 2: Fracciones que se pueden obtener en la destilación fraccionada de un crudo

de petróleo.

2.2 HIDROCARBUROS

Los hidrocarburos son compuestos formados por átomos de carbono

e hidrógeno, de gran abundancia en la naturaleza, presentes

principalmente en el petróleo. El número de carbonos y su

estructura química determina su clasificación. Los hidrocarburos

alifáticos son de cadena lineal o ramificada y pueden ser saturados

(alcanos) o insaturados (alquenos y alquinos). Los hidrocarburos de

cadenas cíclicas, pueden ser saturados (ciclo alcanos) o con uno o

más anillos bencénicos (aromáticos).

1.1. Composición del sueloLa matriz de un suelo está compuesta por cinco componentes principales:

Minerales. Los materiales minerales constituyen los principales

componentes Estructurales de los suelos y suponen más del 50% del

volumen total. Aire – agua. Conjuntamente constituyen el volumen de

poros, que, por lo general, ocupa entre el 25 y 50% del volumen total. La

proporción aire – agua varíaconsiderablemente con la humedad del suelo.

Organismos vivos. Ocupan menos del 1% del volumen.Materia orgánica.

Oscilan entre el 3 y 6% del volumen, con valor medio.1.1.1. La fracción

12

Page 13: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

mineral. El mineral predominante en un suelo es el dióxido de silicio

(SiO2). Igualmente se encuentran en abundancia el aluminio y el hierro,

mientras que el calcio, magnesio, potasio, titanio, manganeso, nitrógeno,

azufre, sodio y fósforo están presentes en menor cuantía (Alexander, 1991).

La Composición química varía de un suelo a otro y, en un mismo suelo, a

diferentes profundidades. Los microorganismos obtienen parte de los

nutrientes que necesitan de la fracción mineral del suelo, siendo dichos

nutrientes nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio, azufre, hierro, calcio,

manganeso, zinc, cobre y molibdeno. Sin embargo los microorganismos

pueden disponer con facilidad únicamente de una pequeña parte de estos

minerales, convirtiéndolos más en una provisión de lento empleo, que en

una fuente de rápido uso. Los suelos se clasifican según el tamaño de sus

partículas2 teniendo en cuenta tres componentes principales:

Arcilla. Pasa por un tamiz de 0,002 mm (2 m).

Limo. Queda retenido en el tamiz de 0,002 mm pero pasa a través

del tamiz de 0,05 mm.

Arena. Queda retenida en el tamiz de 0,05mm aunque pasa a través

del de 2mm23

El área específica (área/volumen) de los diferentes tipos de partículas

afecta directamente las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo

(Tabla

1.1). La arcilla constituye el tipo de partícula que mayor efecto produce

sobre

Las propiedades de un suelo, principalmente debido a la alta actividad

superficial que la caracteriza. La mayor parte de sus partículas son de

naturaleza coloidal, tienen una carga superficial negativa y de forma plana;

además, son buenos absorbentes de agua, iones y gases.

2.2.1 HIDROCARBUROS BIOGÉNICOS

2 En general, la clasificación según tamaños está basada en el análisis granulométrico que proporciona el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA3 2 Aquellas partículas que quedan retenidas en el tamiz de 2mm de paso se clasifican como grava o piedra.

13

Page 14: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Estos son sintetizados por casi todas las plantas, animales terrestres

y marinos, incluyendo la micro biota, bacterias, plancton marino,

diatomeas, algas y plantas superiores (Bedair & Al-Saad, 1992). La

síntesis de este tipo de hidrocarburos está controlada por rutas

metabólicas, lo cual trae como resultado mezclas de compuestos de

limitada complejidad estructural relacionada directamente con la

función biológica específica.

