revista - 150.185.9.18150.185.9.18/fondo_editorial/images/pdf/ric/enero diciembre vol 5 … ·...

Universidad Nacional Experimental Rafael María Baralt

Vicerrectorado AcadémicoPrograma Investigación – CDCHT

Revista Investigaciones Científicas

Nueva Época

ISSN: 1315-8694Depósito Legal: pp 199502ZU3876

Código REVENCYT: INCIEN, RVI 007

Enero – Diciembre2014VOL. 5

Cabimas - Venezuela

Revista Investigaciones Científicas (NE) UNERMB. Volumen 5, Nº 1 y N° 2 , 20142

República Bolivariana de VenezuelaUniversidad Nacional Experimental"Rafael María Baralt"Vicerrectorado AcadémicoPrograma Investigación – CDCHTDirector: MSc. Carlos Sangronis

Revista Investigaciones Científicas Nueva ÉpocaUNERMB

ISSN: 1315-8694Depósito Legal: pp 199502ZU3876Código REVENCYT: INCIEN, RVI 007© Universidad Nacional Experimental"Rafael María Baralt", 2012.Cabimas, [email protected] electrónico: [email protected]

Editor: Dr. César [email protected]

Indizada en: REVENCYTLATINDEXActualidad Iberoamericana

Revista arbitrada por el sistema doble ciego

Portada y diagramación: Anny Güerere y Julio García DelgadoLogo de la Revista: Anny GüerereVersión digital: Unidad de Divulgación, Promoción y Formación de Investigadores - Programa Investigación-CDCHT UNERMBCorreo electrónico: [email protected]

Revista Investigaciones Científicas (NE) UNERMB. Volumen 5, Nº 1 y N° 2, 2014 3

Editorial 5

Artículos 7

Adsorción de cromo por quitosano elaborado a partir de desechos de una industria cangrejera. Chrome adsorption by chitosan made from waste of a crab industry.Alicia Pardo Bonanomi, Marielba Mas y Rubi Peña, Sedolfo Carras-quero Ferrer, Luis Vargas Vielma, Donaldo Gabriel Mejías, Yaxcelis Caldera.

9

Ecuaciones para el diseño de humedales construidos en Venezuela.Equations for the design of constructed wetlands in Venezuela.Marisel Núñez, Alexandra Vera, Carmen Cárdenas, Marelys N. de Sar-miento, Ever Morales.

21

Red de gas doméstico para la urbanización 28 de febrero del Mu-nicipio San Fernando del Estado Apure basado en el software Pi-pephase.Domestic gas network for urbanization February 28, Municipality of San Fernando Apure State based on the software Pipephase.Luis Barboza, Henry Briceño, Harry Cueva, Ana Arenas, Rosario Ro-mero.

35

Generalidades sobre el Procesamiento de la carne del cangrejo azul Callinectes sapidus del Lago de MaracaiboOverview of Meat Processing blue crab Callinectes sapidus Lake Ma-racaiboCarlos Sangronis, Henry Briceño, Lope García Pinto, Renzo Buonoco-re, Clark Casler

48

Diseño del Laboratorio de Mecánica de Fluidos para el Programa de Ingeniería y Tecnología (PIT) de la UNERMB. Design Laboratory of Fluid Mechanics for Engineering and Technology Pro-gram (PIT) of UNERMB.Yamelis Pérez, Orlando González, Yanninis Rivero.

60

Variación de la concentración de clorofila a, b, clorofila total y tasa de fotosíntesis en Avicennia germinans en el manglar de Punta de Palmas, municipio Miranda, estado Zulia, Venezuela. Variation of the concentration of chlorophyll a, b, Total chlorophyll and photosynthetic rate in the mangrove Avicennia germinans Punta de Pal-mas, municipality Miranda, Zulia state, Venezuela.Arelis González, Henry Briceño, José Chirinos, Renzo Buonocore, Ángel Villarreal.

67

Índice

Editorial

La Universidad Nacional Experimental Rafael María Baralt a tra-vés del Programa investigación – Consejo de Desarrollo Científico, Humanístico y Tecnológico, se complace en presentar esta nueva edición de la Revista Investigaciones Científicas en su Volumen 5 del año 2014.

Los autores publicados en este volumen son: Alicia Pardo Bona-nomi, Marielba Mas y Rubi Peña, Sedolfo Carrasquero Ferrer, Luis Vargas Vielma, Alexandra Vera, Carmen Cardenas, Ever Morales, Ana Arenas, Clark Casler de la Universidad del Zulia, Marisel Núñez, Marelis N. de Sarmiento, Donaldo Gabriel Mejías, Yaxcelis Caldera, Luis Barboza, Henry Briceño, Rosario Romero, Harry Cueva, Carlos Sangronis, Renzo Buonocore, Lope García Pinto, Yamelis Pérez, Or-lando González, Yanninis Rivero de la UNERMB.

Para esta edición queremos agradecer el acompañamiento, la re-visión y seguimiento realizada por el profesor Miguel Maffei de la Universidad de los Andes, profesor Carlos Sangronis, Director del Programa Investigación de la UNERMB, José Alberto Pozo, Coordi-nador del Proyecto Agroalimentaria de la UNERMB, profesoras Ma-ribel Díaz, Marisel Núñez, Yamelis Pérez del Programa Ingeniería y Tecnología de la UNERMB, así como a los profesores Anny Guerere y Julio García Delgado, en el diseño final de la edición digital y en la diagramación.

La invitación es a seguir escribiendo, publicando sus avances en la investigación científica, mantener el contacto con esta y todas las revistas científicas de su área, contribuyendo siempre con el avance del conocimiento.

Dr. César Timaure

Artículos


Adsorción de cromo por quitosano elaborado a partir de desechos de una industria cangrejera

Chrome adsorption by chitosan made from waste of a crab industry

Alicia Pardo Bonanomi*, Marielba Mas y Rubi Peña*, Sedolfo Carrasquero Ferrer*, Luis Vargas Vielma**, Donaldo Gabriel

Mejías***, Yaxcelis Caldera****

Resumen

El quitosano es un polímero natural extraído de los ca-parazones de crustáceos e insectos que se caracteriza por poseer un elevado número de grupos aminos libres que son muy reactivos para la quelación de cationes metálicos a pH cercanos a 7. En el presente trabajo se preparó el quitosano a partir de los desechos de una industria cangrejera local y se estudiaron las isotermas de ad-sorción correspondientes al quitosano en presencia de soluciones acuosas de cromo, así como el pH ideal para la adsorción de estos iones metálicos. El quitosano preparado logró remover un 99% del cromo contenido en una solución acuosa de 100 mg/L de cromo. Se determinó que la adsorción de iones cromo fue más eficiente en un medio a pH 6. La isoterma de adsorción de iones cromo por el quitosano presentó un mejor ajuste a la ecuación de Langmuir en comparación con la ecuación de Freundlich.

Palabras clave: cromo, isotermas de adsorción, pH, quitosano.

* Departamento de Ingeniería Sanitaria y Ambiental (DISA), Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia, Apartado Postal 526. Maracaibo 4001-A, Venezuela. Correo electrónico: [email protected]

** Centro de Investigaciones del Agua, Universidad del Zulia, Apartado Postal 526. Ma-racaibo 4001-A, Venezuela.

*** Departamento de Química, Núcleo Costa Oriental del Lago, Universidad del Zulia. Cabimas, Venezuela.

**** Universidad Nacional Experimental Rafael María Baralt, Programa de Ingeniería y Tecnología, Proyecto de Ingeniería de Gas, Cabimas, Venezuela.

Recibido: 29/05/2014 Aceptado: 08/06/2014Autor para correspondencia: [email protected]

Revista Investigaciones Científicas UNERMB (NE)

Volumen 5, 2014, 9/20ISSN: 1315-8694

Alicia Pardo Bonanomi, Marielba Mas y Rubi Peña, Sedolfo Carrasquero Ferrer, Luis Vargas Vielma, Donaldo Gabriel Mejías, Yaxcelis Caldera

Revista Investigaciones Científicas (NE) UNERMB. Volumen 5, N° 1 y N° 2 , 201410

Abstract

Chitosan is a natural polymer extracted from crustaceans and insects exoskeletons, and is characterized by having a high number of actives amino groups that are very reactive for the chelation of metallic ions in a pH medium near to 7. In this work, the chitosan was prepared from the remaining of a local crab industry and the isotherms were studied in the presence of chromium aqueous solu-tion, as well as the ideal pH for the adsorption of these ions. The prepared chitosan removed 99% of the chromium in an aque-ous solution of 100 mg/L. It was determined that the adsorption of chromium ions was more effective at pH 6. The chromium - chito-san isotherm was better described by the Langmuir equation than the Freundlich equation.

Key words: adsorption isotherms, chitosan, chromium, pH.

IntroducciónLa presencia de metales pe-

sados, como el plomo, el mer-curio y el cromo, provenientes de descargas excesivas debido a procesos industriales repre-sentan una gran preocupación social por su toxicidad para muchas formas de vida (10,19). Los niveles de estos contami-nantes deben ser estrictamen-te controlados para proteger el ambiente (9,10). La contamina-ción por cromo representa una de las mayores preocupaciones ambientales debido a que el metal posee una amplia aplica-ción a nivel industrial, como la galvanoplastia, el acabado de metales, el curtido del cuero, la minería, las tinturas y fertili-zantes, la industria fotográfica,

las plantas de energía nuclear y la industria textil (2,4,19). El cromo se encuentra en sistemas acuosos tanto en forma trivalen-te (Cr(III)) como hexavalente (Cr(VI)) (16,18,19). La mayor preocupación se centra en los compuestos de Cr(VI), debido a que son carcinogénicos y corro-sivos a los tejidos, así como tó-xicos para las bacterias, plantas, animales y humanos aún en ba-jas concentraciones (5). En los humanos puede producir cán-cer de pulmón, de hígado y riño-nes, así como daño gástrico (2).

La remoción de metales de efluentes acuosos puede llevar-se a cabo por diferentes méto-dos que conllevan a la forma-ción de lodos que están sujetos a restricciones ambientales para su manejo y a bajas eficiencias


Revista Investigaciones Científicas (NE) UNERMB. Volumen 5, N° 1 y N° 2, 2014 11

del proceso de remoción, como en el caso de las membranas (20). De aquí surge la necesidad de buscar procesos alternativos más económicos basados en la utilización de polímeros na-turales o sintéticos (7). Así, se está estudiando la bioadsorción en organismos vivos (bacterias, hongos, algas) o por compues-tos extraídos de estos organis-mos (17). Estos materiales son abundantes en la naturaleza y biodegradables, entre los cuales se encuentra el quitosano.

El quitosano, poli(β-1-4 ) - 2 - a m i n o - 2 - d e o x i - D -glucopiranosa, se prepara por deacetilación de los grupos acetamida de la quitina, que es un polímero natural extraído de los caparazones de crustáceos, tales como cangrejos, insectos y camarones. La capacidad del quitosano para formar comple-jos con distintos iones metálicos presenta un gran interés para los investigadores debido a que este polímero se caracteriza por poseer un elevado número de grupos aminos libres que son muy reactivos para la quelación de cationes metálicos a pH más o menos neutros (1,3).

En el presente trabajo se pre-paró el quitosano a partir de los desechos de la industria can-grejera local y se estudiaron las isotermas de adsorción corres-pondientes al quitosano en pre-

sencia de soluciones acuosas de cromo, así como también se determinó el pH ideal para la ad-sorción de estos iones metálicos.

Materiales y métodos

MuestreoLos desechos de cangrejo para

la elaboración del quitosano se obtuvieron en una cangrejera regional, ubicada en el Munici-pio San Francisco, Edo. Zulia. Es-tas muestras fueron sometidas a un lavado y secado previo, y almacenadas en bolsas.

ReactivosLos reactivos utilizados fue-

ron de grado analítico. Se utilizó NaOH (J.T. Baker, 98,6%) y Na-2SO3 (J.T. Baker, 98%) para la desproteinización, HCl (Fisher Scientific 36,5%) para la des-mineralización, CH3OH (ACS Chemicals, 99,8%) para la decoloración y CH3COOH gla-cial (Fisher Scientific, 99,9%) para la disolución del quitosano y su purificación. Por otro lado, se empleó K2Cr2O7 (Merck, 99,5%) para preparar las solu-ciones patrones de cromo.

Preparación del quitosanoPara obtener el quitosano a

partir de los desechos de can-



grejos, se utilizó la metodología de Pardo y col. (13). Esta meto-dología permite obtener quito-sano con un grado de Deacetila-ción (DA) de 99%.

Para la remoción de los resi-duos de proteínas de los dese-chos de cangrejos se realizó una digestión de 100 g de los mismos en 900 mL de agua desionizada, al alcanzar la temperatura de 70 ºC se le adicionaron 100 mL de una solución al 10% de NaOH y 1% de Na2SO3 calenta-da previamente a la misma temperatura. El calentamiento se continuó a temperatura y agi-tación constante hasta comple-tar un tiempo de 30 minutos. Al finalizar este tiempo, se enfria-ron y separaron los sólidos y los líquidos. Al remanente sólido, se le agregaron otros 900mL de agua desionizada y se llevaron nuevamente a 70 ºC, seguida por la adición de otros 100 mL de una solución de NaOH al 10% y Na2SO3 al 1% que se encon-traba a la misma temperatura. Se calentó nuevamente durante 30 minutos para finalmente se-parar los sólidos de los líquidos.

La remoción del carbonato de calcio presente en los desechos de cangrejo se realizó con HCl 2M. Se adicionó esta solución al desecho desproteinizado y se dejó reposar durante 30 minu-tos. El procedimiento se repitió tantas veces como fueran nece-

sarias hasta que no se observó la efervescencia característica de la reacción CaCO3-HCl.

Los desechos de crustáceos contienen también pigmentos que deben ser removidos. Esto se realizó con sucesivos lavados con CH3OH hasta la extracción total de los pigmentos.

Para la deacetilación de la quitina, y así su transforma-ción a quitosano, se empleó un medio fuertemente básico, con una solución de NaOH al 40%, a una temperatura de 110 °C; rea-lizando 3 repeticiones del calen-tamiento, por 4 horas cada una, para resultar en un porcentaje de recuperación del 70%.

La purificación del quitosano se realizó a través de la dilución del polímero en ácido acético 0,5 M. Luego esta solución se filtró por succión en embudo Buchner, con papel millipore, para eliminar la arena y demás impurezas presentes. De esta manera se obtuvo el quitosano en solución. Posteriormente, el polímero se regeneró en forma de hidrogel mediante la adición de solución de NaOH al 10%, probando con papel indicador de pH hasta obtener pH mayor a 8. El precipitado obtenido (qui-tosano en hidrogel) se filtró y lavó hasta pH neutro.

Las muestras de quitosano en hidrogel se colocaron en pla-cas de petri y congelaron a -20



ºC, para luego ser liofilizadas durante 72 horas, a -52 ºC y 4mmHg, obteniendo así el qui-tosano en esponjas.

Efecto del pH en el proceso de adsorción de cromo

La bioadsorción de cromo se estudió por medio de experi-mentos en discontinuo. El efec-to del pH se determinó de la siguiente manera: 0.2 g de quito-sano se mezclaron con 50 mL de una solución conteniendo 300 mg/L de cromo. A esta mezcla se le agregó una solución buffer a valores de pH de 4; 5 y 6. Las so-luciones fueron agitadas hasta alcanzar su estado de equilibrio por 45 minutos. Después del tiempo de equilibrio las mezclas se filtraron y la concentración de cromo final se determinó por absorción atómica. El ensayo se realizó por triplicado.

Isotermas de adsorción de cro-mo por el quitosano a partir de soluciones acuosas

Se pesó 1g de quitosano, se trituró finamente y se intro-dujo en vasos de precipitado de 1L para realizar pruebas de jarras. Se le adicionan 300 mL de solución de cromo en con-centraciones de 1; 5; 10; 20; 30; 50; 70 y 100 mg/L, cada una por duplicado, obtenidas a partir de una solución patrón de 1.000

mg/L. Se agitaron durante 15, 30, 45, 60, 75 y 90 minutos para aumentar la superficie de con-tacto, tomando alícuotas de 3 mL en cada intervalo de tiempo. La concentración de cromo re-manente en cada alícuota se de-terminó por absorción atómica. Este procedimiento se realizó al pH que resultó con mejor capa-cidad de adsorción en el proce-dimiento anterior.

Resultados y Discusión

Determinación del pH óptimo de adsorción

El efecto del pH en la adsor-ción del cromo fue estudiado en un rango de 4 a 6. Este rango fue elegido basado en estudios reportados en la literatura (12) y debido a que el ion Cr(III) es solamente soluble a pH entre 4 y 6. Los iones cromo se unie-ron fuertemente a un pH de 6, como se observa en la Figu-ra 1, coincidiendo con lo re-portado por Kabbashi y col. (9). La dependencia del pH ocurre cuando los iones metálicos y los protones compiten por los mismos sitios de unión activos tales como los grupos hidroxilo y grupos amino en la superficie del quitosano (12). La capacidad de adsorción se incrementa con el pH de la solución cercano a la neutralidad, debido a que a pH



más bajos, los protones compi-ten con los iones metálicos por los sitios de adsorción (13).

El pH afecta la disponibilidad de iones metálicos en la solu-ción. Para explicar la dependen-cia del pH en la adsorción de Cr (III) por parte del quitosano, es importante considerar los esta-dos iónicos tanto de los grupos funcionales que componen la es-

tructura del quitosano como las soluciones del metal a diversos valores de pH. El Cr (III) existe en solución como Cr(OH)2+ en el rango de pH 4–6, lo que implica que la adsorción depende de la protonación y desprotonación de los grupos funcionales que componen la estructura del qui-tosano, relativo a su pKa (12). El quitosano posee varios grupos

funcionales los cuales actúan como sitios activos que unen io-nes metálicos. A un bajo pH, la protonación de los grupos fun-cionales da un amplio rango de cargas positivas a las moléculas del quitosano las cuales son in-capaces de adsorber cargas po-sitivas Cr(OH) +, trayendo como consecuencia la baja capacidad de adsorción (6) . Al incremen-tar el pH se reduce la repulsión electrostática, exponiendo más ligandos portadores de carga negativa e incrementando la ca-pacidad de adsorción (11).

