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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONÓMA DE NICARAGUA (UNAN-Managua)
Facultad de Bilogía e Ingenierías
Departamento de Biología /Laboratorio de Biotecnología
Titulo:
Potencial de Fitorremediación de Paspalum conjugatum P.J. Bergius y consorcios microbianos, en
sedimentos contaminados por la minería artesanal en el botadero La Estrella, del municipio de
Santo Domingo, Chontales.
Autor: Berman José Herrera Gutiérrez
Tutor: Dra. Katia Montenegro
Co- Asesores: Lic. Juan Carlos Ruíz; Ing. Ena Rivers.
Managua, Junio 2014
Los metales pesados, están entre los tipos de contaminantes del ambiente más importante de investigación, por sus efectos nocivos a la salud humana y la cadena trófica.
Varios métodos, de remediación han sido usados para limpiar el ambiente de estas clases de contaminantes, pero la mayor parte de ellos son gravosos y difíciles de implementar para obtener resultados óptimos.
resulta necesario utilizar técnicas o medidas de descontaminación y recuperación de suelos por metales pesados producto de las actividades mineras, para disminuir el riesgo de contaminación del agua, suelo, biota y proteger la salud pública.
Debido a las experiencias que se han tenido a nivel latinoamericano se ha recomendado tomar en cuenta el potencial de la flora nativa que convive en condiciones ambientales extremas .
La investigación plantea, el uso de P. conjugatum P.J. Bergius, como una especie alternativa y con potencial de fitorremediación al problema de la contaminación por residuos mineros.
Justificación
OBJETIVOS
General
Evaluar el potencial de fitorremediación de Paspalum conjugatum P.J. Bergius y consorcios
microbianos asociados, en sedimentos contaminados por la minería artesanal en el botadero
La Estrella de la rivera del Rio Sucio, del municipio de Santo Domingo, Chontales.
Específicos
Determinar la influencia de la actividad de micorrizas autóctonas procedentes del área de
estudio en el crecimiento y acumulación de metales pesados en las planta P. conjugatum P.J.
Bergius.
Evaluar la interacción de los microorganismos autóctonos de la rizósfera y la grama P.
conjugatum P.J. Bergius en la movilización de metales pesados.
Determinar la interacción de la asociación de los hongos micorriziticos con la gramínea P.
conjugatum P.J. Bergius y microorganismos autóctonos de la rizósfera, en la remoción de
contaminantes.
Marco teórico
Actividad minera en la zona Central de Nicaragua
En la actualidad la actividad minera en Nicaragua se encuentra orientada. Principalmente a la
minería metálica (oro y plata), no metálica (arena, piedra pómez, cantera). La exploración y
explotación de material aurífero, es desarrollada por empresas extranjeras que ejecutan sus
operaciones de Pequeña y mediana escala en los municipios de Bonanza, La Libertad, Larreynaga,
Santo Domingo, entre otros. Por otro lado, se da la extracción rústica de minería artesanal, siendo
ejecutada por cooperativas o simplemente familias, que se ubican en paralelo a las localidades de la
extracción industrial, las cuales realizan esta actividad sin las medidas de seguridad respectivas,
además de contar con poco o nulo financiamiento y capacitación técnica.
Mecanismo de extracción del oro a escala artesanal.
En el municipio se generan una serie
de contaminantes producto de las
labores mineras, además de las
sustancias que se utilizan para el
proceso. Estos contaminantes agilizan
la disolución de metales que van a
parar junto con los demás desechos a
los cauces de los ríos entre ellos el rio
Sucio directamente en el caso de Santo
Domingo. Por ello, en diversos estudios
se ha encontrado altas concentraciones
de metales pesados en diversos puntos
del área.
Alternativas de remediación de sitios
contaminados por metales pesados
Entre las técnicas fisicoquímicas se puede
mencionar la técnica de “lavado ex-situ”, flushing
(enrojecimiento,técnica in situ), adición de
enmiendas o químicos.