2.2.2 . HIDROCARBUROS ANTRÓPICOS

Son aquellos introducidos como resultado de cualquier tipo de

actividad humana. Los procesos de combustión industrial

contribuyen con niveles altos, debido al humo generado por carbón,

combustibles fósiles y petróleo refinado, las descargas de aguas

municipales, las actividades de transporte y los derrames son

algunas de las principales fuentes de estos contaminantes.4

2.2.3 ACEITES LUBRICANTES

Los aceites lubricantes están constituidos por una base lubricante y

una serie de aditivos. Dependiendo del uso del aceite, la base

lubricante será mineral (proveniente del petróleo crudo), sintética o

vegetal, siendo el uso mayoritario las bases lubricantes minerales.

Básicamente son una mezcla de hidrocarburos parafínicos,

naftenicos y aromáticos obtenidos por destilación de crudos

petrolíferos (aceites minerales) o por síntesis a partir de productos

petroquímicos (aceites sintéticos). La variación en la proporción de

los diferentes tipos de hidrocarburos en la mezcla determina las

características físicas y químicas de los aceites.

Una alta fracción de hidrocarburos parafínicos confiere al aceite una

mayor resistencia a la oxidación, mientras que un alto contenido de

hidrocarburos aromáticos favorece la estabilidad térmica. Para

mejorar las características del aceite es común añadir aditivos (Tabla

1), en proporciones de un 15 y un 25% en volumen de producto

4 Maestría en Ciencias del Ambiente Alternativa de biorremediación con bacterias autóctonas de sedimento contaminado de la Laguna de Tamiahua, Veracruz, México.Biol. Wendy Lizbeth Mendo Pascual

14

Page 15: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

terminado estos son de distinta naturaleza y confieren al aceite

propiedades específicas.

Tabla 3. Valores típicos de composición de los aceites minerales,

indicando la función de diferentes aditivos

2.3 DESCRIPCION BOTANICA DEL HONGO

Es fundamental que el hongo que se va a cultivar se identifique

correctamente desde el punto taxonómico, ya que de ello

dependerán las técnicas que se utilizaran en el cultivo.

Nombre científico: Pleurotos ostreatus sp

Nombre comunes: Setas, hongo ostra, orejas blanca, orejas de

palo.

Sistemática: La identificación de las distintas especies de hongos es

necesaria para decidir si son o no apropiadas para el consumo.

Taxonomía:

Reino: Fungí

Subreino: Fungí superior

Clase: Basidiomycetos

15

Page 16: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Subclase: Eubasidiomycetos

Orden: Agaricales

Familia: Pleurotaceae

Género: Pleorotus

Especie: Ostreatus

2.4 CARACTERISTICAS DEL Pleurotos ostreatus sp

La producción de este hongo es el resultado de la utilización de

los residuales de fácil biodegradación, la cual en una ambiente

particular requiere de la presencia de los microorganismos

apropiados, que en mucha ocasiones pueden consistir en una

comunidad microbiana compleja. 5

Para que esto suceda el ambiente debe ser apto tanto pare l

crecimiento de los microorganismos como para la producción de

reacciones químicos de transformación n velocidades

significativas.

Hay que tener en cuenta factores que son muy importantes en lo

que se citan: características del sustrato, concentración de

nutriente, temperatura, pH, humedad, entre otros.

Las ventajas de cultivas Pleurotus, con respecto a otros hongos

son las siguientes:

Son agentes biológicos capaces de convertir la materia

orgánica no comestible y de bajo valor económico en un

producto con un importante valor agregado.

No se requiere de sustratos preformados. Se pueden cultivar

en sustratos sin fermentar previamente.

Fructifica bien en residuos con bajo contenido de nitrógeno

produciendo frutos con alto contenido de ese elemento.

Se caracteriza por un rápido crecimiento micelial que facilita

una colonización activa de residuos lignocelulosicos y otro tipo

de residuos contaminantes.

5 file:///C:/Users/compumega/Downloads/T72379.pdf evaluación de la producción del hongo pleurotos ostreatus sobre cinco tipos de sustratos

16

Page 17: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Pueden tolerar altas concentraciones de CO2 en la atmosfera

ambiental.