Isotermas de adsorción de cromo por el quitosano a par-tir de soluciones acuosas

Al exponer el adsorbente con la solución del metal, fue posible observar cambios en el color, de beige claro a azul verdoso páli-do, color característico de las so-luciones de cromo. Este fenóme-no también fue reportado por Rhazi y col. (14). Así mismo, la mayor concentración inicial del metal, mayor fue la adsorción, según se ilustra en la Figura 2.

Se observa una disminución notable de la concentración de cromo en solución a partir de

Fig. 1. Efecto del pH en la adsorción de cromo en quitosano.



solo 5 minutos de agitación. Así mismo, incrementos en el tiem-po de agitación, corresponden a mayor remoción del ion metáli-co de la solución, hasta llegar a 98%, incluso para las soluciones más concentradas.

La Figura 3 representa la iso-terma de adsorción para la ad-sorción de iones Cr(III) por el quitosano, en un tiempo de agi-tación de 5 minutos. La curva presentada es irregular debido a que aún no se alcanzaba el equi-librio, y solo es posible obtener una curva característica de una isoterma en específico cuando el equilibrio es alcanzado.

La Figura 4 representa la iso-terma correspondiente a la ad-sorción de cromo por quitosano a los 15 minutos de agitación, tiempo en el cual se comienza a alcanzar el equilibrio. La iso-terma es caracterizada por la región inicial de la curva, la cual se representa como cóncava con respecto al eje de la concentra-ción. Luego, la isoterma alcanza una zona más plana, lo cual es típicamente descrito por la Isoterma de Langmuir (8).

Los resultados del estudio de la dependencia de la concentra-ción de Cr(III) con respecto a la adsorción fueron analizados

Fig. 2. Disminución de la concentración de Cr(III) a diferentes tiempos de agitación.

Fig. 3. Isoterma de Adsorción de iones Cr(III) por quitosano. Tiempo de agitación: 5 min.



para la isoterma anterior, tan-to con la ecuación de Langmuir como con la de Freundlich, sin embargo la ecuación de Lang-muir se ajustó adecuadamente al experimento, representado en las Figuras 5 y 6.

Se graficaron también las iso-

termas correspondientes a el resto de los tiempos de agita-ción, y representadas en las Fi-guras desde 7 a la 10.

Se determinaron las constan-tes de Langmuir para todos los diferentes tiempos de agitación, y se muestran en el Cuadro 1.

Fig. 4. Isoterma de Adsorción de iones Cr(III) por quitosano. Tiempo de agitación: 15 min.

Fig. 5. Isoterma de Freundlich para la adsorción de iones Cr(III) por quito-sano. Tiempo de agitación: 15min.

Fig. 6. Isoterma de Freundlich para la adsorción de iones Cr(III) por quito-sano. Tiempo de agitación: 15min.



Fig. 7. Isoterma de Adsorción de iones Cr(III) por quitosano. Tiempo de Agitación: 30min.

Figura 8. Isoterma de Adsorción de iones Cr(III) por quitosano. Tiempo de Agitación: 45min.





La constante b en la ecuación de Langmuir está relacionada con la energía o la entalpía de la red en el proceso de adsorción. La constante KL puede usarse para determinar la entalpía de adsorción (15). Cmáx se refiere a la cantidad de cromo en miligra-mos, adsorbido por gramo de quitosano.

Schmuhl (15) determinó las constantes de adsorción de io-nes cromo por el quitosano, las cuales fueron: KL = 0,29+0,09 L/g, b = 0,0037+0,0003 L/mg y Cmáx = 78+30 mg/g.

Posiblemente la relación car-ga/radio de los iones y el pKa de la solución, además de los sitios disponibles para la adsorción, la solvatación del adsorbente, la temperatura a la cual se da la adsorción, la pureza de los reactivos utilizados, el peso mo-lecular del polímero, entre otros factores, pueden variar no sólo las constantes de reacción, sino también el comportamiento específico de la isoterma, pero

el estudio cinético y termodi-námico de la adsorción con el quitosano es escaso, para poder precisar los factores que afectan las constantes de la ecuación de Langmuir.

Conclusiones

Se determinó que los iones Cr(III) se unieron fuertemente al quitosano en un medio a pH 6, em-pleándose este pH para el estudio de las isotermas de adsorción.

El quitosano preparado en el presente estudio es capaz de re-mover un aproximado de 98% del cromo contenido en una so-lución acuosa de 100 mg/L en un tiempo máximo de 90 minutos, demostrando su eficiencia para la remoción de iones metálicos tóxicos a partir de soluciones acuosas y su potencial aplica-ción para el tratamiento de aguas residuales.

La isoterma adsorción de io-nes Cr(III) por el quitosano se ve mejor descrita por la ecuación de

Cuadro 1. Constantes de Langmuir para todos Los tiempos de agitaCión.

Cuadro 1 Constantes de Langmuir para todos Los tiempos de agitaCión.

Tiempo de agitación (min) KL(L/g) b (L/

mg) Cmáx(mg/g Coeficiente de correlación

15 181,81 24,99 7,27 0,981130 238,09 30,47 7,81 0,991945 212,76 27,38 7,77 0,991360 303,03 38,57 7,85 0,9921



Langmuir, al ser comparada con la de Freundlich, ya que en todos los casos la aplicación de la pri-mera presentó mejores coeficien-tes de correlación.

Literatura citada(1) Alsarra, I., S. Betigeri, H. Zhan, B. Evans, S. Neau. 2002. Molecular weight

and degree of deacetylation effects on lipase-loaded chitosan bead charac-teristics. Biomaterials, Vol. 23, 3637–3644.

(2) Aroua, M., F. Zuki, N. Sulaiman. 2007. Removal of chromium ions from aqueous solutions by polymer-enhanced ultrafiltration. J. Hazard. Mater, Vol. 147, 752-758.

(3) Benaissa, H y H. Benguella. 2002. Effect of anions and cations on cadmium sorption kinetic by chitin. Proceedings of International Symposium An Envi-ronmental Pollutions Control and Waste Managent. Tunis. pp 815-822.

(4) De Castro, D, A. Dantas, M. Moura, E. Barros, T. de Paiva. 2001. Chromium adsorption by chitosan impregnated with microemulsion. Langmuir, Vol. 17: 4256-4260.

(5) Demirbas, E, M. Kobya, E. Senturk, T. Ozkan. 2004. Adsorption kinetics for the removal of chromium (VI) from aqueous solutions on the activated carbons prepared from agricultural wastes. Water SA, Vol. 30, 533-539.

(6) Domnez, G. 2002. Removal of chromium from saline wastewater by Dunaliella species, Process Biochem., Vol. 38, 751–762.

(7) Duarte, E, B. Jaramillo, J. Olivero. 2009. Bioadsorción de cromo de aguas residuales de curtiembres usando quitosano obtenido del exoesque-leto de camarón. Revista Productos Naturales, Vol. 3, No. 1., 290-295.

(8) Findon, A., G. McKay, H. Blair. 1993. Transport studies for the sorption of cop-per ions by chitosan. J. of Envirom. Sci. and Health., Vol. A28, No. 1, 173-185.

(9) Kabbashi, N; A. Nour; S. Muyibi; I. Qudsieh. 2009. Develoment of a was-tewater treatment system for chromium removal using chitosan. Interna-tional Journal of Chemical Technology, Vol. 1, No. 2, 44-51.

(10) Khan N, I. Shaliza, S. Piarapakaran. 2004. Elimination of heavy metals from wastewater using agricultural wastes as adsorbents. Malaysian J. Sci., Vol. 23, 43-51.

(11) Llhan, M. 2004. Removal of chromium, lead and copper from industrial waste by Staphylococcus saprophyticus, Turk. Electron. J. Biotechnol., Vol., 2, 50–57.

(12) Loukidou, M. 2004. Equilibrium and kinetic modeling of chromium (VI) biosorption by Aeromonas caviae. Coll. Surf. A: Physcicochem. Eng. Asp. Vol., 242, 93–104.



(13) Pardo, A.; Salazar, P.; Colina, M.; Salas, R.; Montilla, B. 2006. Adsorción de cobre y cobalto utilizando quitosano obtenido a partir de los desechos de la industria camaronera y cangrejera. LabCiencia, Vol. 4, 14-16.

(14) Rhazi M, J. Desbriéres, A. Tolaimate, M. Rinaudo, P. Vottero, A. Alagui, M. El Meray. 2002. Influence of the nature of the metal ions on the com-plexation with chitosan. Application to the treatment of liquid waste. Eu-ropean Polymer Journal, Vol. 38, 1523–1530.

(15) Schmuhl R, H. Krieg, K. Keizer. 2001. Adsorption of Cu(II) and Cr(VI) ions by chitosan: kinetics and equilibrium studies. Water SA, Vol. 27. No. 1, 1-8

(16) Selvi K, S. Pattabhi, K. Kadirvelu. 2001. Removal of Cr(VI) from aqueous solutions by adsorption onto activated carbon. Bioresour. Tech-nol. Vol. 80, 87-89.

(17) Tsezos, M. 2001. Biosorption of metals. The experience accumulated and the outlook for technology development. Hydrometallurgy. Vol. 59, No. 2: 241-243.

(18) Venkateswarlu, P, M. Venkata, D. Subba, M. Venkateswara. 2007. Remo-val of chromium from aqueous solution using Azadirachta indica (neem) leaf powder as an adsorbent. Int. J. Phys. Sci. Vol. 2, 188-195.

(19) Wan, W, A. Kumari, S. Fatinathan, P. 2006. Adsorption of chromium from aqueous solutions using chitosan beads. Adsorption, Vol. 12, 249-257.

(20) Zhang, Y., C. Banks. 2005. A comparison of the properties of Polyu-rethane immobilised Sphagnum moss, seaweed, sunflower waste and mai-ze for the biosorption of Cu, Pb, Zn and Ni in continuous flow packed columns. Water Research, Vol. 40, No. 4, 788-798.


Ecuaciones para el diseño de humedales construidos en Venezuela

Equations for the design of constructed wetlands in Venezuela.

Marisel Núñez*, Alexandra Vera**, Carmen Cárdenas***, Ma-relys N. de Sarmiento****, Ever Morales*****

Resumen

El objetivo de la investigación fue formular ecuaciones para el diseño de humedales construidos de tipo superficial, adaptadas a las condiciones ambientales del noroeste del estado Zulia, Vene-zuela. Se empleó el programa SPSS versión 17.0 para el análisis de la data correspondiente a DBO, DQO, NTK, N-NH4, SST y Pt, obte-nida del sistema experimental de humedales construidos de tipo superficial, ubicado en el Centro de Investigación del Agua (CIA) de La Universidad del Zulia (LUZ), en Maracaibo, Estado Zulia. La data utilizada estuvo compuesta de un total de 30 valores obteni-dos durante 15 semanas de muestreo, a razón de dos muestras se-manales. Se calcularon las constantes de reacción volumétrica (kv) y constantes de reacción basadas en el área (K) para los parámetros señalados, y se determinaron las ecuaciones de regresión que vin-culan los valores de entrada de los mismos con los de salida. Las

* Universidad Nacional Experimental Rafael María Baralt (UNERMB), Programa Inge-niería y Tecnología, Costa Oriental del Lago de Maracaibo, Zulia, Venezuela.

** Universidad del Zulia (LUZ), Facultad de Agronomía, Maracaibo, Zulia, Venezuela.*** Centro de Investigación del Agua (CIA), Universidad del Zulia (LUZ), Facultad de In-

geniería, Maracaibo, Zulia, Venezuela.**** Universidad Nacional Experimental Rafael María Baralt (UNERMB).Programa Admi-

nistración. Mención Gerencia Industrial.***** Laboratorio de Organismos Fotosintéticos, Facultad de Ciencias, Universidad del Zu-

lia, Maracaibo, Zulia, Venezuela.

Recibido: 06/03/2014 Aceptado: 30/03/2014Autor para correspondencia correo-e: [email protected]


Volumen 5, 2014, 21/34ISSN: 1315-8694

Marisel Núñez, Alexandra Vera, Carmen Cárdenas, Marelys N. de Sarmien-to, Ever Morales


ecuaciones de regresión obtenidas a partir de los valores medidos en el humedal representan modelos específicos con escasas posi-bilidades de ser generalizados, por lo cual no constituyen modelos que puedan describir de manera general el comportamiento de los humedales en el medio donde se desarrolló la experimentación; esto como consecuencia de la escasa data empleada, no obstante, constituyen una referencia ante la escasez de estudios de este tipo.

Palabras clave: : humedales construidos, ecuaciones, diseño.

Abstract

The aim of the research was to formulate equations for the design of constructed wetlands superficial type, adapted to the environmental conditions of northwestern Zulia State, Venezuela. There used the program SPSS version 17.0 for analysis of the rel-evant data corresponding to BOD, COD, TKN, NH4-N, SST and Pt, obtained from experimental superficial constructed wetland sys-tem, located in the Water Research Center (CIA) of the University of Zulia (LUZ) in Maracaibo, Zulia State. The data used consisted of a total of 30 values obtained for 15 weeks of sampling at two week-ly samples. Constant volumetric reaction (kv) and constant area-based reaction (K) for the specified parameters were calculated, and the regression equations linking the input values thereof with output were determined. The regression equations obtained from the measured wetland values represent specific models unlikely to be widespread, so are not models that can generally describe the behavior of wetlands in the middle where the experiment took place; this as a result of low data used, however, constitute a refer-ence to the lack of studies of this type.

Key words: constructed wetlands, equations, design.



Introducción

Los humedales construidos son sistemas que consisten en la reproducción controlada de las condiciones existentes en los sistemas lagunares someros o de aguas lénticas, los cuales, en la naturaleza, efectúan la pu-rificación del agua. Esta purifi-cación involucra una mezcla de procesos bacterianos aerobios-anaerobios que suceden en el entorno de las raíces de las plan-tas hidrófilas, las cuales aportan oxígeno y consumen los elemen-tos aportados por el metabolis-mo bacteriano transformándolo en follaje. Son sistemas ami-gables desde el punto de vista ambiental ya que no requieren instalaciones complejas, tienen un costo de mantenimiento muy bajo y se integran al paisaje na-tural, proporcionando incluso refugio a la vida silvestre. Por estas razones, los humedales construidos se han constituido en una de las opciones de ma-yor atractivo, entre las distintas tecnologías existentes, para el tratamiento de las aguas resi-duales.

Los humedales construidos han sido utilizados para tratar aguas residuales domésticas e industriales de diferentes tipos, pudiendo ser empleados como un sistema complementario de

las plantas de tratamiento ya existentes, para dar al efluente de las mismas un proceso depu-rativo adicional, que permitiría el reciclaje del mismo en activi-dades como agricultura, pisci-cultura y otros usos permitidos o darle su disposición final sin causar impacto al cuerpo recep-tor.

Los estudios y experiencias de investigadores y de institucio-nes reconocidas como IWA (In-ternational Water Association) (3), USEPA (United States Envi-ronmental Protection Agency) (8) y DNR (Department of Na-tural Resources, Queensland, Australia) (2), y la escasa expe-riencia en el país, presentan los humedales como una tecnología alternativa que puede ser apli-cada en Venezuela para el trata-miento de las aguas residuales o para el pulimento avanzado de los efluentes de los sistemas de tratamiento existentes, ayudan-do a disminuir los problemas ocasionados en lagos, ríos y ma-res, donde las descargas de las aguas residuales han favorecido el deterioro y la eutrofización de algunos de ellos, como es el caso del Río Guaire, del Lago de Valencia y del Lago de Mara-caibo, uno de los estuarios más importantes y productivos del país.

Para el diseño de humedales construidos existen diferentes



procedimientos, ya que no exis-te consenso entre los especialis-tas acerca de cuál es el mejor (6). Entre los enfoques utilizados se ubican los modelos diseñados a partir del análisis de regresión múltiple de datos obtenidos de sistemas en funcionamiento y los modelos empleados por Reed, et al. (6) y Kadlec y Knight (5). La principal diferencia entre estos autores es la constante de cambio utilizada en los mode-los; el de Reed, et al. (6) utiliza

la constante volumétrica depen-diente de la temperatura, mien-tras que el de Kadlec y Knight (5) utiliza la constante basada en el área del humedal y sólo se realizan ajustes por tempe-ratura en el modelo para remo-ción del nitrógeno (2). La Tabla 1 muestra un resumen de las ecuaciones utilizadas en ambos métodos, publicada en Guideli-nes for Using Free Water Surface Constructed Wetlands to Treat Municipal Sewage (DNR, 2000).

Donde:A = área del humedal (m2)Ci = concentración del influente (mg/l ó UFC/100 ml)C0= concentración del efluente (mg/l ó UFC/100 ml)

CUADRO 1Ecuaciones utilizadas por los métodos de Reed (1995) y Kadlec y Knight (1996).

Método Reed Método Kadlec y KnightPara la remoción de DBO, NH4 y NO3

C0 = Ci exp (- A / Qav) ó

A = (Qav In (Ci / Co)) / KTdnv

CH = 100 Qav /APara la remoción de SSCo = Ci (0.1139 + 0.00213 CH)Para la remoción de coliformes fecalesCo = Ci / (1+ t.KT)nc

Para la remoción de fósforo totalCo = Ci exp (-Kp/CH)DondeKT = KR ΘR (T

W– 20)

Referirse al Cuadro 5 para valores deKR y ΘR

Co = C* + (Ci – C*) exp {(-A.k) / (365 Qav)}

ó A = 365 Qav In((Ci – C*)/(Co – C*))/k

Nota:K no depende de la temperatura, excepto para la remoción del nitrógeno, donde

KT = KR ΘR (TW

– 20)

Referirse al Cuadro 6 para valores de KR, ΘR y C*

DNR (2000)



C*= concentración límite del efluente (mg/l ó UFC/100 ml)d = profundidad del agua en el humedal (m)CH = carga hidráulica (cm/d)k = constante de área de primer orden (m/año)KR = constante de área de primer orden a la temperatura de 20° C (d-1), referida al Cuadro

5 para el Método ReedkR = constante de área de primer orden a la temperatura de 20° C (d-1), referida a la Tabla

6 para el Método Kadlec y KnightKT = constante de reacción correspondiente a la temperatura del agua (d-1)Kp = constante de reacción de primer orden para el fósforo (2,73 cm/d)nv = relación de vacíos o porosidadnc = número de celdas en serie del humedalQav = descarga promedio a través del humedal = (Qi + Qo)/2 (m3/d)t = tiempo de retención (d)TW = temperatura en el humedal (° C)ΘR = constante para el coeficiente de temperatura, referida a los Cuadros 2 y 3.