Entre las técnicas biológicas empleadas en las
últimas décadas están la fitorremediación (phyton–
planta y remedium-que hace alusión al medio que
se toma para reparar un daño o inconveniente), que
aprovecha los medios de especies vegetales que
han desarrollado mecanismos fisiológicos-
bioquimicos para minimizar los efectos de metales
pesados, controlando su absorción, acumulación y
translocación en el tejido vegetal y la biolixiviación;
técnica que busca solubilizar de manera ex-situ, los
metales pesados mediante el uso de
microorganismos tanto hongos como bacterias.
Biolixiviación
La biolixiviación está basada en la capacidad de los
microorganismos para transformar compuestos sólidos en
elementos solubles y extractables.
Fitorremediación.
En las técnicas de fitorremediación, las plantas actúan
como trampas o filtros biológicos que descomponen los
contaminantes y estabilizan las sustancias metálicas
presentes en el suelo y agua al fijarlos en sus raíces y
tallos, o metabolizándolos tal como lo hacen los
microorganismos para finalmente convertirlos en
compuestos menos peligrosos y más estables, como
dióxido de carbono, agua y sales minerales.
En la fitorremediación se identifican varios tipos de
procesos de remediación que varían según las partes de
la planta que participan o los microorganismos que
contribuyen con la degradación de los contaminantes.
Las técnicas de fitorremediación de metales pesados más
estudiadas incluyen la
Fitoestabilización
Es el uso de plantas para reducir la movilidad y la
disponibilidad de los contaminantes en el medio ambiente
Fitoextracción
pesados del suelo y acumularlos en su parte aérea
(Chaney et al., 1995). También es conocida como
fitoacumulación.
El trabajo se esta llevando a cabo en dos etapas.
Etapa de campo: se realizaron dos muestreos, el primero fue de reconocimiento de
campo, identificación de Plántulas de Paspalum conjugatum P.J.Bergius,
Toma de muestra de sedimento en tres puntos escogidos al azar en el botadero la
“estrella”; en estos puntos se cavaron tres agujeros de 80 cm de profundidad cada
uno. Después se concentro en un solo punto donde se homogenizo y luego fue
depositado en tres cajas plásticas.
Etapa de laboratorio.
En esta etapa se procedió a secar el sedimento en campo
abierto, para luego ser pasteurizado en horno eléctrico en
bandejas de aluminio a ya que cuando fue recolectado estaba
muy húmedo.
El proceso de pasteurizado fue en base al método, Katarcina, 1
hora diario, a 90°c durante tres días consecutivos.
Montaje de plántulas de Paspalum c.P.J.Bergius
Preparación de plántulas
Micorrizas autóctonas
2g de micorrizas
para tratamientos
(T4,T6)
Aplicación de
micorrizas
Preparación de inóculos de micorrizas para
tratamientos
Preparación de inóculos de hongos autóctonos
Fusarium ssp
Aspergilus ssp Penicilium ssp
Cruvularia ssp
Tratamiento 1 Tratamiento 2
Tratamiento 3
Tratamiento 4
Tratamiento 5 Tratamiento 6
Tratamiento 7
Proceso de establecimiento y desarrollo de plántulas
Parámetros a monitorear y actividades a realizar durante los
experimentos de Fito-lixiviación
Pesar diario la maceta con la planta para determinar que cantidad de agua agregarle para
mantenerla alrededor del 90-95% de la capacidad máxima WHC
Medir intensidad de luz y la temperatura del aire en tres puntos de la mesa 4 veces al dia( 8am-
11am-2pm-4pm)
Rotar de lugar las maceteras para homogenizar y así asegurar de que tengan las mismas
condiciones de luz
Tomar muestras de lixiviado cada mes ½
Monitoreo y desempeño de las plantas cada mes para valorar parámetros :
Tratamientos sobrevivencia Numero de
entrenudos
Numero
de hojas
Numero de
estolones
Tamaño de plántulas
(cm)
Inflorescencia Necrosis
T1/1
T1/2
.
.
T7/5