2.5 GENERALIDADES SOBRE SU CULTIVO

El cultivo de esta seta es posible realizarlo con diferentes

técnicas, pero en todas ellas lo fundamental consiste en sembrar

el micelio sobre un sustrato humedito (casi siempre

pasteurizado), incubarlo a 20-25° C, mientras permanece cubierto

con plástico y, por último, mantenerlo descubierto en sitios muy

húmedos y frescos, generalmente a , menos de 15 °C, hasta que

salgan las setas.

2.6 SIEMBRA E INCUBACION

La siembra consiste en mezclar el micelio con el sustrato ya

preparado de un modo uniforme. La cantidad de micelio

comercial varía entre 1 y 4 % del peso húmedo. A mayor

cantidad el desarrollo del hongo será más rápido y abundante

pero la temperatura también será mayor, lo que perjudicara el

desarrollo del micelio.

El micelio se prepara en laboratorio, germinando las esporas en

placas con agar maltosa u otros medios de cultivo. Después se

hace crecer sobre granos de cereales esterilizados, y una vez

colonizados se realiza la incubación en un ambiente cerrado para

evitar la contaminación o la deshidratación y para mantener la

humedad de 85%.

La duración de esta etapa puede variar, pero en general es de

cuatro semanas, tiempo que tarda el micelio en cubrir toda la caja

y empezar a aparecer unos puntos pequeños y en cantidad

llamados primordios ya que indican que es el momento de

llevarlas a fructificación.

3. DESCRIPCION BOTANICA DE PLANTA

3.1 DESCRIPCIÓN

Hierba carnosa generalmente de 50-70 cm de altura. De la parte

basal surgen varios tallos formando un "plantón". Hojas

agrupadas hacia el extremo de los tallos, de 30-40 cm de

17

Page 18: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

longitud, con el borde espinoso-dentado. Flores tubulares,

colgantes, rojas, agrupadas en espigas situadas en el extremo de

cortos escapos. Fruto capsular, dehiscente.

3.2 FENOLOGÍA

Flores entre septiembre y diciembre por espacio de unas 9

semanas. Es perenne.

3.3 FORMA DE RECOLECCIÓN

Tomar hojas bien desarrolladas y sanas. Lavar antes de consumir.

Utilizar preferentemente frescas o conservarlas en frío.

3.4 CULTIVO DE Aloe arborescens Mill.

Se multiplica por propágulos o "hijos", los que se localizan

alrededor de la planta "madre". Presenta pocas exigencias

culturales, por lo que desarrolla bien en todo tipo de suelo ligero.

Requiere ser cultivada a pleno sol y puede ser plantada en

macetas.

4. HIPOTESIS Y VARIABLES

4.1 FORMULACION DE HIPOTESIS

El sinergismo entre el son una herramienta eficiente para

remediar suelos contaminados por hidrocarburos

IDENTIFICACIÓN Y DEFINICIÓN CONCEPTUAL DE VARIABLES

4.1.1 VARIABLE INDEPENDIENTE (X)

X= Simbiosis

4.1.2 VARIABLES DEPENDIENTE (Y)

Y= Suelos contaminados por hidrocarburos

4.1.3 OPERACIONALIZACION DE LAS VARIABLES

18

Page 19: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

VARIABLE DEFINICION CONCEPTUAL

DEFINICION OPERACIONAL

INDICADORES

VARIABLE INDEPENDIENT

E

Sinergismo

Se aplica a la interacción biológica, a

la relación estrecha y persistente entre

organismos de diferentes especies.

Propiedad de cómo se

relacionan el hongo y la planta

para utilizarse para un mismo fin.

1. pH 2. Temperatura

3. Humedad

VARIABLE DEPENDIENTE

Suelos contaminados

por hidrocarburos

Son suelos que han sido alterados en su

composición química y física limitando sus

propiedades afines.

Cambio de la concentración del

suelo por hidrocarburo

alterando su uso.

1. Concentración

de hidrocarburo

(F2)

5. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION

5.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN

El presente trabajo se realizará de investigación experimental

5.2 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN

Este proyecto es experimental.

5.3 COBERTURA DE LA INVESTIGACIÓN

El trabajo de investigación se efectuara por cuatro personas que por

consiguiente serán responsables del proyecto “Biorremediacion de suelos

contaminados por hidrocarburos mediante fitosimbiosis entre el hongo

Pleurotos ostreatus sp y el Aloe arborescens Mill.”