CUADRO 2Coeficientes de temperatura para las constantes de reacción usadas en el Método

Reed.

Proceso KR (d-1) ΘR

Remoción de DBO 0,678 1,06

Remoción de NH4 (nitrificación) 0,2187 1,048

Remoción NO3 (desnitrificación) 1,0 1,15

Remoción de patógenos 2,6 1,19

CUADRO 3Coeficientes de temperatura para las constantes de reacción y concentraciones

límites usadas en el Método Kadlec y Knight.Proceso C*

(mg/l o UFC/100 ml)KR (d-1)(m/año)

ΘR

Remoción DBO 3.5 + 0.053 Ci 34 1,00

Remoción SS 5.1 + 0.16 Ci 1000 1,00

Remoción N orgánico 1,5 17 1,05

Remoción NH4 0,0 18 1,04

Remoción NO3 0,0 35 1,09

Remoción NTOTAL 1,5 22 1,05

Remoción PTOTAL 0,02 12 1,00

Remoción Col. Fecales 3000 75 1,00



Estos modelos señalados es-tán planteados para condicio-nes ambientales diferentes a las existentes en el trópico, de allí que el diseño de estos sistemas en Venezuela se ha basado en formulaciones y valores ajusta-dos a otras latitudes, los cuales no reflejan las condiciones del ambiente tropical húmedo de la zona y tampoco las característi-cas propias de las aguas residua-les del entorno, lo cual pudiera incidir directamente sobre el rendimiento de estos sistemas.

En ese sentido, es necesario rea-lizar estudios a nivel experimen-tal, a través de los cuales se obten-ga una amplia data que permita la determinación de los valores y el ajuste de los modelos conocidos a la realidad del entorno, acordes con las necesidades y característi-cas ambientales del país.

Por lo antes expuesto, se plan-teó la presente investigación con el objetivo de formular ecuacio-nes de regresión y determinar constantes de reacción volumé-trica y de área, para el diseño de humedales construidos de tipo superficial adaptadas a las con-diciones tropicales del país.

Materiales y métodosLa data requerida para la ob-

tención de los valores de las constantes de reacción y de las

ecuaciones de regresión que vinculan los valores de entrada de los parámetros evaluados del agua residual con los de salida, se obtuvo de un sistema experi-mental ubicado en el Centro de Investigación del Agua (CIA) de La Universidad del Zulia (LUZ), en Maracaibo, Venezuela.

El sistema experimental está constituido por un humedal construido sembrado con Typha dominguensis, con dimensiones de 15 m de largo por 1,5m de ancho y 0,45 m de profundidad a la entrada, con una pendiente longitudinal de 1%. La celda está recubierta con concreto hi-drófugo con espesor de 7 cm, y malla electrosoldada de acero. Las paredes están conformadas por taludes con pendiente de 2:1. El sistema es alimentado por gravedad, en forma conti-nua, desde un tanque elevado de fibra de vidrio (V = 1m3), ubica-do a 1,50 m desde el nivel de la tubería de entrada a la celda, el cual recibe efluente de la laguna B3 del sistema de lagunas de es-tabilización del CIA, a través de una bomba. El tanque elevado dispone de un rebosadero que permite mantener el nivel del agua constante dentro del mis-mo, permitiendo la salida de un volumen fijo hacia la tubería de entrada al humedal, donde se ubica una válvula que permite controlar el caudal a utilizar.



Se tomaron muestras a la entrada y a la salida del siste-ma, con frecuencia de dos veces por semana, para un total de 30 muestras. Se midieron los pará-metros Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO), Demanda Quími-ca de Oxígeno (DQO), Nitrógeno Total Kjeldahl (NTK), Nitróge-no Amoniacal (N-NH4), Sólidos Suspendidos Totales (SST) y Fósforo Total (Pt), según la me-todología propuesta en el Stan-dard Methods for Examination of Water and Wastewater, (APHA-AWWA-WEF,1) (Cuadro 4).

Para el análisis de la infor-mación, se empleó el programa estadístico SPSS, version 17.0. La información analizada co-rresponde a la data del humedal construido de flujo superficial mencionado anteriormente, el cual es utilizado para el puli-

mento de efluentes del sistema de lagunas de estabilización, que da tratamiento a aguas resi-duales domésticas de la ciudad de Maracaibo. Esta misma data fue empleada para determinar las ecuaciones de regresión que relacionan los valores de entra-da y salida para los parámetros DBO, DQO, SST, NTK y N-NH4, y para el cálculo de los valores de la constante de área de primer orden, K (m/d) y de la constan-te de reacción volumétrica, kv (d-1), tratando de determinar modelos que describan el com-portamiento de los humedales construidos en las condiciones climatológicas del trópico hú-medo y de las aguas residuales propias del medio.

Para la obtención de mode-los realmente representativos,

CUADRO 4Métodos utilizados en la realización de los análisis de laboratorio.

Parámetro Código delmétodo

Definición de la técnica Número deréplicas

DBO5-20 5210 B Winkler Triplicado

DQO 5220 D Reflujo cerrado Triplicado

N-NH4 4500-NH4 B Destilación Duplicado

NTK 4500-Norg B,C Nitrógeno Total Kjeldahl Duplicado

Fósforo total (PT) 4500-P E Colorimétrico (molibdato amónico) Duplicado

SST 2540 D Gravimétrico Única

Fuente: American Public Health Association. Standard Methods for Examination of Water and Wastewater (1), Vigésima Edición. New York (USA). 1999



se requiere una amplia data y valores adicionales que permi-tan la validación de los modelos propuestos. En el presente es-tudio, la data lograda es escasa, correspondiendo los resultados a preliminares del trabajo. Por otra parte, no se dispone de una data de otro sistema para la va-lidación, por lo que se empleó una data del mismo sistema en un periodo diferente al conside-rado para este estudio.

Resultados y discusiónEcuaciones de primer orden

La concentración de las sus-tancias contaminantes que cir-culan a través de un humedal declina en forma exponencial (3, 5). La ecuación que descri-be este comportamiento, basada en el modelo de reacciones de primer orden (3), es:

Cs / Ce = exp ( - K A / Q) (1)donde Ce y Cs corresponden

a las concentraciones de entra-da y salida del humedal, K es la constante de reacción basada en el área (m/d), A es área del hu-medal (m2) y Q el caudal (m3/d).

Otros modelos usados para describir la remoción de las di-ferentes sustancias presentes en el humedal están basadas en el volumen, donde:

K = kv *n* h (2)siendo kv la constante de re-

acción volumétrica (d-1), n la

porosidad del humedal y h, la columna de agua en el mismo. La ecuación 1 puede ser modi-ficada sustituyendo el valor de K por kv :

Cs / Ce = exp (- kv TND) (3)

Donde TDN es el tiempo no-minal de detención, calculado a partir del caudal y el área del humedal. El valor de kv fue obte-nido, para cada muestreo reali-zado, partiendo de la ecuación 3; una vez obtenido éste, se de-terminó el valor de K a partir de la ecuación 2. El valor de la po-rosidad n, es igual a la relación del volumen de agua medida presente en el humedal operati-vo y el volumen geométrico del mismo, siendo su valor de 0,41 (medido), muy bajo en compa-ración con el valor propuesto por Reed et al. (6), de 0,65 para casos de vegetación densa y madura. El valor medio de h se ubicó en 0,125 m. El cuadro 5 muestra los valores alcanzados para estas constantes y los re-portados por otros autores.

Los valores de reportados K fueron menores a los valores de referencia, lo cual indica que el humedal estudiado alcanzaría el nivel de mayor remoción más lentamente de lo que lo harían los sistemas que sirven de refe-rencia (4). Aunque, las medicio-nes realizadas en humedales en operación muestran que los va-



lores de K para DBO son meno-res a los reportados por algunos autores (3).

Cooper (citado en IWA) (3), reportó valores de K en el rango de 0,067 - 0,1 m/d, rango al que se aproxima el valor alcanzado para HS (0,044 m/d equivalen-te al 16 m/año reportado en el Cuadro 2). Los bajos valores de K confirman que el TRH, calcu-lado en 0,65 d a través del cau-dal y del volumen del humedal afectado por la porosidad del mismo, no fue suficiente para al-

canzar el comportamiento ópti-mo del sistema, que habría per-mitido la obtención de mayores remociones.

Para validar los valores de K alcanzados, se calcularon las concentraciones de salida, utili-zando la ecuación 1, a partir de la data que sirvió para la valida-ción de las ecuaciones de regre-sión (Cuadro 6).

Los valores calculados para las concentraciones de salida de DBO, DQO y NTK, no presenta-ron diferencia significativa con

CUADRO 5Constantes de reacción volumétrica (kv) y constantes de reacción basadas en el área (K) para los parámetros DBO, DQO, SST, NTK y N-NH4 en HS y valores de

referencia reportados por otros autores

Parámetro Kv (d-1) K (m/año) Valores reportados para K (m/año)

DBO 0,87 16 34 Kadlec y Knight, 1996

DQO 0,99 18 17 Jin et al., 2002

SST 1,41 25 1000 Kadlec y Knight, 1996

NTK 0,17 5 22 Kadlec y Knight, 1996

N-NH4 0,59 11 84 Gerke et al., 2001

CUADRO 6Cálculo de las concentraciones de salida (Cs) utilizando los valores de K obte-nidos, empleando data del sistema estudiado para un periodo diferente al del

estudio.

Parámetro Cs medida Cs calculada Sig CorrelaciónDBO (mg/l) 28 24 0,56 0,615

DQO (mg/l) 215 157 0,05 0,658

SST (mg/l) 88 61 0,07 0,473

NTK (mg/l) 1,81 4,50 0,00 0,665

Sig: significancia



los valores medidos, a diferencia de SST que sí presentó diferen-cia entre los mismos. A pesar de lo indicado, los coeficientes de correlación no manifiestan gran parecido entre los valores medi-dos en laboratorio y los calcula-dos a través de la ecuación 1, lo que indicaría que los valores de K no se ajustan completamente a la data de verificación. Esta si-tuación podría ser consecuencia de lo señalado anteriormente, una data escasa y muy inestable, que no permite la obtención de ecuaciones y variables que se ajusten a una generalidad.

Otro valor necesario cuando se emplea es la fracción no re-movida de DBO en los primeros metros del humedal, Af. El valor se determinó a través de la rea-lización de una serie de monito-reos longitudinales. La media de los monitoreos realizados, a una distancia de 2,5 m de la tu-bería de entrada al sistema, fue 0,8, menor al valor de 0,9 pro-puesto por Reed, et al. (6) para efluentes terciarios y empleados en el cálculo del área del hume-dal estudiado. El valor de 0,8 se ubica dentro del rango 0,7 a 0,85 propuesto para efluentes secundarios (6).

Ecuaciones de RegresiónDurante el periodo estudiado,

el comportamiento del efluente

del sistema de lagunas se ca-racterizó por una gran inesta-bilidad, la cual se reflejó en el efluente del humedal a través de los parámetros DBO, DQO, SST, NTK, N-NH4 y PT medidos. Esta situación, en conjunto a la poca data recopilada, se manifestó en las ecuaciones de regresión, ha-ciendo de las mismas modelos específicos con escasas posibili-dades de ser generalizados.

En el Cuadro 7 se observa que las ecuaciones no alcanzaron una buena aproximación como lo re-flejan los valores de R2, donde los más críticos fueron para DQO y SST. En el caso de PT, no hubo re-moción para el mismo, por lo que no fue considerada su ecuación.

La mayoría de las investiga-ciones sobre tratamiento en hu-medales se han enfocado princi-palmente a los datos de entrada y salida de estos sistemas, sien-do las ecuaciones de regresión una herramienta útil para su interpretación y de fácil aplica-ción. Sin embargo, debe aclarar-se que estas ecuaciones tratan de representar el comporta-miento de un complejo sistema que representan los humedales construidos, tomando en cuen-ta al menos 2 o 3 parámetros. No obstante, se han excluidos importantes factores que influ-yen en los mismos, tales como, el clima, el diseño geométrico, el material de soporte, entre otros,



por lo que los modelos propues-tos a través de la regresión con-llevan a una gran incertidumbre sobre el diseño (7).

La data obtenida durante el tiempo de estudio fue empleada para determinar las ecuaciones de regresión que relacionan los

CUADRO 7Ecuaciones de regresión para el cálculo de la concentración de salida de los

parámetros DBO, DQO, SST, NTK y N-NH4 en HS, a partir de la concentración de entrada al sistema.

DBO DBOs = 4,4 •10-4 DBOe3 – 7,8 • 10-2 DBOe2 + 4,53 DBOe – 53,94 (4) R2 = 0,46 5,73 < q < 17,51 cm/d media = 10,36 25 < DBOe < 100 mg/l media = 59 12 < DBOs < 68 mg/l media = 35

DQO DQOs = -1,33 •10-5 DQOe3 + 9,98 • 10-3 DQOe 2 - 2,23 DQOe + 264,41 (5) R2 = 0,09 ; 5,73 < q < 17,51 cm/d media = 10,36 122 < DQOe < 430 mg/l media = 217 56 < DQOs < 199 mg/l media = 115

SST SSTs = -1,47 •10-4 SSTe3 + 4,50 • 10-2 SSTe2 – 3,78 SSTe + 113,86 (6) R2 = 0,42 5,73 < q < 17,51 cm/d media = 10,36 35 < SSTe < 185 mg/l media = 87 7 < SSTs < 83 mg/l media = 32

NTK NTKs = -1,61 •10-4 NTKe3 - 6,06 • 10-3 NTKe2 + 1,34 NTKe - 4,21 (7) R2 = 0,85 5,73 < q < 17,51 cm/d media = 10,36 5,60 < NTKe < 26,46 mg/l media = 13,31 3,50 < NTKs < 23,94 mg/l media = 11,95

N-NH4

N-NH4s = -3,72 •10-3 N-NH4e3 + 1,16 N-NH4e2 + 2,57 • 10-1 N-NH4e - 1,30 (8) R2 = 0,88 5,73 < q < 17,51 cm/d media = 10,36 4,20 < N-NH4e < 22,68 mg/l media = 10,59 1,26 < N-NH4s < 20,86 mg/l media = 9,86

R2: cuadrado del coeficiente de correlación; N: número de casos considerados para el análisis; q: carga hidráulica en cm/d; e: denota valor de entrada para cada parámetro; s: denota valor de salida para cada parámetro



valores de entrada y salida para los parámetros DBO, DQO, SST, NTK y N-NH4, tratando de de-terminar modelos que descri-ban el comportamiento de los humedales construidos en las condiciones climatológicas del trópico húmedo y de las aguas residuales propias del medio, ya que los modelos existentes incluyen parámetros que están adaptados a otras condiciones. Para la obtención de modelos realmente representativos, se requiere una amplia data y valo-res adicionales que permitan la validación de los modelos pro-puestos. En el presente estudio, la data es escasa para alcanzar una buena aproximación como lo reflejan los valores de R2 para las ecuaciones de regresión ob-tenidas (Cuadro 7).

La data adicional para la va-lidación de las ecuaciones, co-

rresponde al mismo sistema estudiado en un periodo dife-rente. Esto obedeció a la impo-sibilidad de obtener una data de otro sistema que permitiera completar este proceso. Al mo-mento de verificar con una data del mismo sistema en diferente periodo, el valor calculado con las ecuaciones que describen el comportamiento de la DQO y SST no refleja la media alcanza-da de los valores medidos para estos parámetros, encontrándo-se diferencia significativa entre el valor medido y el calculado, tal como se muestra en el Cua-dro 8.

Durante el periodo estudiado, el comportamiento del efluente del sistema de lagunas se ca-racterizó por una gran inesta-bilidad, la cual se reflejó en el efluente del humedal, ubicándo-se dos periodos con concentra-

CUADRO 8Validación de los valores de salida para HS obtenidos a través de las ecuaciones de regresión, para los parámetros DBO, DQO, SST, NTK y N-NH4, utilizando una

data del mismo sistema en diferente periodo.

ParámetroValidación

Medido Calculado Sig.DBO (mg/l) 28 23 0,46

DQO (mg/l) 215 118 0,00

SST (mg/l) 88 18 0,00

NTK (mg/l) 5,51 6,98 0,27

N-NH4 (mg/l) 2,67 1,93 0,32

Sig: significancia



ciones muy altas para los pará-metros DBO, DQO y SST, al inicio y hacia el final del estudio, con un periodo intermedio de cierta estabilidad. Esta situación se reflejó en las ecuaciones de re-gresión, haciendo de las mismas modelos específicos con escasas posibilidades de ser generali-zado, ocasionando la situación mencionada con la DQO y SST en el caso de la verificación de los modelos.

Conclusiones Las ecuaciones de regresión

para los parámetros DBO, DQO, SST, NTK y N-NH4 obtenidas a partir de los valores medidos en el humedal construido de flujo superficial estudiado, re-presentan modelos específicos con escasas posibilidades de ser generalizado como consecuen-

cia de la escasa data recopilada, no pudiendo ser validadas exi-tosamente, por lo cual no cons-tituyen modelos que puedan generalizar de manera confiable el comportamiento de los hume-dales en el medio donde se de-sarrolló la experimentación.

Los valores de K (m/año) cal-culados para los parámetros es-tudiados fueron menores a los valores de referencia, lo cual indica que el humedal estudia-do alcanzaría el nivel de mayor remoción más lentamente de lo que lo harían los sistemas que sirvieron de referencia. Estos valores bajos indican que los mismos no alcanzan valor sufi-ciente para alcanzar el compor-tamiento óptimo del sistema, que habría permitido la obten-ción de mayores remociones.

Literatura citada(1) APHA, AWWA, WPCF. (1999) Standard Methods for the Examination of

Water and Wastewater”, 20 Edition.(2) DNR (2000). Guidelines for Using Free Water Surface Constructed Wet-

lands to Treat Municipal Sewage. Queensland Department of Natural Re-sources. , Brisbane, Qld.

(3) IWA. (2000) Costructed Wetlands for Pollution Control. Processes, Per-formance, Design and Operation. International Water Assotiation (IWA) Specialist Group on use of Macrophytes in Water Pollution Control. IWA Publishing, London, UK.

(4) Jin, G., Kelley, T., Freeman, M., and Callahan, M. (2002). Removal of N, P, BOD5, and Coliform in Pilot-Scale Constructed Wetland Systems, Inter-national Journal of Phytoremediation 4(2), 127-141.

(5) Kadlec, R., Knight, R. (1996) Treatment wetlands. CRC Press LLC. Boca Raton, Florida, USA.



(6) Reed, R.; Middlebrooks, E.; Crites, R. (1995). Natural systems for waste management and treatment. Mc Graw Hill, N. Y., USA.

(7) Rousseau D. (2005). Performance of constructed treatment wetlands: model-based evaluation and impact of operation and maintenance. PhD thesis, Ghent University, Ghent, Belgium, pp. 300.

(8) U.S. EPA (2000). Manual Constructed Wetlands Treatment of Municipal Wastewaters. EPA/625/R-99/010. National Risk Management Research Laboratory. Office of Research and Development, U. S. Environmental Protection Agency. Cincinnati, Ohio 45268.


Red de gas doméstico para la urbanización 28 de febrero del Municipio San Fernando del

Estado Apure basado en el software Pipephase

Domestic gas network for urbanization February 28, Munici-pality of San Fernando Apure State based on the software

Pipephase

Luis Barboza*, Henry Briceño*, Harry Cueva*, Ana Arenas**, Rosario Romero***

ResumenEl propósito del trabajo es diseñar una red de gas doméstico

para la urbanización 28 de febrero en el municipio San Fernando del Estado Apure, basado en el Software Pipephase. Se fundamenta teóricamente en los planteamientos de la Ley Orgánica de Hidro-carburos Gaseosos, Normas COVENIN, Programa Educación Petro-lera PDVSA, Ministerio de Energía y Petróleo (MEP), entre otros. Es de tipo descriptiva-proyectiva con diseño documental. La población la constituyen 1540 viviendas y 10 comercios de esta urbanización. Con este sistema de redes de gas de mediana presión, se solventará uno de los problemas que afecta a la población, el cual carece del servicio básico de gas directo por tubería, para lograr un sistema de gas doméstico eficiente, continuo y seguro, abaratando el costo de la vida.

Palabras clave: Fotosíntesis, transpiración, conductancia es-tomática, Rhizophora mangle.

* Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”, Programa Ingeniería y Tecnología. Los Puertos de Altagracia.

** Unidad Educativa “Cachamana”. Universidad del Zulia*** UNERMB. Programa Educación. Proyecto Profesionalización Docente.



Volumen 5, 2014, 35/47ISSN: 1315-8694

Luis Barboza, Henry Briceño, Harry Cueva, Ana Arenas, Rosario Romero


Abstract

The purpose of the work is to design a network of domes-tic gas for urbanization February 28 in the town of San Fernando Apure State, based on the Software Pipephase. It is theoretically based on the approaches of the Organic Law of Gaseous Hydrocar-bons COVENIN, PDVSA Oil Education Program, Ministry of Energy and Petroleum (MEP), among others. It is descriptive-type projec-tive design with documentary. The population comprises 1540 homes and 10 businesses in this community. With this system of networks of medium pressure gas, one of the problems affecting the population, which lacks the basic service direct gas pipeline, to achieve an efficient domestic gas, continuous and safe, shall be settled lowering the cost of living.

Key words: Domestic Gas, Net, Software Pipephase.

IntroducciónLa exploración es la actividad

principal que debe ser desarro-llada para incrementar las re-servas de gas. Históricamente, esta actividad en Venezuela para la búsqueda de gas libre se pue-de decir que no había existido. Las cifras de reservas probadas de gas que se presentan para el país están asociadas en un 90% a las de petróleo. Dentro de este contexto, el gas es un hidrocar-buro que permite prestar un servicio a las comunidades, fa-cilitándoles sus labores y la efi-ciencia con que las realizan.

En este sentido, se debe re-saltar la importancia de diseñar redes de distribución de gas do-méstico, utilizando simuladores

que permitan a los expertos del gas desarrollar modelos matemá-ticos adecuados. En Venezuela, son pocas las poblaciones rura-les que poseen el servicio de gas por tuberías que les permita el suministro de este hidrocarburo de manera segura y a un bajo cos-to donde se realicen diseños de redes de distribución de gas que proporcionen calidad de vida a los pobladores de estas regiones.

En la actualidad el gas natural ha tomado gran importancia, ya que como combustible es más económico y menos contami-nante. En los comienzos de la in-dustria petrolera en Venezuela, el gas asociado a la producción petrolera fue considerado como un subproducto de poco uso, por

Red de gas doméstico para la urbanización 28 de febrero del Municipio San Fernando del Estado Apure basado en el software Pipephase


lo que era arrojado a la atmósfe-ra o quemado. En este sentido, es importante señalar que el gas doméstico es un tipo de gas na-tural el cual se define como una mezcla de hidrocarburos gaseo-sos que contiene principalmente metano (CH4), el cual es uno de los combustibles más utilizados a nivel nacional y regional debi-do a que ha permitido el impul-so de proyectos de electricidad, consumo industrial y residen-cial, generando, en consecuen-cia, extensas redes locales con requerimientos de actividades de diseño, construcción, instala-ción y mantenimiento.

Dentro de este contexto, se evidencia la necesidad de dise-ñar redes de distribución de gas doméstico, la cual es la red de tuberías que se utiliza para dis-tribuir este tipo de gas en una ciudad o región. Un volumen importante del gas natural aso-ciado debe ser procesado para producir gas licuado de petróleo (GLP) en especial el propano (gas de bombona) que se utiliza para atender el mercado interno en el sector comercial y residen-cial puesto que un 84% de los hogares lo consumen.

El objetivo principal es llevar el gas desde los centros de pro-ducción hasta los sitios donde se requiere o se consuma, tomando en cuenta para ello los criterios de diseño (caudal, presión, tem-

peratura, velocidad), los mate-riales utilizados y los equipos empleados, el simulador y las especificaciones técnicas reque-ridas para dicho diseño.

Actualmente el Municipio San Fernando, Parroquia San Fernando, se encuentra carente de uno de los servicios básicos para la población como lo es el gas doméstico. Por otra parte, debido al incremento poblacio-nal, los entes gubernamentales de dicho Municipio se han visto en la obligación de solventar los problemas de viviendas, lo cual ha generado una gran demanda de este servicio básico.

En ese orden de ideas, la pre-sente investigación se refiere al diseño de una red de distri-bución de gas doméstico para la urbanización 28 de febrero del municipio San Fernando de Apure, estado Apure; estable-ciendo criterios de diseño, espe-cificando materiales y equipos, así como la simulación de pla-nos y distribución de la red de gas doméstico.

El Gas Natural (GN).

El gas es la sustancia en uno de los tres estados diferentes de la materia ordinaria, que son el sólido, el líquido y el gaseoso. Los sólidos tienen una forma bien definida y son difíciles de comprimir. Los líquidos fluyen



libremente y están limitados por superficies que forman por sí solos. Los gases se expanden libremente hasta llenar el re-cipiente que los contiene, y su densidad es mucho menor que la de los líquidos y sólidos (5).

Se denomina gas natural al formado por los miembros más volátiles de la serie parafínica de hidrocarburos, principalmente metano, cantidades menores de etano, propano, butano, penta-no, hexano, hasta el heptano lla-mado (C7+), y finalmente, puede contener en varias cantidades, gases no hidrocarburos, como dióxido de carbono (CO2), sul-furo de hidrógeno o ácido sul-fhídrico (H2S), nitrógeno, helio, vapor de agua, entre otros (2).

El gas natural es un combusti-ble que se obtiene de rocas po-rosas del interior de la corteza terrestre y se encuentra mezcla-do con el petróleo crudo cerca de los yacimientos. Como se tra-ta de un gas, puede encontrarse sólo en yacimientos separados. La manera más común en que se encuentra este combustible es atrapado entre el petróleo y una capa rocosa impermeable. En condiciones de alta presión se mezcla o disuelve aceite crudo.

Es el combustible de origen fósil más limpio que existe, de manera que es más conveniente usar esta energía si se trata de querer conservar nuestro me-

dio ambiente. La lucha contra la contaminación atmosférica es algo que nos atañe a todos, por tanto, a nivel global se hace todo lo posible por controlar las emisiones de gases con efecto invernadero. El gas como alter-nativa energética, presenta una participación ascendente en los mercados mundiales energéti-cos y se espera que la deman-da continúe aumentando en los próximos veinte años (10).

El gas natural es una energía rentable de precio competitivo y eficiente como combustible, el cual utilizamos en nuestra cocina, para climatizar nuestro hogar, como carburante en la industria, para generar electrici-dad y como producto básico para síntesis químicas orgánicas. Así mismo, el gas doméstico es aquel gas natural limpio y odorizado que es utilizado por el usuario como combustible (9).

Redes de gas.

La red de distribución de gas o sistema de red de gas, es la red de tuberías que se utiliza para distribuir el gas natural (meta-no) en una ciudad o región. Se puede hablar de la red de gas de una ciudad, país o de un conti-nente. El objetivo principal es llevar el gas desde los centros de producción hasta los sitios donde se requiere o se consuma



(8). De una manera más sencilla, las redes de gas doméstico son el conjunto de ramales, redes de tuberías industriales y urbanas e instalaciones necesarias para la distribución de gas (11).

Criterios de diseño de la red de gas.

Las especificaciones de tube-rías son desarrolladas por inge-nieros y diseñadores con mu-chos años de experiencia. Ellos definen los materiales, presiones y temperaturas de trabajos per-misibles y todos los servicios por el cual se establece el diseño. Para el diseño de una Red de Dis-tribución de Gas Metano, prin-cipalmente se deben establecer unos criterios de diseño como lo son caudal, presión, temperatu-ra, velocidad del gas, entre otros.

El caudal es la cantidad de gas o líquido que pasa a través de un orificio controlado durante un período de tiempo determina-do. Puede ser expresado en “li-tros por minutos” para líquidos, “pies cúbicos por hora”, “pies cúbicos por minutos” estos dos últimos para el caso de gases. La presión es definida como la can-tidad de fuerzas ejercida sobre un área unitaria de una sustan-cia. Esto se puede establecer con la ecuación: P = F/A. Donde, P: Presión, F: Fuerza y A: Área (6).

La temperatura está definida

como el grado de calor en los cuerpos. Otra definición es, el estado atmosférico del aire des-de el punto de vista de su acción sobre nuestros órganos (8). El Ministerio de Energía y Petróleo la define como el nivel térmico de los cuerpos o el ambiente.(7). Dicha magnitud se mide por medio de escalas, ya sean convencionales, que se relacio-nan con el volumen, la presión o cualquier otro parámetro carac-terístico del cuerpo con el que se opera.

Por otra parte, el término velocidad puede referirse a la velocidad física, distancia re-corrida por unidad de tiempo. Para efectos de diseño en este trabajo la velocidad del gas no debe exceder los 100 pies/seg. Además, la acometida es la toma de gas, generalmente colocada en la acera y conectada a la red de distribución de gas de media-na presión, ubicada en sitio pú-blico, que incluye una tanquilla, válvula y una junta aislante que conecta la red de distribución con la tubería de la vivienda. (9).

Así mismo, la estación de distrito son aquellas instala-ciones colocadas entre la tube-ría de alimentación y las redes de distribución. Sus funciones principales son las de limpieza, odorización, regulación y me-dición del gas (1). Y la estación reguladora está ubicada entre



la tubería de alimentación y las redes de distribución. Tiene la única función de regulación del gas de alta presión, a la presión de distribución (60psig.) (9).

Simuladores o programas de simulación.

La simulación de procesos industriales es el proceso de diseñar un modelo de un sis-tema real. La finalidad es com-prender el comportamiento del sistema y evaluar estrategias para un posible mejoramiento del mismo a lo largo de todo su funcionamiento. Mientras que, los simuladores son programas de diseño de procesos que es-tán compuestos por bancos de datos o bases de datos, modelos de propiedades físico-químicas, dimensionamientos, operacio-nes unitarias o simplemente una “biblioteca” de equipos de distinta índole, los cuales son usados en variedad de industria.

La base de datos contiene in-formación acerca de constantes y propiedades termofísicas y de transporte para ciertas sustan-cias, equipos, costos de opera-ción, entre otras. Los simulado-res contienen además modelos de reactores y como se mencio-no anteriormente, operaciones unitarias que pueden ser usa-dos para calcular los balances de materia y energía.

En la actualidad, existen un sin número de programas o software de simulación, los cua-les han sido creados y comercia-lizados a grandes, medianas y pequeñas industrias destinadas todas a distintas ramas que van desde la industria farmacéuti-ca hasta la petrolera, así como también son adquiridos por uni-versidades e instituciones edu-cativas dedicadas a la formación básica y diversificada.

Cada día van surgiendo nue-vas alternativas para acrecen-tar más la demanda de estos programas que han venido a solucionar muchos problemas que en el pasado era imposible resolver sin emplear gran canti-dad de tiempo, esfuerzos y capi-tal.

Etapas para realizar un di-seño de simulación.

Definición del sistema: Re-presentan los objetivos del pro-yecto o metas fijadas antes de la consecución del mismo.

Formulación del modelo: De-fine el modelo con el cual obte-ner u alcanzar los objetivos.

Colección de datos y diseño: se recogen los datos, se definen con claridad y exactitud, y se elabora el diseño.

Verificación: comprobación para determinar si el modelo simulado cumple con los requi-



sitos de diseño para los que se elaboró.

Experimentación: generación de datos deseados.

Interpretación: se cumple esta etapa para tomar decisio-nes y ver como se comporta el modelo estructurado.

Todas estas etapas deben ir asistidas o soportadas por una documentación de tipo técnico y/o manuales de usuario de cada simulador. Además de que se re-comienda personal con conoci-mientos básicos y especializados en el área específica donde se lleva o llevará a cabo el diseño o estudio de la simulación.

Balance de Energía: represen-tación de la capacidad de pro-ducción de un sistema.

Desarrollo: incremento, exten-sión o crecimiento de una cosa.

Descripción de procesos: don-de se indica la secuencia de las operaciones.

Diseño: proceso previo que se realiza para representar, des-cribir, crear o desarrollar algún objeto, sistema, servicio, conoci-miento o entorno.

Falla: defecto material de una cosa, la cual hace disminuir su resistencia e impide el correc-to funcionamiento de la misma. También se denomina así a la condición que pueda causar in-terrupciones en la continuidad o secuencia ordenada de uno o más procesos.

Formación: acción que se lle-va a cabo para el establecimien-to o constitución de un objeto o un sujeto.

Herramientas: conjunto de materiales que sirven para eje-cutar una tarea. En computa-ción; son una serie de figuras o iconos con una función deter-minada, que sirven, ayudan o facilitan la elaboración de un trabajo.

Operación: ejecución de un trabajo o realización de una ma-niobra.

Operaciones Unitarias: proce-sos individuales divididos por etapas denominadas “operacio-nes” que se repiten a lo largo de dichos procesos.

Procedimiento: serie de pasos para lograr el alcance de una meta u objetivo.

Proceso: secuencia de opera-ciones que involucran un cambio de energía, estado, composición, dimensión u otras propiedades referidas a datos.

Programa: presentación es-quemática y organizada sobre un proceso, proyecto o conte-nido procedimental. También se refiere a un compendio de archivos electrónicos que al ser ejecutados realizan la tarea an-terior.

Propiedades: características propias pertenecientes a algu-na sustancia, material o compo-nente químico.



Sistema: sitio donde conver-gen una serie de elementos re-lacionados entre sí que cumplen una función determinada.

Ventajas en el uso de los si-

muladores.

Mejora la competitividad, de-tectando ineficiencias en los procesos para posteriormente poder corregirlas.

Minimiza las fuentes de error humano en el campo de trabajo.

Anticipa resultados de la pro-ducción en caso de pensar en cambios de variables como uni-dades, equipos, entre otros.

Informa el costo real de los equipos involucrados en el pro-ceso.

Minimiza el tiempo necesario para realizar cálculos, lo que fa-cilita y agilizas los procesos lle-vados a cabo en un área deter-minada.

Materiales y métodosEsta investigación es de tipo

proyectiva, ya que el propósito es describir situaciones del pro-blema de estudio; es decir, como se manifiesta la situación o pro-blemática (3). El desarrollo de la investigación está diseñado bajo las normas establecidas de un proyecto factible, ya que per-mitirá satisfacer una necesidad

en la urbanización 28 de febre-ro del municipio San Fernando del estado Apure, la cual se en-cuentra carente del servicio de gas a través de una red de dis-tribución, permitiendo obtener el mismo a un menor costo. (4) Afirma que consiste en la elabo-ración de una propuesta de un modelo operativo. Proponer so-luciones a los problemas prácti-cos encontrando nuevas formas e instrumentos de actuación y nuevas modalidades de su apli-cación en la realidad. Establecer como deberían ser los procesos para alcanzar unos fines y fun-cionar adecuadamente.