5.4 POBLACIÓN Y MUESTRA

El universo del presente trabajo serán las cinco orificios cilíndricos que se

realizó en la parcela, y nuestra muestra será la cantidad de contaminante

que absorbe el hongo Pleurotos ostreatus sp y el Aloe arborescens Mill.

6. LUGAR DE INVESTIGACION

19

Page 20: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

El proyecto de investigación se llevó a cabo en parcela experimental en los

alrededores de la Facultad de Administración, ubicada en la Universidad

Nacional del Callao, cuyas coordenadas son 10º 15` de latitud S, 77º47'`

de longitud W y cuya altitud es de 5 m.s.n.m.

Figura 3: Ubicación del lugar de investigación

7. PARTE EXPERIMENTAL

7.1 FASE LABORATORIO

7.1.1 REACTIVACION DEL MICELIO Pleurotos ostreatus sp

Los hongos necesitan nutrientes ricos en carbono, por esta razón se escogió el Agar Agar debido a su alto contenido de dextrosa (fuente de C)

7.1.1.1 MATERIALES Y EQUIPOS

Cepa de Pleurotos ostreatus sp 5 Placas Petri 1 pinza Agua destilada Estufa de cultivo 2 Vasos precipitados Matraz Autoclave Agua de jardín o agua de grass

7.1.1.2 PROCEDIMIENTO

20

Page 21: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Preparar el medio de cultivo

Preparar 300 ml en 5 placas Petri o 25 ml en cada una

Preparar el medio de cultivo con el agua de jardín o de grass

Pesar 50 g del agua de jardín o de grass Colocarlo en un Matraz de 500 ml (agua hasta 300 ml) Hervir hasta que se evapore Filtrar el grass que queda Disolver todo el medio de cultivo

Sembrar sobre las 5 placas con Agar Verter el agua de grass en las 5 placas con Agar

Crecimiento de la cepa en las 5 placas con Agar Aislar la cepa en las 5 placas con Agar Introducir en la incubadora por 3 a 5 días Esperar a que invada por toda la placa Petri

7.1.2 PREPARACION DE INOCULOS

El sustrato es el material sobre el cual crece el micelio. Las propiedades físicas y químicas del sustrato son las que determinan que hongos o que microorganismos pueden crecer en él. Como sustrato se utilizó granos de arroz.

7.1.2.1 MATERIALES Y EQUIPOS

Medio kilo de arroz Una estufa Un matraz Una olla 1 litro de agua destilada Bolsas herméticas Sulfato de Calcio Pinza

7.1.2.2 PROCEDIMIENTO

Preparar el sustrato Escoger los granos de arroz Remojar el arroz en agua caliente durante 15 minutos

21

Page 22: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Pesar 150 g para cada bolsa hermética que se usara. Esterilizar en autoclave (20 min a 121 °C)

Inocular la cepa en el sustrato Echar la muestra de la cepa que está en la placa Petri a

cada bolsa hermética que contiene el arroz Introducir en la incubadora para su crecimiento Esperar a que invada todo el cereal listo para el

proyecto.

7.2 FASE CAMPO

7.2.1 ACONDICIONAMIENTO DEL AREA DE TRABAJO

Reconocimiento del área de estudio y habilitación Limpiar el área de trabajo Se removió la tierra de la parcela Excavar los hoyos en el área de trabajo Formación de cercos vivos Delimitar el área con cuerdas Tamizar la tierra

7.2.2 PREPARACION DE LOS MATERIALES

Incubar el hongo en la parcela Sembrar el Aloe arborescens Mill.

8. RESULTADOS

8.1 DETERMINACION DE LAS CONCENTRACIONES

Dimensiones del lugar de trabajo:

22

C1

C2

C3

Blanco

2,8 m

3,00 m

Page 23: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Dimensiones de cada orificio

Foto1: Ubicación de las muestras en el lugar del trabajo

23

C4

D= 0,60 m

D= 0. 70 m

50 cm 50 cm

C1 C2

Page 24: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Siendo

C1 = 1000 mg /kg MS

C2 = 1100 mg /kg MS

C3= 1200 mg /kg MS

C4= 1300 mg /kg MS

8.2 MEDICION DE LOS PARAMETROS

8.2.1 PARÁMETRO pH

Se utiliza un potenciómetro calibrado para la medición de los parámetros en el orificio C1

24

Blanco

C4C3

Page 25: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

La medición de parámetro se hace en el mismo lugar Se obtuvieron los siguientes resultados

Para la C1

Para la C2

25

Fecha Blanco C1

02 de Mayo 7,53 8,2309 de Mayo 7,52 8,1611 de Mayo 7,52 7,5613 de Mayo 7,51 7,4615 de Mayo 7,5 7,2116 de Mayo 7,49 7,1919 de Mayo 7,47 6,7121 de Mayo 7,42 6,6523 de Mayo 7,39 6,5525 de Mayo 7,36 6,4227 de Mayo 7,34 6,2329 de Mayo 7,32 6,1930 de Mayo 7,33 6,211 de Junio 7,3 6,323 de Junio 7,31 6,495 de Junio 7,27 6,618 de Junio 7,23 6,659 de Junio 7,21 6,6912 de Junio 7,22 6,7013 de Junio 7,24 6,7216 de Junio 7,25 6,7518 de Junio 7,27 6,7919 de Junio 7,31 6,81

Fecha Blanco C2

02 de Mayo 7,53 8,2209 de Mayo 7,52 8,1811 de Mayo 7,52 7,6613 de Mayo 7,51 7,5415 de Mayo 7,5 7,3216 de Mayo 7,49 7,1119 de Mayo 7,47 6,8121 de Mayo 7,42 6,7623 de Mayo 7,39 6,5325 de Mayo 7,36 6,3127 de Mayo 7,34 6,3829 de Mayo 7,32 6,4530 de Mayo 7,33 6,531 de Junio 7,3 6,693 de Junio 7,31 6,715 de Junio 7,27 6,778 de Junio 7,23 6,819 de Junio 7,21 6,8312 de Junio 7,22 6,8513 de Junio 7,24 6,8716 de Junio 7,25 6,9118 de Junio 7,27 6,9719 de Junio 7,31 7,04

Page 26: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Para la C3

26

Fecha Blanco C4

23 de Mayo 7,39 8,3525 de Mayo 7,36 7,3127 de Mayo 7,34 6,8729 de Mayo 7,32 6,6930 de Mayo 7,33 6,581 de Junio 7,3 6,653 de Junio 7,31 6,755 de Junio 7,27 6,798 de Junio 7,23 7,719 de Junio 7,21 7,7312 de Junio 7,22 7,7713 de Junio 7,24 7,8116 de Junio 7,25 6,7618 de Junio 7,27 6,8919 de Junio 7,31 7,09

Page 27: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Para la C4

Fecha Blanco C3

23 de Mayo 7,39 8,1125 de Mayo 7,36 7,3427 de Mayo 7,34 7,3729 de Mayo 7,32 7,4930 de Mayo 7,33 7,551 de Junio 7,3 7,683 de Junio 7,31 7,775 de Junio 7,27 6,788 de Junio 7,23 6,859 de Junio 7,21 6,8712 de Junio 7,22 6,9213 de Junio 7,24 6,9416 de Junio 7,25 6,9518 de Junio 7,27 6,9719 de Junio 7,31 7,09