Para la recolección de datos, la revisión documental o biblio-gráfica, criterios de ingeniería y medición en el campo, permi-tiendo la obtención de informa-ción y criterios bases de diseño como poblaciones futuras, cau-dales, consumos de gas por vi-viendas, comercios, números de viviendas, longitudes equivalen-tes de tubería, velocidad de ero-sión del gas, gravedad específica del gas, presión del alimentador, velocidad del gas y temperatu-ra del ambiente. Además de la especificación de materiales y equipos como el material de la tubería, instrumentos de con-trol y conexiones.

El número de viviendas fue obtenido a partir de datos sumi-nistrados por la Alcaldía del mu-



nicipio San Fernando del Esta-do Apure, la cual contempla un número de 1540 viviendas y 10 comercios, permitiendo conocer el consumo aproximado de gas por vivienda y comercio como flujo de diseño para la posterior construcción de las acometidas domésticas.

Para ello, se aplica una rata de consumo de gas para cada usua-rio de 40.0 m3/mes (47 62 ft3/día) (resolución 323 del MEP), a condiciones normales (60ºF, 14.7 psi) con un factor de si-multaneidad de 100% para los usuarios domésticos. En este caso particular, se usaron 80 pies cúbicos normales diarios reco-mendado por (10). En el caso de clientes comerciales se utilizó un caudal de 25.0 m3/hr (9).

Para las tuberías y acceso-rios se utilizó Polietileno de Alta Densidad (PEAD), clase C, negra y resistente a los ra-yos ultravioletas según Norma ASTM D-12487, ASTM D- 2513 y COVENIN 1977-83; para la red de distribución. En el caso de las líneas de servicio se uti-lizó tubería de cobre, conexio-nes de bronce y en otros casos tubería de PEAD en diámetro 20 mm; piezas de transición acero-PEAD de diámetro ½ pulgada por 20 mm, indicado en el plano de detalle.

Es preciso señalar que, en este paso se especifican también los

equipos o instrumentos a utili-zar en el diseño de la red de dis-tribución de gas metano como lo son: válvulas, reguladores, manómetros, uniones, codos, ta-pones entre otros.

Resultados y discusiónCon referencia al análisis de

los resultados de la investiga-ción, esta etapa trata de pasar de un conocimiento cotidiano inmediato a un conocimiento científico y crítico donde el in-vestigador describe las relacio-nes y estructuras esenciales de los fenómenos; mediante una teorización intentará obtener una comprensión crítica de la realidad por medio de un aná-lisis conceptual, donde se coin-cide la unidad de análisis con la unidad de sentido, de manera que permita construir conoci-mientos y concluir en el ámbito de los aspectos propuestos en los objetivos. En síntesis, sobre las bases de las ideas expuestas, la realización de esta investiga-ción arrojó los siguientes resul-tados:

Los criterios de diseño de la red de distribución de gas doméstico para la urbanización 28 de febrero del municipio San Fernando del estado Apure, son: el volumen de gas de 0.5213 MMPCND, obtenidos a partir de un número de viviendas proyec-



tadas a 25 años de 3.868 vivien-das, que requirió de un flujo de 0.3095 MMPCND. El caudal co-mercial requerido fue de 0.2118 MMPCND. Las características de diseño del punto de alimenta-ción o entrega, se indican a con-tinuación:

1. Presión Inicial Máxima: 60 lpcm.

2. Presión Inicial Mínima: 40 lpcm.

3. Flujo de Diseño: 0.5213 MMPCND.

4. Utilización de válvulas y bri-das de acero al carbono con cla-sificación ANSI 150 (275 lpcm a 100ºF). Todo el diseño y cons-

trucción de la Red de Distribu-ción basado en el código ASME B31.8 “Gas Transmission and Distribution Systems” (2002). A continuación en la figura 1, se aprecia el diseño del punto de alimentación o entregade la red de distribución de gas domés-tico donde se introducen todos los datos referentes exigidos por el simulador como la tempera-tura presión caudal diámetro de tubería, entre otros.

Para llevar a cabo el diseño de la red se evaluaron las alterna-tivas técnico-económicas, utili-zando el criterio de minimizar los costos de inversión y asegu-

Figura 1. Punto de Alimentación o Entrega. Fuente: Elaboración propia.

rándose de obtener la máxima presión posible en el nodo más desfavorable de la red (igual o mayor a 20.0 lpcm). Para ello se utilizó el criterio de seccionar la red por sectores.

Para fines de diseño, se utili-zó una presión de 40 lpcm a la salida de la Estación de Distrito,

la cual distribuirá el flujo de gas a través de las líneas troncales y de distribución a los usuarios. El criterio de utilizar estos niveles de presión permitió el uso de tu-bería de polietileno de alta den-sidad (PEAD) en toda la exten-sión de la red de distribución, sin la necesidad de construir



nuevas estaciones. La tempera-tura ambiente y la presión de alimentación medidas en la en-trada del sistemas.

Por otra parte, los materiales y equipos requeridos para el di-seño de la red de distribución de gas doméstico, son todas las tu-berías y accesorios deberán ser de polietileno de alta densidad, clase C, negra, resistente a los rayos ultravioleta. En el caso de líneas de servicio se utilizarán tuberías de cobre ASTMB-280, conexiones de bronce y en otros casos tubería de PEAD de 20 mm de diámetro, piezas de tran-sición acero-PEAD de ½ pulg por 20 mm.

Las válvulas de seccionamien-to para la Red de Distribución serán válvulas bridadas, cuerpo de acero, estándar, ANSI 150, tipo bola. Las válvulas para las acometidas serán de ½ pulg. de diámetro, cuerpo de bronce, con extremos roscados, en diámetro

½ pulg., tipo bola, asiento de te-flón, ANSI 150. En cuanto a los reguladores, se usarán regula-dores del tipo convencional de fuelle, con las siguientes especi-ficaciones:

1. Cuerpo de Aluminio.2. Presión de entrada: 60-125

lpcm3. Presión de salida: 7-15 pulg.

de agua (0.25-0.54 lpcm).4. Caudal: 1MM m3/h.5. Diámetro de orificio: ¼ pulg.

(6.35 mm).6. Conexiones de entrada y sa-

lida: ½ pulg. NPT. A continuación en la figura 2, se aprecia la red de distribución de gas domésti-co completa luego de aplicarse el Método de Hardy Cross para sa-tisfacer la magnitud del proyecto.

Conclusiones

En la urbanización 28 de fe-brero del municipio San Fer-nando del Estado Apure, con este sistema de redes de gas de

Figura 2. Resultados obtenidos del simulador, mapa nodal de la red gas doméstico. Fuente: Elaboración propia.



mediana presión, se solventará uno de los problemas que afecta a la población del mismo sector apureño los cuales carecen del servicio básico de gas directo por tubería, teniendo así un sis-tema de gas doméstico eficiente, continuo y seguro.

La construcción del proyecto permitirá igualmente el abarata-miento del costo de la vida; por cuanto una bombona de 43 Kg. cuesta 16 Bs. La unidad y el cos-to mensual por el uso de gas me-tano cuesta 5.8 Bs. Además que 1 m3 de Gas Metano libera 1.48 Litros de Gas licuado de Petróleo, un producto de fácil exportación y que genera divisas al país.

El diseño de la red, proyecta-do a 25 años, permitirá que se siga expandiendo a medida que la población de la Parroquia San Fernando crezca y se desarrollen pequeñas y medianas industrias.

Los diámetros internos de la tubería de PEAD son mayores con respecto al acero al carbono también utilizado para las redes de distribución de gas, favore-ciendo el flujo volumétrico y la caída de presión en el sistema.

Los resultados arrojados por el simulador fueron los deseados, ya que la presión de operación de 40 lpcm se mantiene en toda la red y la distribución del flujo es apropiada al consumo del gas en cada tramo, cumpliendo con el Método de Hardy Cross.

La aplicación de la rata de con-sumo de 80 PCND permitió que el cálculo de la red fuera a condi-ciones más reales. El Ministerio de Energía y Petróleo establece en su resolución 323 una rata de consumo doméstico de 40 m3/mes luego de mediciones en la Región Central Venezolana, pero en otros estudios de PDVSA GAS en el Occidente del país arrojaron que en dicha región existe un ma-yor consumo doméstico del gas.

La simulación del proceso permitió cálculos adicionales para la red como longitud equi-valente de tubería, velocidad de erosión, velocidad de salida y densidad de salida de gas, de gran importancia para evitar cortes de circulación vial, conta-minación ambiental (entre ellas sónica) y estimar pérdidas de energía y daños al material.

Se recomienda a las autori-dades municipales invertir en las instalaciones del sistema de redes de gas en la urbanización 28 de febrero del municipio San Fernando del Estado Apure, ya que solventaría uno de los pro-blemas que afecta a la población del mismo sector apureño. Y a habitantes de la urbanización; hacer los trámites necesarios ante las autoridades pertinen-tes, para la instalación de un sis-tema de gas doméstico eficiente, continuo y seguro.



Literatura citada(1) Barboza, L. Briceño, H. Cueva, H. y Romero, R. Diseños de redes de gas

doméstico a través de simuladores. Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”. Cabimas, Venezuela.

(2) Escobar, L. (2002). American Society of MechanicalEngineers (ASME). B31.8

(3) Hernández, R. Fernández, C. Y Baptista, P. (2006). Metodología de la in-vestigación. Tercera Edición. D.F. McGraw-Hill interamericana, S.A.

(4) Hurtado, J.(2000). Metodología de la investigación holística. Tercera Edi-ción. Ediciones Latinoamericana.

(5) Ley Orgánica de Hidrocarburos Gaseosos. (2000). Caracas - Venezuela.(6) Mott, R. (2002). Mecánica de los Fluidos Aplicada. Cuarta Edición. Mc-

Graw-Hill interamericana, S.A.(7) Ministerio de Energía y Petróleo (MEP). (2005). Resolución 323 y Gacetas

Oficiales. PDVSA GAS. (8) Martínez, M. (2002).Cálculo de Tuberías y Redes de Gas. PDVSA. Primera

Versión. Caracas - Venezuela.(9) Normas COVENIN (Comisión Venezolana de Normas Industriales).

(1983). 928.78. Instalaciones de sistemas de tuberías para el suministro de gas natural en edificaciones residenciales y comerciales.

(10) PDVSA. (2001). Programa Educación Petrolera. Procesadores y Suplido-res de Gas. Caracas - Venezuela.

(11) Romero, T. (2004). Guía para el Diseño y Cálculo de Redes de Gas. Domés-tico en Edificaciones. CIED. Caracas - Venezuela.


Generalidades sobre el Procesamiento de la carne del cangrejo azul Callinectes sapidus del

Lago de Maracaibo

Overview of Meat Processing blue crab Callinectes sapidus Lake Maracaibo

Carlos Sangronis*, Henry Briceño**, Lope García Pinto***, Ren-zo Buonocore****, Clark Casler*****

Resumen

La carne del cangrejo azul de Venezuela es bien aceptada en los mercados internacionales, debido a su buen sabor y color. Esta carne llega fresca, ya que se traslada por avión. Esta carne es de gran popularidad en los restaurantes y supermercados de Europa y Norte América, su demanda tiende a aumentar en el futuro y conti-núa siendo un excelente producto de exportación. En Venezuela no existe la cultura de consumir cangrejos en grandes cantidades, por esa razón no es fácil conseguir en los supermercados este producto, este rubro está casi inexplotado, es necesario crear las condicio-nes para consumir esta carne localmente. Actualmente, existen 19

* Biólogo, Maestría en Ecología Aplicada. Universidad del Zulia. Profesor Titular de la Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”. Director del Programa Investigación CDCHT. Correo: [email protected].

** Biólogo, Maestría en Ciencias Ambientales. Dr. en Ciencias de la Educación. Profesor Titular de la Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”. Coordinador del Centro de Estudios del Lago. [email protected].

*** Biólogo, Maestría en Ciencias, Profesor Titular de la Universidad Nacional Experi-mental “Rafael María Baralt”; [email protected].

**** Biólogo, Profesor Agregado de la Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”. [email protected].

***** Biólogo, Profesor Titular de la Universidad del Zulia. casler600 @gmail.com



Volumen 5, 2014, 48/59ISSN: 1315-8694

Generalidades sobre el Procesamiento de la carne del cangrejo azul Callinectes sapidus del Lago de Maracaibo


plantas procesadoras en el Sistema de Maracaibo que procesan car-ne de cangrejo, además pescado y camarones, pero algunas se es-pecializan sólo en carne de cangrejo. La mayoría de las plantas son pequeñas y procesan 10 toneladas de cangrejos o menos por día. El objetivo de este trabajo es describir algunos aspectos relacionados con el procesamiento de la carne, contenido nutritivo y conocer la importancia socioeconómica de este recurso pesquero en el Lago de Maracaibo..

Palabras clave: Cangrejo Azul, Lago de Maracaibo, procesa-miento de la carne, recurso pesquero.

Abstract

The blue crab meat Venezuela is well accepted in internation-al markets, due to its good flavor and color. This arrives fresh meat as it moves through the plane. This meat is very popular in restau-rants and supermarkets in Europe and North America, demand tends to increase in the future and the U.S. continues to be an excel-lent market for Venezuelan crabs. Is it possible that the Venezuelan market has an interest in blue crab meat, this item is almost com-pletely untapped – any. Currently, there are 19 processing plants in Maracaibo System processing crabmeat, plus fish and shrimp, but some specialize only in crab meat. Most of the plants are small and process 10 tons of crabs or less per day. The aim of this paper is to describe some aspects of meat processing, nutritional content and meet the socioeconomic importance of these fishery resources in Lake Maracaibo.

Key words: Blue Crab, Maracaibo Lake, meat processing, fishery resource.

Introducción

El consumo de cangrejos no es una costumbre en Venezuela, por lo que la demanda local siempre ha sido escasa. Cerca de 95% de los cangrejos procesados son ven-didos para la exportación, como carne fresca congelada o enlata-

da. Las plantas de procesamien-to, en consecuencia, siempre han jugado un papel importante en la pesquería del cangrejo azul en el Sistema de Maracaibo, desde fina-les de la década de 1960.

La carne del cangrejo azul de Venezuela es bien aceptada en los mercados internacionales, debi-

Carlos Sangronis, Henry Briceño, Lope García Pinto, Renzo Buonocore, Clark Casler


do a su color y su buen sabor. Esta carne puede llegar fresca, ya que se traslada por avión. El consumo de cangrejos, es de gran popula-ridad en los mercados internacio-nales, su demanda aumenta cada vez más y este país continúa sien-do un excelente mercado para los cangrejos venezolanos (6, 7).

Entre los años 2009 y 2011 habían 19 plantas procesadoras en el Estado Zulia que procesa-ban carne de cangrejo, además pescado y camarones, pero al-gunas procesaban exclusiva-mente cangrejo. La mayoría de las plantas son pequeñas y en época de abundancia, procesan cerca de 10 toneladas de can-grejos o menos por día (3).

En el año 2009, las plantas procesaron cerca de 14.500 tm de cangrejos, produciendo apro-ximadamente 2.000 tm de carne para el mercado, 99 % para ex-portación. Este trabajo es reali-zado mayormente por las mu-jeres. Algunas trabajadoras por supuesto son más eficientes que otras, pero en general una traba-jadora puede procesar 54 Kg de cangrejo/día, lo cual resulta en 7 Kg de carne/día. Por lo tanto, para procesar 5 tm de cangrejo/día, requiere 93 trabajadoras, más otros 25-30 empleados de gerencia, mantenimiento y trans-porte. Como la carne exportada se vende en libras, esta produc-ción es equivalente a 650 Kg x 2,2

libras = 1.430 libras/día. Cada tipo de carne puede venderse a un precio diferente y constituye una fuente proteica poco cono-cida por los venezolanos (3, 7). El objetivo de este trabajo es co-nocer algunos aspectos relacio-nados con el procesamiento de la carne, contenido nutritivo y la importancia socioeconómica de este recurso pesquero en el Lago de Maracaibo.

Materiales y métodosDurante los años 2010 y 2011,

se realizaron varias visitas a las comunidades pesqueras del Zu-lia, especialmente las tres (3) comunidades pesqueras de can-grejos mas importantes (Puerto Concha, Barranquitas y Caño La O), ubicadas en el sur, suroeste y sureste del Lago respectiva-mente. Igualmente se realizaron inspecciones a tres plantas pro-cesadoras de cangrejo, ubicadas en los municipios Maracaibo y San Francisco del estado Zulia. En estas comunidades se esta-blecieron conversaciones con los pescadores y dueños de los puertos de desembarques de cangrejo, mientras en las plan-tas procesadoras se conversó con cada uno de los responsa-bles de los departamentos de recepción del producto, cocción, enfriamiento, extracción de la carne, empaque y almacena-



miento y transporte. Igualmente se observaron los pasos para el procesamiento de la carne.

Resultados y discusión El cangrejo es el recurso pes-

quero más importante del Lago de Maracaibo. En toda la cadena agroalimentaria se benefician más de 12.000 personas, inclu-yendo las plantas procesadoras, donde la mayoría del personal que labora es de sexo femenino (3, 8). De acuerdo a las conversa-ciones y observaciones realiza-das, tanto en el pasado como en el presente, los pescadores gene-ralmente no venden el producto directamente a las plantas proce-sadoras, sino a través de agentes intermediarios quienes mono-polizan casi la totalidad de las capturas, comprando el recurso en el puerto de desembarque y vendiéndolo posteriormente a las plantas al doble del precio.

Hace algunos años, existía una pequeña cantidad de pescadores independientes quienes expen-dían directamente el producto de sus capturas a estas empre-sas. Sin embargo hoy en día, casi ninguno de los pescadores son dueños de las lanchas, sino que trabajan como empleados en una empresa, donde reciben un sueldo basado en el peso de los cangrejos capturados, la mis-ma es dueña de las lanchas. La

compañía vende el producto directamente a la planta proce-sadora. En uno de los puertos pesqueros más importantes como Barranquitas, ubicado al sur-oeste del Lago de Maracai-bo por ejemplo, los pescadores comienzan la faena a las 5 am y regresan al muelle o a un cen-tro de acopio entre las 3 y 5 PM. Los cangrejos son pesados y en-viados de inmediato en cestas en un camión cava a la planta procesadora. La mayoría de las plantas están ubicadas al sur de la ciudad de Maracaibo o en el Municipio San Francisco, el viaje desde los puertos hacia las plantas es aproximadamente de 3 o 4 horas por carretera.

Las plantas procesadoras ofrecen cangrejo fresco o en-latado y pasteurizado, directa-mente al mercado internacional, a través del Aeropuerto Interna-cional La Chinita de Maracaibo.

Los precios del producto en el exterior varían de acuerdo a la es-tación del año, siendo mejor coti-zados en la época de invierno de-bido a que en esta época existen reglamentaciones para la captura del recurso, y en la época de ve-rano existe competencia debido a su abundancia en el mercado.

Contenido nutritivo del can-grejo azul.

La carne de cangrejo es una fuente excelente de proteínas



de alta calidad, vitaminas B-6 y B-12, y minerales necesarios para la buena nutrición. Es muy baja en grasa, especialmente la grasa saturada y es una fuente excelente de fósforo, zinc, cobre, calcio y hierro. Sin embargo, la carne es relativamente alta en colesterol. Una porción de 85 g (3 oz.) de carne de cangrejo azul contiene cerca de 85-110 mg de colesterol. La mayoría de los médicos recomiendan un límite diario de 300 mg de colesterol (1). El cuadro 1 muestra alguna información nutricional para la carne del cangrejo azul.

Procesamiento de la carne.

Los cangrejos vivos, capturados en el mismo día, llegan a las plan-tas de procesamiento en la tarde. Inmediatamente después de lle-gar a la planta, son inspeccionados para eliminar cangrejos muertos, se lavan en agua con cloro y se co-cinan inmediatamente. La Figura 1, muestra un diagrama de flujo de las etapas típicas de procesamien-to de carne de cangrejo:

Cocción.

La cocción de cangrejos es el primer paso. Los cangrejos son puestos en cestas de acero

Figura 1. Diagrama de flujo de los pasos utilizados en una planta de pro-cesamiento de carne de cangrejo, basada en Thomas y Thomas (1983) y

plantas en Venezuela.



Cuadro 1 InformaCIón nutrICIonal para la Carne del Cangrejo azul, basada en una por-

CIón de 85 g (3 oz.), Igual a un Cangrejo azul grande. total Calorías = 87 (14 Calorías son de grasa).

Ítem Peso % Valor Diario*

Grasa Total 1.5 g 2

Grasa Saturada 0.2 g 1

Grasa Poli-insaturada 0.6 g 3

Grasa Mono-insaturada 0.2 g 1

Colesterol 85 mg 28

Sodio 237 mg 10

Potasio 275 mg 8

Total Carbohidratos 0 g 0

Fibra 0 g 0

Azúcares 0 g 0

Proteína 17 g 34

Vitamina A 0 g 0

Calcio 9

Magnesio 7

Zinc 24

Tiamina (Vit. B1) 6

Niacina (Vit. B3) 14

Vitamina B-6 8

Vitamina E 9

Vitamina C 5

Hierro 4

Fósforo 18

Cobre 27

Riboflavina (Vit. B2) 3

Ácido Pantoténico (Vit. B5) 4

Vitamina B-12 103*Basada en una dieta de 2.000 calorías. Tabla basada en información de Blue Crab Archives (2009).



inoxidable (Fig.2) y colocados en un autoclave bajo presión de vapor, donde la presión debe alcanzar 15 psig a 121 ºC. (Fig. 3) El tiempo de cocción oscila entre 10 y 15 minutos en el au-toclave con 500 kg de cangrejos. El tiempo de uso del vapor de-penderá del tamaño del autocla-

ve y otros factores, pero siempre debe ser equivalente al efecto de hervir los cangrejos durante un máximo 15 minutos (5, 7).

Enfriamiento y Refrigeración.

Los cangrejos cocidos (Fig. 4), son removidos inmediatamente

del área de cocción y en la misma cesta, enviados al área de enfria-miento, donde se enfriarán a tem-peratura ambiente. Si es posible, los cangrejos deben ser enfriados en un lapso de 30 minutos. Des-pués, son colocados en un cuarto

Figura 2. Cesta de acero inoxida-ble para cocinar cangrejos en un

autoclave. Fuente: Sangronis, García, Buonocore, Briceño y Casler (2011)

Figura 3. Autoclave utilizado para cocinar cangrejos bajo presión de

vapor.

Figura 4. Extracción del caparazón de los cangrejos cocidos.

frigorífico, utilizado para cangre-jos ya cocidos. Este cuarto debe tener una temperatura que oscila entre 0,5 y - 4,4 ºC (4).

Extracción y empaque.

En Venezuela, la extracción de la carne se realiza utilizando las normas sanitarias nacionales e internacionales. La exposición



de los cangrejos a la temperatu-ra ambiental es minimizada. Las latas y envases plásticos para empacar la carne cocida, deben estar limpias y desinfectadas. Los contenedores, después de llenarse, deben cerrarse apre-tadamente y/o sellarse. Todas las empleadas que trabajan en el cuarto de extracción, deben utilizar ropa protectora, botas plásticas, sombreros, redes de pelo y mascarillas, y no tener jo-

yas u otros objetos en su cuerpo (Fig. 5) Las trabajadoras lavan sus manos cada vez que entran el cuarto de extracción y las botas también son desinfectadas (2, 9).

En la primera habitación más grande, las trabajadoras extraen los tipos diferentes de carne y los colocan en contenedores (siempre en el hielo). Los con-tenedores son enviados a una segunda habitación donde las trabajadoras con más experien-

cia inspeccionan la carne para eliminar cualquier pedazo pe-queño de concha, y arreglan con habilidad los pedazos diferentes de carne en los contenedores, que dependen del estilo a ser presentado. Para ayudar en la inspección de cualquier pedazo de esqueleto que puede estar presente, la carne es vista bajo la luz ultravioleta (Fig. 6).

Tipos de carne.

La extracción de la carne del cangrejo en las empresas proce-

sadoras es netamente manual. La carne enlatada es colocada en envases de una libra (454 g). Es preciso resaltar que solo en-tre el 13-14% del peso total del cangrejo es carne, eso significa que una tonelada de cangrejos produce entre 130-140 kg de carne para el mercado (3).

Los tipos de carne ofrecidos va-rían dependiendo de la planta pro-cesadora y del mercado a suplir. En general hay cuatro partes del cangrejo azul que tienen distin-tos tipos de carne: “Jumbo lump”, “lump”, “special” y “claw”. El “jum-

Figura 5. Trabajadoras en la planta de procesamiento de cangrejos.

Figura 6. Inspección de la carne bajo luz ultravioleta.



bo lump”, es la pieza de carne blan-ca más grande y la más cara, y está compuesta por la masa muscular que mueve la pata nadadora (Fig. 7). Hay solo dos piezas de jumbo lump por cangrejo.

El lump proviene de la mis-ma área, pero la pieza de carne es más pequeña. La carne tipo lump proviene de los cuatro músculos que mueven los que-lípedos y el resto de las patas

Figura 7. Carne de cangrejo azul, tipo jumbo lump.

Figura 8. Carne del cangrejo azul – tipo claw.

Figura 9. Presentación de la carne tipo claw, para enlatar.

Figura 10. Carne de cangrejo azul – tipo cocktail claw.

caminadoras. La carne tipo spe-cial es el resto de la carne de co-lor blanca que se encuentra de-bajo del caparazón y se presenta en piezas pequeñas, producto de los músculos que mueven las branquias y los maxilares.

El claw es la carne más obscu-ra que proviene de los quelípe-dos o pinzas y puede dividirse como claw y cocktail claw. Coc-ktail claw corresponde a la mus-

culatura de la palma (propodito) que mueve el dedo móvil, y este corte se presenta conectado con el dedo móvil. El corte tipo claw proviene de la musculatura del meropodito del quelípedo. No se extrae carne de las patas ca-minadoras, por ser demasiado pequeñas. Todos estos tipos de carne se extraen cuidadosamen-te, y posteriormente se inspec-cionan bajo luz ultravioleta para



observar mejor y eliminar gra-nos de arena y pedazos peque-ños de concha que se mezclan con la carne (3, 7).

La carne tipo “flake” es otro nombre para los pequeños peda-zos de carne blanca de la porción del cuerpo, y es equivalente a "special". Algunas compañías en los EEUU presentan siete tipos de carne para la venta: Colossal, jumbo lump, super lump, lump, backfin lump, special y claw (3, 7)

Congelación.

Las plantas procesadoras, donde se venden carne de can-grejo fresca, mantienen la carne congelada en envases de plás-ticos (Fig. 11). La carne de can-grejo destinada a ser congelada debe hacerse dentro de 24 ho-ras después de la extracción, y almacenado a una temperatura de -17.7 ºC ó menos (6, 7).

Pasteurización.

Después que la carne de can-grejo se ha colocado en una lata herméticamente sellada, es pasteurizada (Fig. 12). Durante este proceso, las latas con carne de cangrejo, se colocarán en un baño de agua y calentadas entre 1 y 2 minutos a una tempera-tura mínima de 85 ºC. Las latas de carne deben ser enfriadas después de removerlas del baño de agua, y la temperatura debe reducirse a 37,7 ºC dentro de 50 minutos (7).

Conclusiones

- El cangrejo azul, es el recur-so pesquero más importante del Lago de Maracaibo.

- La mayoría del personal que labora en las plantas procesado-ras es de sexo femenino.

Figura 11. Envases plásticos para carne congelada.

Figura 12. Carne de cangrejo pasteu-rizada en lata.



- El 95% del cangrejo procesa-do es exportado a los mercados internacionales.

- La carne de cangrejo tiene diferentes precios, dependiendo de la parte del cuerpo del ani-mal.

- La carne congelada se empa-ca en envases plásticos, mientras que la pasteurizada se coloca en latas, cerradas herméticamente

- La carne de cangrejo es una fuente excelente de proteínas de alta calidad, vitaminas B-6 y B-12, y minerales necesarios para la buena nutrición por su alto contenido proteico y sus bajos contenidos de grasa.

Agradecimiento

Los autores de este trabajo ex-presan su reconocimiento a los empleados y obreros de las em-presas Promarca y Procemarca, también a Omar Castillo y Luis Luzardo gerentes de las plantas procesadoras respectivamente, por permitir el acceso a las ins-talaciones.

Literatura citada(1) Blue Crab Archives. 2009. Blue crab nutrition Facts. www. bluecrab Info. (2) Byrd, L. A., T. Ackerson, and M. Sestak. 2009. Crab sanitation program.

Chapter 420-3-15, en Administrative Code, Environmental Health Admi-nistration, Alabama State Board of Health. www. Alabama-administrative code. state.al.us/ docs/hlth.

(3) Casler, C. García L. Sangronis, C. 2011. El cangrejo azul en el Sistema de Maracaibo. Ecología, Pesquería y Aspectos Socioeconómicos. Universidad Nacional Experimental Rafael María Baralt. Centro de Estudios del Lago. Estado Zulia, Venezuela. 289 p.

(4) Georgia Department of Agriculture. 2008. Chapter 40-7-4, Additional re-gulations applicable to crab meat plants. En Rules of Georgia Department of Agriculture Food Division Regulations. http:// www. Marex. uga.edu/advisor/ advisory/ library/40-7-4%20 crab 20z<plants.pdf.

(5) Maryland Department of Agriculture. 2009. Maryland Blue crab: The art of buying, preparing, cooking, picking and storing. Seafood Marketing Pro-gram, Annapolis, Maryland. www. Maryland. Seafood. Org (consumer in-formation & nutrition – Recipes).

(6) Morillo, N. 2006. Manual de procesamiento industrial del cangrejo azul. Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA), Centro de Investi-gaciones Agrícolas del Estado Zulia, Serie B, No. 7, 108 pp.



(7) Morillo, N. Belandria, J. Andara, M, y Berrío, N. 2010. Composición proxi-mal de la carne de cangrejo (Callinectes sapidus) pasteurizada en el estado Zulia, Venezuela. Laboratorio de servicios e investigación de agua y ali-mentos. Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIA)- Zu-lia. Vol. 20 Nº. 3. 17-28 p.

(8) Pérez-Sisto, G. 2000. El papel que desempeña la mujer en el sector pes-quero venezolano. Primera Reunión de Puntos Focales de la Red Latinoa-mericana de las Mujeres del Sector Pesquero-Acuícola, Informe Final, 5 y 6 de octubre. http://mujeres.infopesca.org/novedades/nov_2- Venezuela.htm.

(9) República Bolivariana de Venezuela. 2007a. Normas sobre prácticas para la fabricación, almacenamiento y transporte de envases, empaques y/o ar-tículos destinados a estar en contacto con alimentos. Ministerio del Poder Popular para la Salud, Gaceta Oficial No. 38678, 08 de mayo de 2007, pp. 354319-354324.

(10) Thomas, F. B. and S. D. Thomas. 1983. Technical operations manual for the blue crab industry (2 ed.). Sea Grant Publication UNC-SG-83-02.


Diseño del Laboratorio de Mecánica de Fluidos para el Programa de Ingeniería y Tecnología

(PIT) de la UNERMB

Design Laboratory of Fluid Mechanics for Engineering and Technology Program (PIT) of UNERMB

Pérez Yamelis*, González Orlando**, Rivero Yanninis**

ResumenEl presente trabajo tiene su origen en la carencia de un Labo-

ratorio de Mecánica de Fluidos en la Universidad Nacional Experi-mental Rafael María Baralt (UNERMB), donde los estudiantes pue-dan realizar prácticas relacionadas con la Ingeniería. El proyecto está alineado al Plan Nacional Simón Bolívar, en cuanto a incremen-tar la cultura científica. El objetivo es diseñar un laboratorio para la enseñanza de mecánica de fluidos que permita lograr un mejo-ramiento significativo en la didáctica de la Ingeniería mediante la aplicación del enfoque basado en la docencia con laboratorios ex-perimentales. Con este trabajo se espera incrementar la ejecución proyectos de investigación, mejorar la formación docente e integrar a los estudiantes en el desarrollo de actividades investigativas. Asi-mismo, el laboratorio servirá para realizar cursos a egresados, em-presas de la región, comunidad en general.

Palabras clave: Laboratorio, Mecánica de fluidos, Ingeniería, Tecnología.

* Docente del Programa Ingeniería y Tecnología de la Universidad Nacional Experi-mental Rafael María Baralt. Mail: [email protected]

** Estudiante Ingeniería de Gas, Universidad Nacional Experimental Rafael María Ba-ralt [email protected]



Volumen 5, 2014, 60/66ISSN: 1315-8694

Diseño del Laboratorio de Mecánica de Fluidos para el Programa de Ingeniería y Tecnología (PIT) de la UNERMB


Abstract

This work stems from the lack of a Fluid Mechanics Labora-tory at the National University Experimental Rafael Maria Baralt (UNERMB), where students can perform related engineering prac-tices. The project is aligned to the Simon Bolivar National Plan, as to increase scientific literacy. The objective is to design a labora-tory for teaching fluid mechanics that achieves a significant im-provement in the teaching of engineering through the application of teaching based on experimental laboratory approach. This work is expected to increase the implementation of research projects, improve teacher training and involve students in the development of research activities. Also, the laboratory will conduct courses for graduates, companies in the region, community.

Key words: Blue Crab, Maracaibo Lake, meat processing, fishery resource.

IntroducciónLa oferta académica del

Programa de Ingeniería y Tec-nología (PIT) de la Universidad Nacional Experimental Rafael María Baralt (UNERMB), sede Ciudad Ojeda, consta de cua-tro carreras en la modalidad tradicional o carrera larga: El Proyecto de Ingeniería de Gas (PIGAS), el Proyecto en Ingenie-ría de Mantenimiento Mecánica (PIMM), y dos en la modalidad de Programa Nacional de For-mación (PNF): Ingeniería en Agroalimentación e Ingeniería en Informática. Estas cuatro carreras se encuentran enmar-cadas en las líneas estratégicas de desarrollo del Plan Nacional Simón Bolívar (PNSB).

Cabe destacar que los egresados de estas menciones podrán insertarse con gran fa-cilidad en el mundo productivo debido a la pertinencia de los currículos de formación y la ca-lidad de la enseñanza impartida por la planta de profesores del PIT, pertinencia que se ha visto reflejada al ser UNERMB la pri-mera universidad de América Latina en egresar Ingenieros de Gas.

El proyecto Ingeniería en Mantenimiento Mecánico (PIMM), es creado en el año 1988 con una cohorte de 100 es-tudiantes y en 1995, se gradúa la primera promoción. Asimis-mo, el Proyecto de Ingeniería en Gas se crea en el año 2004 y en

Pérez Yamelis, González Orlando, Rivero Yanninis


enero del 2009 se gradúa la pri-mera promoción, denominados por el presidente Hugo Rafael Chávez Frías, el Batallón 161, vanguardia para la industria gasífera venezolana y jóvenes patriotas comprometidos con la transformación energética de nuestra nación.

Actualmente se tiene pre-vista una revisión del currículo del Proyecto de Ingeniería en Man-tenimiento Mecánico del PIT y la elaboración de un nuevo Plan de Estudios, en el entendido que las carreras universitarias deben res-ponder a las necesidades de desa-rrollo del país y el currículo debe estar en permanente evaluación, evolucionando de acuerdo al avan-ce de la ciencia y tecnología. Por su parte, la población estudiantil del PIT ha crecido paulatinamente desde 1988 y mucho de nuestros egresados se encuentran trabajan-do en la industria nacional e inter-nacional.

El plan de estudios para ambos Proyectos (PIMM y PIGAS), contempla la asignatura Dinámica de Fluidos para el PIMM y Flujo de Fluidos para el PIGAS, sin em-bargo, el contenido programático para ambos proyectos es prácti-camente el mismo. El número me-dio de alumnos matriculados en la asignatura en los últimos años es aproximadamente de 300 por período. Al ser una materia del

área profesional, los alumnos que la cursan poseen ciertos conoci-mientos de Física, Química, Mate-máticas e Informática.