27

Page 28: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

8.2.2 PARAMETRO HUMEDAD

Se usa el método analítico La medición del parámetro se hace en laboratorio En una bolsa hermética se introduce una cantidad de

suelos, para luego en laboratorio proceder a pesarlo. Luego del pesado, se echa al calienta para evaporar

todo el líquido. Se pesa nuevamente y la diferencia de peso es la

variación de la humedad. Se utiliza la siguiente formula

Humedad%=Peso final−Peso inicialPeso incial

∗100

Se obtuvieron los siguientes resultados

Para la C1 - C2

28

Page 29: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Para C3

29

Fecha Blanco C1 C2

02 de Mayo 18,87 21,22 32,1509 de Mayo 17,98 21,19 30,1511 de Mayo 16,45 20,14 28,1413 de Mayo 16,35 19,57 31,1515 de Mayo 16,12 24,14 32,4716 de Mayo 15,42 27,48 29,1519 de Mayo 15,35 23,15 30,1421 de Mayo 14,22 22,57 27,1123 de Mayo 13,78 20,43 22,1925 de Mayo 14,06 19,15 21,7827 de Mayo 13,15 18,63 19,4529 de Mayo 12,47 17,15 17,8130 de Mayo 18,01 20,19 20,211 de Junio 23,11 21,15 20,823 de Junio 27,58 22,95 22,215 de Junio 28,14 25,33 25,368 de Junio 30,15 27,28 26,489 de Junio 33,15 28,14 28,18

Page 30: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Para C4

8.2.3

PARAMETRO TEMPERATURA

Se utiliza un termómetro de alcohol La medición de parámetro se hace en el mismo lugar Se obtuvieron los siguientes resultados

Para la C1 - C2

30

Fecha Blanco C3

23 de Mayo 13,78 23,4125 de Mayo 14,06 22,6727 de Mayo 13,15 21,1929 de Mayo 12,47 20,5930 de Mayo 18,01 19,141 de Junio 23,11 19,483 de Junio 27,59 23,155 de Junio 28,17 22,678 de Junio 30,19 20,539 de Junio 33,12 19,25

Fecha Blanco C4

23 de Mayo 13,78 21,2225 de Mayo 14,06 21,1927 de Mayo 13,15 20,1429 de Mayo 12,47 19,5730 de Mayo 18,01 24,141 de Junio 23,11 27,483 de Junio 27,59 23,155 de Junio 28,17 22,578 de Junio 30,19 20,439 de Junio 33,12 19,15

Fecha Blanco C1 C2

02 de Mayo 25 24 2509 de Mayo 24 25 2511 de Mayo 24 25 2513 de Mayo 24 26 2515 de Mayo 25 26 2516 de Mayo 25 27 2519 de Mayo 26 26 2521 de Mayo 25 27 2623 de Mayo 25 27 2625 de Mayo 25 26 2627 de Mayo 25 26 2729 de Mayo 25 26 2730 de Mayo 25 25 271 de Junio 26 27 253 de Junio 26 27 255 de Junio 26 25 268 de Junio 27 26 269 de Junio 26 26 2612 de Junio 25 26 2613 de Junio 25 26 2516 de Junio 26 26 2718 de Junio 25 26 3619 de Junio 26 26 25

Page 31: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Para C3

31

Page 32: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Para C4

9. ANALISIS DE RESULTADOS

9.1.1 PARÁMETRO pH

Grafico 4: Valores de pH

del Blanco

Gráfico 5: Valores de pH del C1

32

Fecha Blanco C3

23 de Mayo 25 2625 de Mayo 24 2727 de Mayo 24 2729 de Mayo 24 2830 de Mayo 25 281 de Junio 25 293 de Junio 26 285 de Junio 25 268 de Junio 25 259 de Junio 25 2412 de Junio 25 2413 de Junio 25 2416 de Junio 26 2318 de Junio 25 2519 de Junio 26 25

Fecha Blanco C3

23 de Mayo 25 2825 de Mayo 24 2927 de Mayo 24 2829 de Mayo 24 2830 de Mayo 25 271 de Junio 25 273 de Junio 26 265 de Junio 25 268 de Junio 25 269 de Junio 25 2612 de Junio 25 2513 de Junio 25 2516 de Junio 26 2418 de Junio 25 2419 de Junio 26 24