El objetivo de diseñar y construir el Laboratorio de Flui-dos, es que permita lograr un me-joramiento significativo en la di-dáctica de la ingeniería mediante la aplicación de un nuevo enfoque basado en la práctica intensiva de docencia en laboratorios experi-mentales. Asimismo, fortalecer el Laboratorio de Física del PIT como espacio común de formación, don-de tengan acceso los estudiantes, docentes, investigadores, donde se presenten nuevos escenarios de aprendizaje y se fortalezca el proceso de construcción del cono-cimiento. Los objetivos específicos se muestran a continuación:

Diseñar las prácticas a ser impartidas dentro del laboratorio.

Dotar con equipos de última tecnología el laboratorio de fluidos. Instalación y puesta en servicio.

Formar equipos de trabajos relacionados con áreas de investi-gación sobre fluidos y para resolver proyectos factibles enfocados hacia la comunidad y la industria.

JustificaciónEl proyecto está alineado

a la estrategia del PNSB de In-crementar la cultura científica.



Posibilitará actividades prácti-cas relacionadas con intereses comunes entre docentes y estu-diantes del Programa de Inge-niería y Tecnología. Podrá cons-tituirse en una herramienta de articulación transversal, entre docentes de distintas disciplinas, coordinando sus actividades de acuerdo a los Planes de estudios. Tiene pertinencia académica, industrial y social, debido a que los egresados de las Ingenierías, serán capaces de explicar y pre-decir el comportamiento y res-puesta de los fluidos a las diver-sas situaciones encontradas en la realidad; de realizar diseños y soluciones de ingeniería, desa-rrollar investigación aplicada y realizar transferencia tecnológi-ca; es decir, interpretar, adaptar, aplicar la tecnología a la realidad nacional.

En consecuencia, debido a la modernidad de los equipos y la amplitud que tendrá sus instala-ciones, se podrán planificar otras ofertas académicas; y en prospec-tiva, la creación del Instituto de Mecánica de Fluidos del PIT.

Plan de acciónEl laboratorio se ubicará en

un espacio físico único y está compuesto de diferentes mó-dulos de experimentación que cubren aspectos asociados con

las distintas disciplinas relacio-nadas con la Dinámica de los fluidos y procesos. Prestará ser-vicios de tipo docente a los dis-tintos laboratorios del PIT. Para ello, se requiere un presupuesto de funcionamiento, que permita cubrir los costos de su adminis-tración, operación, mantención, renovación y actualización.

Para la adecuación física, en este laboratorio se estarían colo-cando las instalaciones de agua, eléctricas, teléfono y data para un correcto funcionamiento del laboratorio. La compañía que suministrará los equipos tendrá a cargo la asesoría tanto para la instalación como para el uso ade-cuado de los equipos.

Se diseñarán las prácticas de laboratorio Entre ellas estarán las Prácticas de: densidad, vo-lumen específico, peso espe-cífico, viscosidad, capilaridad, manometría, pérdidas en tube-ría; cada práctica indicará los objetivos, fundamentos teóricos, procedimientos experimentales, síntesis, análisis de resultados, pruebas posibles, entre otros. Se adecuará el Laboratorio de Física para que el mismo este acorde con el instrumental a adquirir y que conformará el Laboratorio de Mecánica de los fluidos (1).

Los equipos que se adquirirán para las prácticas de estos labo-ratorios son los que se descri-ben a continuación:



La adecuación del Laboratorio de Física consiste en la división del área en dos salones totalmen-te independientes, con el fin de

que uno sea para el laboratorio de Mecánica de Fluidos y el otro para el de Física. En segundo lugar, dis-posición de los nuevos aparatos

Banco de hidráulica básica, Armfield F1-10.Unidad de servicio comple-ta y móvil diseñada para adaptar varios accesorios. Bomba centrífu-ga interna 0.37 KW, caudal 1.35 l/seg y 21 mm de agua de presión. 250 l

Módulo de presión hidrostática. Tanque de 5,5 lts, Distancia en-tre masa y fulcro 275mm. Marca Armfield. El conjunto está? monta-do sobre tanque acrílico. Patas roscables.Posee indicador de nivel de brazo

Módulo Teorema de Bernoulli. Intervalo de medición de 0 300mm, nú-mero de tubos de manómetro 8, diámetro de garganta de 10mm, diá-metro aguas arriba 25mm, conicidad del tramo aguas arriba de 14 Grad

Módulo de Pérdida de energía en tuberías. Diámetro tubería 3mm, lon-gitud tubería 560 mm, intervalo de medición del manómetro de mercu-rio 500 mm, intervalo del manómetro de agua 500 mm, capacidad de 1000 ml

Módulo demostración caudalímetro. Intervalos de medición de los ma-nómetros de 0 a 440,numero tubos 8, diámetro placa orificio 20 mm, medidor area variable de 2 a 20 l/min, Venturi 15mm de garganta

Módulo de pérdida de energía en accesorios. Diámetro de tu-bos 19,48 mm, medidor de presión diferencial de 0 a 1,35 bar, diáme-tros de expansión y contracción 26,2 y 19,48 mm, 12 tubos de manómetro

Unidad demostración de bombas en serie y paralelo. Mode-lo FM51,serie CAPTURE, Interface modelo IFD7, para la interco-nexión entre los módulos CAPTURE y PC laptop de última generación

Computadora procesador 3GM; memoria de 6GB; disco duro de 500GB

Impresora LEXMARK, laser monocromática. E 230 18 ppm, 8Mb, 100 Mhz, 600x600 DPI, USB, Paralelo, ciclo 10k

Video beem. Marca Epsom. 8000 lumen

Impresora (PrintScanCopy) HP Deskjet 3050

Laptop DELL. Inspiron. Procesador Pentium, 2 GB de me-moria, 160 GB disco duro. Intel Dual Core Proccesing power

CUADRO 1Equipos de laboratorio

adquiridos con área para compu-tadoras, salida para conexión de

red, puertas y ventanas de cristal para separar los dos laboratorios.



Posteriormente, se instala-rán los equipos requeridos, entre ellos: el Banco de hidráu-lica básica, módulo de presión hidrostática, teorema de Ber-noulli, pérdida de energía en tubos, pérdidas en accesorios, software educativo. Luego de la instalación se capacitará al per-sonal docente y auxiliar del la-boratorio, y por último, la pues-ta en marcha del laboratorio.

Impacto de la investigaciónDesde el punto de vista didác-

tico, el programa implicará un evidente mejoramiento de los contenidos de las asignaturas, permitiendo a los alumnos to-mar contacto con un programa líder en el mundo, y de uso in-tensivo en alguna de las áreas profesionales.

Se espera que se mejore sus-tancialmente la formación prác-tica de los estudiantes en los bloques de ciencias básicas al complementar este laboratorio el de Física, en las tecnologías aplicadas y complementarias.

Fortalecer e integrar concep-tos adquiridos en los primeros años de formación, optimizar los contenidos alentando la transversalización de discipli-nas, se incremente el número de proyectos de investigación con impacto en la carrera, se incre-mente la formación de recursos

humanos docentes. También se espera se incrementen los servi-cios ofrecidos al medio externo.

Resultados esperadosSe espera que cada año, 400

estudiantes del Programa de Ingeniería, adquieran compe-tencias, conocimientos de prin-cipios básicos, conocimiento aplicado de los fundamentos de sistemas y máquinas fluido me-cánicas, con aplicación en reso-lución de problemas en el cam-po de la ingeniería. Asimismo, se espera desarrollar nuevos diseños curriculares basados en la innovación como actitud de aprendizaje, para mejorar la ca-lidad de la docencia en Ingenie-ría, en los proyectos de Ingenie-ría en Mantenimiento Mecánico e Ingeniería de Gas.

Por otra parte, con la imple-mentación de este proyecto los docentes no sólo podrán reali-zar proyectos de investigación relacionados con las máqui-nas y manejo de fluidos, sino que podrán realizar proyectos factibles, en conjunto con los estudiantes de la carrera para solucionar problemas de la co-munidad relacionados con el transporte de aguas blancas, aguas negras y ventilación de ambiente; también asesorías a hospitales referidas a la opera-ción y manteniendo de calderas,



incineradores y aires acondicio-nados. Generar tecnología pro-pia en máquinas y equipos invo-lucrados en el área de fluidos y turbo máquinas.

Consideraciones finalesLa experimentación de labo-

ratorio, vista como práctica in-teligente, es decir vinculada a la teoría, sirve para que los estu-diantes se ejerciten en construc-ción de modelos explicativos. También, para que desarrollen proyectos utilizando simulacio-nes, las cuales, a través de cono-cer situaciones problemáticas, posibilita abordar situaciones que pueden reproducirse expe-rimentalmente. Al mismo tiem-po, introduce al estudiante en el uso de nuevas herramientas cognitivas, como medio para re-solver problemas.

La combinación de las nuevas tecnologías informáticas con los trabajos prácticos de laborato-

rio, tiene un inmenso potencial en la enseñanza aprendizaje de las ciencias experimentales (2). Hay que mantener motivado a estudiantes y profesores, a que no pierdan el interés por la Fí-sica a partir de los experimen-tos. Esto conlleva a tener una buena base para el aprendizaje de Mecánica de Fluidos, la cual ha sido una de las materias que presenta mayores desafíos a estudiantes de Ingeniería, con un número ilimitado de aplica-ciones prácticas que van desde sistemas biológicos microscópi-cos hasta automóviles, aviones y propulsión de las naves espa-ciales.

Literatura citada(1) Cengel, Y. Cimbala J. (2006). Mecánica de fluidos: fundamentos y aplica-

ciones. Editorial McGraw Hill Interamericana de España. (2) Cabrerizo, M. (2002). Boletín de Noticias de la Ciencia y tecnología. Uni-

versidad de Granada(3) Plan Nacional Simón Bolívar. 2007 – 2013. Desarrollo económico y social

de la Nación. Caracas.


Variación de la concentración de clorofila a, b, clorofila total y tasa de fotosíntesis en

Avicennia germinans en el manglar de Punta de Palmas, municipio Miranda, estado Zulia,

Venezuela

Variation of the concentration of chlorophyll a, b, Total chlo-rophyll and photosynthetic rate in the mangrove Avicennia germinans Punta de Palmas, municipality Miranda, Zulia

state, Venezuela

Arelis González, Henry Briceño, José Chirinos, Renzo Buonocore, Ángel Villarreal*

ResumenLos manglares constituyen un ecosistema importante por su

alta productividad. Estas plantas crecen en zonas intermareales de las zonas tropicales y subtropicales que se caracterizan por las inun-daciones periódicas de las mareas y están adaptados para sobrevi-vir bajo condiciones salinas. Se analizó el contenido de clorofila a y b y tasa de fotosíntesis en Avicennia germinans. Se establecieron 2 estaciones de muestreo, con medidas mensuales durante un año. Se colectó una porción equivalente a 4 gramos de peso fresco de hoja por planta por cada punto de muestreo. Las muestras fueron analizadas a través del método de extracción de clorofila. La tasa de fotosíntesis se midió con un equipo Portable Photosynthesis ADc. Se utilizó el análisis de varianza y comparación múltiple de Tukey.

* Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt” (UNERMB). Programa Investigación CDCHT. Centro de Estudios del Lago. Estado Zulia, Venezuela. E-mail: [email protected]



Volumen 5, 2014, 67/82ISSN: 1315-8694


Arelis González, Henry Briceño, José Chirinos, Renzo Buonocore, Ángel Villarreal

Los resultados indican que los valores de clorofila a, varían entre 0,112 ± 0.05 g/g de tejido en abril, y un valor máximo de 0,919 ± 1,1 g/g de tejido en mayo (época de lluvia). La tasa de fotosíntesis mostró valores máximos de 11,69 ± 1,05 y 12,66 ± 2,90 µmolm-2 s-1 en abril y mayo y un mínimo de 10,91 ± 0,27 µmolm-2 s-1 en septiembre. La salinidad alcanzó una disminución de 5,3 ppm en mayo. Estos resultados muestran la influencia de la salinidad sobre el comportamiento de Avicennia germinans en el área de estudio..

Palabras clave: Clorofila, fotosíntesis, manglar.

Abstract

Mangroves are an important ecosystem for its high produc-tivity. These plants thrive in intertidal zones of tropical and sub-tropical areas characterized by periodic tidal flooding and are adapted to survive under saline conditions. Chlorophyll content and b and photosynthetic rate in Avicennia germinans were ana-lyzed. Two sampling stations were established, with monthly mea-surements for one year. Equivalent to 4 grams of fresh weight of leaf per plant for each sampling portion was collected. The samples were analyzed by the method of extraction of chlorophyll. The rate of photosynthesis was measured with a Portable Photosynthesis ADc. Analysis of variance and Tukey's multiple comparison was used. The results indicate that chlorophyll values vary between 0.112 ± 0.05 g / g tissue in April, and a maximum value of 0.919 ± 1.1 g / g tissue in May (rainy season). The rate of photosynthesis showed maximum values of 11.69 ± 1.05 and 12.66 ± 2.90 μmolm-2 s-1 in April and May and a minimum of 10.91 ± 0.27 μmolm-2 s-1 in September. Salinity reached decreased to 5.3 ppm in May. These results show the influence of salinity on the behavior of Avicennia germinans in the study area.

Key words: Chlorophyll, photosynthesis, mangrove.


Variación de la concentración de clorofila a, b, clorofila total y tasa de fotosíntesis en Avicennia germinans en el manglar de Punta de Palmas, municipio Miranda, estado

Zulia, Venezuela

IntroducciónEl Sistema de Maracaibo pre-

senta cuatro zonas fisiográficas bien definidas: el Lago de Mara-caibo, el Estrecho de Maracaibo, la Bahía del Tablazo y el Golfo de Venezuela (Rodríguez, 2000). El Lago tiene salinidades constantes de 2 hasta 4 ‰, y altos niveles de sedimentos ricos en materia or-gánica, mientras que el Golfo tie-ne un régimen totalmente mari-no (salinidad alrededor de 35 ‰, bajos niveles de N y P solubles). La Bahía del Tablazo y el Estrecho por su parte, tienen un compor-tamiento estuarino marcado, con variaciones diarias y estacionales de salinidad (Esclapes y Galindo, 2000). El Lago está en libre co-municación con las aguas mari-nas del Golfo (Rodríguez, 2000), lo que permite la penetración de aguas marinas hasta el límite en-tre el Lago y el Estrecho.

El desarrollo estructural y la productividad del ecosiste-ma de manglar en el Sistema de Maracaibo están determinados estrechamente por los factores salinidad y nutrientes (Lugo y Snedaker, 1974). El suministro de agua dulce, sea por lluvia o por escorrentía superficial, juega un papel esencial en la lixiviación del exceso de sales marinas, mien-tras que los sedimentos acarrea-dos por los ríos constituyen la principal fuente de nutrientes. La interacción de los factores lluvia,

escorrentía superficial y acarreo de sedimentos continentales con-forman el complejo ecológico que permite entender el funciona-miento de los manglares marino-costeros y estuarinos.

En la actualidad son pocos los estudios que se han realizado re-lacionados con la ecofisiología del manglar, la mayoría de las inves-tigaciones han estado asociadas a diferentes aspectos de su pro-ductividad, principalmente a tra-vés del análisis de la caída de ho-jarasca (López y Escurra, 2002).La importancia del estudio de la clorofila en las plantas, radica en que es un factor importante en el proceso de fotosíntesis, puesto que es capaz de absorber la ener-gía luminosa necesaria y gracias a ello promover las reacciones que conducen al almacenamiento de dicha energía en un compuesto de alto poder calórico.

Esta captación de energía lu-minosa se realiza en una primera etapa de la fotosíntesis, en la cual se produce energía química en forma de moléculas de adenosin-trifosfato (ATP) y se desprende oxígeno. La clorofila absorbe so-bre todo la luz roja, violeta y azul, y refleja la verde. La luz roja es la de mayor eficacia para la fotosín-tesis, ya que el espectro de absor-ción de la clorofila es más amplio en la zona del rojo. En cambio la luz verde carece de acción sobre este proceso.



Considerándose la fotosínte-sis, como un proceso por el cual las plantas verdes convierten a energía potencial de compuestos de carbono reducidos, des pren-diendo simultáneamente oxígeno molecular. Siendo este proceso importante, ya que suministra directa o indirectamente las sus-tancias nutritivas esenciales para la mayoría de las formas de vida. De allí, la importancia de la pre-sente investigación puesto que se requieren estudios ecofisio-lógicos en manglares a razón de que son pocas las investigaciones realizadas en un ecosistema tan productivo como lo es el ecosiste-ma manglar, más aún en lo que se refiere al contenido de clorofila y fotosíntesis en Avicennia germi-nans.

Los manglares son ecosiste-mas costeros que abundan en las regiones tropicales y subtropica-les (Saenger, 2002). Rhizophora mangle, Avicennia germinans La-guncularia racemosa y Conocar-pus erectus, son las especies de manglares predominantes en la Bahía El Tablazo, estas especies crecen en ambientes con amplio rango de salinidad. El stress sali-no, constituye el regulador prin-cipal del desarrollo y produc-tividad del bosque de manglar (Tomlinson, 1986).

Avicennia germinans, conoci-da como mangle negro, puede al-canzar hasta 30 m de altura y 60

cm de diámetro, copa umbelada, follaje claro y abierto con ramas ascendentes. Crece en ambientes húmedos tropicales con precipi-taciones anuales de 800 – 7000 mm y temperatura de 220C, se desarrolla en terrenos anegados por corrientes salinas con altas condiciones de salinidad.

Esta especie, es la que tiene mayor tolerancia a condiciones de alta salinidad y es la única que puede encontrarse en sali-nidades mayores de 40 por mil, hasta 100 por mil, gracias a las glándulas secretoras de sales en sus hojas. Sin embargo, el papel de la fotosíntesis en Avicennia germinans y su contenido de pigmentos fotosintéticos es poco conocido, ya que estos dependen de factores ambientales.