Page 33: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

0 5 10 15 20 250

1

2

3

4

5

6

7

8

9

C1

Tiempo (dìas)

pH

Grafico 6: Valores de pH del C2

0 5 10 15 20 250

1

2

3

4

5

6

7

8

9

C2

Tiempo (dias)

pH

Grafico 7: Valores de pH del C3

33

Page 34: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

0 2 4 6 8 10 12 14 166

6.5

7

7.5

8

8.5

C3

Tiempo (dias)

pH

Grafico 8: Valores de pH del C4

0 2 4 6 8 10 12 14 160

1

2

3

4

5

6

7

8

9

C4

Tiempo (dias)

pH

Grafica 9: Valores de pH para todas las muestras

34

Page 35: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

0 5 10 15 20 250

1

2

3

4

5

6

7

8

9

BlancoC1C2C3C4

Tiempo (dias)

pH

Notamos que la variación del pH del blanco es casi lineal, mientras que los valores de las concentraciones varían con el tiempo.

9.1.2 PARAMETRO HUMEDAD

Grafico 10: Variación de la humedad del Blanco

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

5

10

15

20

25

30

35

Blanco

Tiempo (dias)

Hum

edad

35

Page 36: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Grafico 11: Variación de la humedad del C1

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

5

10

15

20

25

30

C1

Tiempo (dias)

Hum

edad

Grafico 12: Variación de la humedad del C2

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

5

10

15

20

25

30

35

C2

Tiempo (dias)

Hum

edad

36

Page 37: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Grafico 13: Variación de la humedad del C3

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

5

10

15

20

25

C3

Tiempo (dias)

Hum

edad

Grafico 14: Variación de la humedad del C4

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

5

10

15

20

25

30

C4

Tiempo (dias)

Hum

edad

37

Page 38: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Grafico 15: Variación de la humedad para todas las muestras

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

5

10

15

20

25

30

35

BlancoC1C2C3C4

Tiempo (dias)

Hum

edad

Debido a que la humedad del suelo se veía variando debido a que el grupo rego las plantas 3 veces por semana se calculó el % de humedad del suelo solo los días en los que se tomaban los datos

9.1.3 PARAMETRO TEMPERATURA

Grafico 16: Variación de la Temperatura para el blanco

0 5 10 15 20 2522.5

23

23.5

24

24.5

25

25.5

26

26.5

27

27.5

Blanco

Tiempo (dias)

Tem

pera

tura

38

Page 39: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Grafico 17: Variación de la Temperatura para C1

0 5 10 15 20 2522.5

23

23.5

24

24.5

25

25.5

26

26.5

27

27.5

C1

Tiempo (dias)

Tem

pera

tura

Grafico 18: Variación de la Temperatura para C2

39

Page 40: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

0 5 10 15 20 250

5

10

15

20

25

30

35

40

C2

Tiempo (dias)

Tem

pera

tura

Grafico 19: Variación de la Temperatura para C3

0 5 10 15 20 250

5

10

15

20

25

30

35

C3

Tiempo (dias)

Tem

pera

tura

Grafico 20: Variación de la Temperatura para C4

40

Page 41: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

0 5 10 15 20 250

5

10

15

20

25

30

35

C4

Tiempo (dias)

Tem

pera

tura

Grafico 21: Variación de la Temperatura para todas las muestras

0 5 10 15 20 250

5

10

15

20

25

30

35

40

BlancoC1C2C3C4

Tiempo (dias)

Tem

pera

tura

41

Page 42: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

10. CONCLUSIONES

A través de este proyecto se presentará y se demostrará los

beneficios de la biorremediación como método de limpieza

de suelos contaminados por hidrocarburos que es una

alternativa viable con el hongo Pleurotus Ostreatus, que

tiene la capacidad de hacer simbiosis con la sábila.

Ambos son ideales para la biorremediacion de suelos que

han sido contaminados por hidrocarburos ya que poseen

una propiedad de hiperacumulacion de sustancias toxicas

evaluándose la eficacia en relación con el hidrocarburo

presente en la muestra.

A partir de este estudio se da hincapié a la contaminación

minera que existe en nuestro país y lo poco que ha sido

cuidada, dando una opción económica para mejorar el

ambiente que nos rodea y de la cual somos beneficiaros.

11.RECOMENDACIONES

Desde la primera etapa del proyecto hasta el término del

proyecto se recomienda tener las siguientes consideraciones.

Después del plantado se recomienda regar la planta

periódicamente dejando un día-

Antes del regado se debe remover la tierra desde el nivel

radicular para que en el momento del regado permita la

oxigenación del suelo.

En el momento de la medición de los parámetros se deben

de hacer con los respectivos equipos de protección, ya que

el suelo está contaminado por hidrocarburo

En lo que respecta en la metodología, en el laboratorio se

recomienda tener rotulados los crisoles para la medición de

la humedad en la estufa

En la medición del pH se debe utilizar un potenciómetro

calibrado.

42

Page 43: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

Extraer la muestra de suelo de la zona radicular para

obtener un valor representativo

REFERENCIALES

1. http://www.bdigital.unal.edu.co/815/1/32242005_2009.pdf

2. file:///C:/Documents%20and%20Settings/Administrador/

Escritorio/Suelos/236T0045.pdf

3. file:///C:/Documents%20and%20Settings/Administrador/Mis

%20documentos/Downloads/3294%20(2).pdf

4. www.plomoambienteperu.com

5. http://www.uv.mx/pozarica/mca/files/2012/10/WENDY-L.-MENDO-

PASCUAL.pdf

6. https://books.google.com.pe/books?

id=Nxb3iETuwpIC&pg=PA33&dq=bacterias+biorremediacion+p

etroleo&hl=es&sa=X&ved=0CBoQ6AEwAGoVChMI94LN_vjhyAI

VhFkmCh1QDQ1L#v=onepage&q=bacterias%20biorremediacion

%20petroleo&f=false

7. https://books.google.com.pe/books?id=8-

TBF3JbVzkC&pg=PA325&dq=bacterias+biorremediacion+petrol

eo&hl=es&sa=X&ved=0CDIQ6AEwBGoVChMI94LN_vjhyAIVhFk

43

Page 44: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

mCh1QDQ1L#v=onepage&q=bacterias%20biorremediacion

%20petroleo&f=false

ANEXO I:

CRONOGRAMA DE TRABAJO

S E M A M A SACTIVIDAD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1

011

12

13

14

Reconocimiento del área de estudio y habilitación

x

Acondicionamiento de la parcela x x x xLimpieza de la parcela xRemoción de la tierra x xCercos vivos x xAcondicionamiento del proyecto x x x xPerforación a las parcelas x xTamizado xContaminación de suelos con hidrocarburos

x

Compostaje - Humus x xPlantación de alfalfa y sábila x xTrabajo de laboratorio x x xAnálisis x x x x x X  X

44

Page 45: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

ANEXO II

CRONOGRAMA DE ANALISIS DE TEMPERATURAD I A S

Análisis (T, pH)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

1 análisis (T, pH)

x

2 análisis (T, pH)

x

3 análisis (T, pH)

x

4 análisis (T, pH)

x

5 análisis (T, pH)

x

6 análisis (T, pH)

x

7 análisis (T, pH)

x

8 análisis (T, pH)

x

9 análisis (T, pH)

x

10 análisis (T, pH)

x

11 análisis (T, pH)

x

12 análisis (T, pH)

x

13 análisis (T, pH)

x

14 análisis (T, pH)

x

15 análisis (T, pH)

x

16 análisis (T, pH)

x

17 análisis (T, pH)

x

45

Page 46: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

18 análisis (T, pH)

x

19 análisis (T, pH)

x

20 análisis (T, pH)

x

46

Page 47: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

ANEXO III

CRONOGRAMA DE ANALISIS DE HUMEDAD

D I A S

Análisis (Humedad)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

1 análisis (Humedad)

x

2 análisis (Humedad)

x

3 análisis (Humedad)

x

4 análisis (Humedad)

x

5 análisis (Humedad)

x

6 análisis (Humedad)

x

7 análisis (Humedad)

x

8 análisis (Humedad)

x

9 análisis (Humedad)

x

10 análisis (Humedad)

x

47

Page 48: Biorremediacion de Suelos Contaminados Por Hidrocarburos

48