La respuesta de los mangla-res a la salinidad refleja altera-ciones en la fotosíntesis, en el contenido de pigmentos foto-sintéticos (clorofila a, clorofila b, clorofila total y carotenos), en la tasa de transpiración y activi-dad enzimática, por lo general estos efectos negativos también están asociados a otros factores ambientales , tales como altera-ciones en los niveles de lumino-sidad (Takemuraet al., 2000).

Algunos estudios muestran que en plantas Halófitas, la sali-nidad inhibe la actividad del fo-tosistema 2 (PS2). Takemuraet al. (2000), indican que Avicennia



Zulia, Venezuela

curriculatum y Bruguiera gimno-rrhiza muestran una disminu-ción en la fotosíntesis, mientras Avicennia marina no sufre efec-tos por la salinidad. Otros estu-dios demuestran que el stress sa-lino tiene un amplio efecto en la eficiencia fotoquímica del PS2 y en el contenido de pigmentos fo-tosintéticos, disminuyendo estos relativamente con bajos niveles de luz (Mishaet al., 1991).

En las plantas internamente, las altas concentraciones de sales solubles causan hiperosmolali-dad y desequilibrio de nutrientes, los cuales afectan el crecimiento y desarrollo de estas (Naheedet al., 2007; Noreenet al., 2009; Nawa-zy Ashraf, 2009). Particularmen-te altas concentraciones de Na+ y Cl- en el citosol tienden a inhibir una gran variedad de procesos metabólicos y celulares (Zhu, 2001; Munns y Tester, 2008), las altas concentraciones de sales causan difusión de la membrana, inducen a la producción de espe-cies reactivas de oxigeno, perju-dica la fotosíntesis y causa enfer-medades en los tejidos vegetales (Mittler, 2002; Munns y Tester, 2008; Ashraf, 2009).

A nivel de hojas, la tasa de fotosíntesis depende de la ca-pacidad Bioquímica de fijación de CO2 y de la apertura estomá-tica para entrada de CO2 den-tro de la hoja. Se han realizado estudios midiendo la tasa de

asimilación de CO2 en función de la concentración de CO2 intracelular, la cual varia por cambios en la concentración de CO2 ambiental, y mediciones de la capacidad de asimilación de CO2 bajo condiciones parti-culares como: temperatura de la hoja, intensidad luminosa, estatus nutricional, edad de la hoja, estatus de agua (Sharkey, 1985).En tanto que, la clorofila se define como pigmentos ver-des con estructuras policíclicas planas que funcionan como re-ceptores de energía luminosa en el proceso de fotosíntesis de las plantas, al igual que absor-ben energía de los organismos fotosintéticos. Encontrándose asociada con lípidos y proteínas hidrofóbicas de las membranas fotosintéticas. Existen dos tipos de clorofila como son: la cloro-fila a y la clorofila b.

La clorofila se encuentra en los cloroplastos formando com-puestos insolubles, por lo que se hace necesaria su extracción a través de éter, acetona u otros disolventes adecuados, para de-terminar su poder absorbente.Los pigmentos fotosintéticos es-tán localizados en un complejo de proteínas en las membranas de los cloroplastos y su papel en la fotosíntesis ha sido bien esta-blecido, pero su eficacia no ha sido medida en muchas especies. Las clorofilas han sido clasifica-



das como clorofila a y clorofila b, estos pigmentos fotosintéticos pueden estar presentes en for-mas libres o incrustados en los complejos de proteínas de las membranas del cloroplasto.

La fotosíntesis neta, la tasa de transpiración y conductancia de estomas se ven significati-vamente afectados por el estrés salino, debido a los cambios en el contenido de clorofila, daños causados al aparato fotosintéti-co y a la estructura de los cloro-plastos (Abd El Bakiet al., 2000; Fidalgo et al., 2004; Kaoet al., 2003; Pinheiroet al., 2008).

En manglares las concen-traciones de pigmentos varían según la especie, condiciones ambientales y estaciones. Oswin y Kathiresan (1994), han encon-trado que los niveles de clorofila en manglares y los niveles de ca-rotenoides en general, son altos durante el verano, mientrasque en el invierno son bajos.

Falquetoet al. (2008), deter-minaron el contenido de pig-mentos fotosintéticos en Rhi-zophora mangley Laguncularia racemosa durante los periodos de lluvia y sequia, en el Distrito la Victoria del Espíritu Santo en Brasil, con un periodo anual de precipitación de 1250 mm, mi-diendo la salinidad intersticial del agua con un conductimetro portátil, encontrando que el contenido de clorofilas no se ve

afectado por la salinidad en es-tas especies, no existiendo dife-rencias significativas en cuanto al contenido de chla, chlb y el radio chla/chlb durante los pe-riodos de lluvia y sequia. Sin em-bargo, R. mangle y L. racemosa, difieren en cuanto al conteni-do de carotenoides. Un mayor contenido de carotenoides se observó en L. racemosa en am-bas estaciones.Los carotenoides juegan un papel importante en las plantas, ya que actúan como pigmento antena, mejorando la recepción de energía luminosa para los centros de reacción y proteger la clorofila contra da-ños fotoxidativos.

El desempeño fotosintético de Avicennia germinans en la región Zuliana es poco conoci-do de allí la necesidad de ana-lizar el contenido de clorofila a, clorofila b, clorofila total y tasa de fotosíntesis en Avicen-nia germinans en el manglar de Punta de Palmas – Municipio Miranda, Estado Zulia. Consi-derando los siguientes objeti-vos específicos: Identificar las especies de manglar presentes en el área de estudio, extraer la clorofila presente en las hojas, calcular la cantidad de clorofi-la que se encuentra en una de-terminada porción de extracto, determinar y analizar el conte-nido de clorofila a, clorofila b y clorofila total por el método de



Zulia, Venezuela

Arnon (1949), medir la tasa de fotosíntesis y la salinidad.

Materiales y métodosEl estudio se realizó en el

bosque de manglar ubicado en Punta de Palmas, Parroquia San José del Municipio Miranda del Estado Zulia, Venezuela (Figu-ra 1). Tiene un Clima tropical de bosque espinoso y bosques secos muy recios, su tempera-tura promedio oscila entre 24° y 29°C; con estación seca desde Diciembre hasta Abril y estación lluviosa desde mayo hasta Di-ciembre.

El manglar de Punta de Palmas constituye el límite sur-oriental de manglares del Sistema de Ma-racaibo y abarca una de 27 ha (Pannier, 1986; MARNR, 1992).

El Suministro de agua dul-ce para este manglar depende exclusivamente de la marea, que trae aguas cuya salinidad está fuertemente influenciada por el caudal del río Limón, el cual desemboca al noroeste de la Ensenada de Calabozo. Este manglar constituye la punta de una faja de tierra fuertemen-te modificada por actividades humanas de la cual no fluyen corrientes de agua, pues los ni-veles de precipitación del área son menores de 500 mm (Me-dina y Barboza, 2000).

Se trata de una comunidad de manglar constituida por árboles de Rhizophora de gran porte. El bosque Rhizophora da paso a una faja de Laguncularia, cuya estatu-ra decrece desde el área de in-fluencia de marea hasta colindar con terrenos más elevados (0,25-0,5 m) y más secos. En áreas in-termedias se encuentran densos arbustales de Conocarpus. En aquellas zonas donde el declive es más suave y la influencia de la marea alcanza más extensamen-te hacia tierra, se forman salada-res dominados por comunidades densas de Avicennia.

Se trazaron dos (2) transectas, en las cuales se ubicaron tres puntos de muestreo, definidos por el tipo de manglar imperan-te. Siendo definidas las coorde-nadas a través del uso del equi-po GPS. Realizándose muestreos

Figura 1. Ubicación del área de estudio



mensuales durante un año. Se determinó la cantidad de

clorofila, en Avicennia germi-nans, colectando in situ mues-tras de hojas en pequeñas por-ciones por planta, por punto de muestreo, por transecta; colocándose en bolsas oscuras las cuales fueron trasladadas al Laboratorio del Centro de Es-tudios del Lago de la UNERMB, donde se procesaron a través del método Arnol 1949 para extracción de clorofila. Por ser el extracto de clorofila suscepti-ble a ser degradado por la luz, se utilizaron contenedores opacos.

Las hojas fueron lavadas con agua destilada para eliminar el exceso de sal. Se pesaron 4 g de tejido fresco de hojas y fueron maceradas en una licuadora con 20 ml de acetona al 80% v/v, el extracto es filtrado bajo presión con papel de filtro wat-man número 1 bajo moderada succión, utilizando una bomba de presión y vacio, el filtrado es enrazado a 50 ml con acetona al 80% (solución madre).De la so-lución madre se tomaron 5 ml y se midió la absorvancia a 645 nm y 663 nm respectivamen-te, en un Spectronic Genesis 5 (Aguilar y Peña, 2006), cada muestra se realizó por triplica-do.

La concentración de Clorofi-la a, clorofila b y clorofila total (a+b) se midió por el método

de Arnon, 1949 utilizando la fórmula:

Cloamg/g de tejido = (12.7 (D663) – 2.69 (D645) x V/1000 x peso).

Clobmg/g de tejido = (22.9 (D645) _ 4.68 (D663) X V/1000 x peso).

CloT mg/g de tejido = (20.2 (D645) + 8.02 (D663) x V/1000 x peso).

Donde: D = Densidad óptica en nm.V = Volumen final de clorofila

extraída con 80% de acetona. Peso = Peso fresco de Tejido

en g.Para medir la tasa fotosintéti-

ca se utilizó un equipo Portable PhotosynthesisADc modelo LCi (ADC Bioscientific, 2000). Lue-go se procedió al procesamien-to y análisis de la información por transecta, por punto de muestreo, por especie, a través de análisis de varianza y com-paración múltiple (Tuckey).

Resultados y discusión El bosque de mangle es una

comunidad marginal de áreas arenosas o fangosas someras, que va del nivel de marea más alta hasta el margen interma-real y subregiones submarea-les. En el Caribe los manglares típicamente tienen una zona-ción de arboles en las que el mangle rojo (Rhizophora man-



Zulia, Venezuela

gle) forma el margen exterior en la región submareal somera. Detrás de los mangles rojos es-tán los mangles negros (Avicen-nia germinans), que van desde la zona intermareal inferior a las zonas intermareal media o superior.

Las comunidades de mangle toleran las condiciones salinas y muestran adaptaciones xe-rofíticas a las condiciones hí-dricas adversas. Las glándulas de sal en Avicennia germinans tienen como función la exuda-ción de soluciones salinas con-centradas en las hojas. En base a estudios fisiológicos, el agua salada no es un requerimiento importante para crecer, debido a que son halófitos facultativos. A pesar de que se han realizado investigaciones, con respecto a la influencia de la salinidad en los manglares, los cuales demuestran que la salinidad afecta la integridad de las mem-branas celulares, la actividad de varias enzimas, adquisición de nutrientes, intercambio de gases, contenido de pigmentos fotosintéticos y funcionamiento del aparato fotosintético (Zhu, 2001). La mayoría de estas in-vestigaciones se ha realizado en el laboratorio bajo condiciones controladas, no en ambientes naturales.

En esta investigación se en-contró una significativa dis-

minución de la salinidad (5,3 ppm) durante el mes de mayo, con relación a los demás meses (Figura2).

Por otro lado, esta disminución de la salinidad en el mes de mayo está acompañada con un aumen-to en los niveles de clorofila.

El cuadro 1, muestra los valo-res de clorofila a, clorofila b, ra-dio clorf a/clorf b, tasa de foto-síntesis y salinidad en Avicennia germinans, registrados durante el mes de febrero a septiembre de 2008. Observándose que los valores de clorofila a en mg/g de tejido,muestran un mínimo de de 0,112 +/- 0,05 en el mes de abril, y un valor máximo de 0,919+/- 1,1 en el mes de mayo, los valores de clorofila b oscilan entre 0,056 +/- 0,04 en el mes de marzo como valor mínimo y 0,119 +/- 0,04 en el mes de mayo como valor máximo, y la clorofila total varía entre 0,167 +/- 0,097 y 0,396 +/- 0,057 ( Figura 3).

Estos resultados muestran, que la disminución de la sali-nidad en el mes de mayo, se deben al inicio de la época de lluvia. Estos bajos niveles de salinidad inducen a un aumen-to en la actividad fotosintética, entendiéndose que el termino actividad fotosintética es relati-vo a las cantidades de clorofila a (Dawes, 1981), ya que según Colombo et al. (2007) y Azocar



Figura 2. Concentraciones de sales (ppm) durante los meses de muestreo

et al. (1992), cuando existe ma-yor precipitación, mayor será el desarrollo vegetativo, estimu-lando el proceso fotosintético. Otros estudios han establecido que los niveles de salinidad del suelo, la disponibilidad de nu-trientes, la capacidad fotosin-tética y el grado de inundación de las mareas constituyen los

factores principalmente que afectan el crecimiento y la pro-ductividad de los manglares (Sobrado, 2005).

Saravanavel et al. (2011), es-tudiando el contenido de pig-mentos fotosintéticos y activi-dad fotosintética en Avicennia officinalis, sometida a diferen-tes concentraciones de NaCl,

Figura 3. Valores de clorofila a (clorf a), clorofila b (clorf b) y clorofila total (clorf T) en mg/g de tejido en Avicennia germinans. (febrero – septiembre)



Zulia, VenezuelaCU

ADRO

1Va

lore

s de

clor

ofila

(a),

clor

ofila

(b),

clor

ofila

tota

l, ra

dio

clor

f a/c

lorf

b, t

asa

de fo

tosí

ntes

is y

salin

idad

año

200

8 en

Avi

cenn

ia

germ

inan

s



observan que el tratamiento con NaCl promueve la síntesis de clorofila a concentraciones de 0,75% de NaCl, pero al au-mentar dicha concentración entre 1,00 y 2,00% disminuye el contenido de pigmentos foto-sintéticos y la fotosíntesis neta en la hoja. Concluyendo que altos niveles de salinidad son causante de stress en la hoja y estas concentraciones pueden utilizarse como índice de tole-rancia del tejido al NaCl durante el proceso de senescencia, debi-do a que este afecta el consumo de CO2 y por lo tanto disminuye el proceso de fotosíntesis.

Por otro lado Mitra y Benar-jee (2010), señalan el impacto de la salinidad en la clorofi-la de la hoja de puede afectar significativamente a la tasa de fotosíntesis, así como también el contenido de pigmentos foto-sintéticos, los cuales son la ma-teria prima indispensable para la ejecución del proceso.

Falqueto et al. (2008), encon-traron un aumento significativo de la salinidad en la estación de lluvias entre la 1 p.m. y 5 p.m. en relación a la de 9 a.m. Ade-más, estos valores de salinidad son mayores que los de la esta-ción seca. El contenido foliar de clorofila (Chl a, Chl b y relación a / b) sobre una base de masa fresca no mostró diferencias significativas para ambos pe-

ríodos (diario y estacional). Por lo tanto, el contenido de cloro-fila en R. mangle y L. racemosa parece ser insensible a las va-riaciones de salinidad durante el día en las estaciones seca y lluviosa. Sin embargo, en cuan-to al contenido de carotenos de-muestran que R. mangle y L. ra-cemosa diferían en el contenido de carotenoides. Un mayor con-tenido de carotenoides se ob-servó en L. racemosa en ambas estaciones. Los carotenoides desempeñan funciones impor-tantes en plantas. Actúan como pigmento antena, mejorando la recepción de la energía lumino-sa para los centros de reacción, y protegiendo contra el daño fo-toxidativo de la clorofila.

En cuanto a la tasa de fotosín-tesis se observa que los valores máximos son de 11,69 +/- 1,05 y 12,66 +/- 2,90 µmolm-2s-1, en abril y mayo (meses de precipi-tación), y un mínimo de 10,91 +/- 0,27 µmolm-2s-1 en el mes de septiembre (Figura 4).

Correspondiendo los mayo-res niveles de tasa fotosintética a los meses de mayor precipi-tación. Estos valores coinciden con los reportados por Sobrado (2000), trabajando con Avicen-nia germinans, bajo condicio-nes de salinidad, observando que la fotosíntesis declino du-rante la estación seca, con va-lores de 11,9 +/- 1,8 a 7,0 +/-



Zulia, Venezuela

1,5 µmolm-2s-1. Azocar et al. (1992), reportan valores del or-den de 10 µmolm-2s-1 en épo-ca de lluvia y 6 µmolm-2s-1 en época seca.

ConclusionesLos parámetros medidos per-

mitieron observar la salinidad como el principal factor que

afecta el desarrollo y crecimien-to de las plantas de Avicennia germinans, debido a que actúa sobre la integridad de la mem-brana plasmática, la actividad de varias enzimas, adquisición de nutrientes, contenido de pig-mentos fotosintéticos, intercam-bio de gases y funcionamiento del aparato fotosintético.

Figura 4. Tasa de Fotosíntesis.

Las altas salinidades pue-den generar perdida de la tasa de fotosíntesis en la planta de Avicennia germinans, en virtud de un elevado déficit de agua y baja conductancia estomática.El stress salino, constituye el regulador principal del desa-rrollo y productividad de Avi-cennia germinans. Las especies de manglares más tolerantes a la salinidad funcionan con me-nos eficiencia en el transporte

de agua, ya que su uso en ellas es más conservativo.

En manglares las concen-traciones de pigmentos varían según la especie, condiciones ambientales y estaciones, y los niveles de clorofila en Avicen-nia germinans, son bajos du-rante el verano, mientras que en el invierno son mayores, de-bido al aumento y disminución de la salinidad.

En esta investigación se en-



contró una significativa dismi-nución de la salinidad durante el mes de mayo, con relación a los demás meses, acompañada con un aumento en los niveles de clorofila, debido al inicio de la época de lluvia. Esta dismi-nución de la salinidad induce

a un aumento en la actividad fotosintética y por ende en los niveles de clorofila, correspon-diendo al mes de mayo, mayor precipitación, mayor desarrollo vegetativo, estimulando el pro-ceso fotosintético en las plan-tas.

Literatura citada(1) Abd ElBaki, G. K.;Siefriltz, F.; Man, H. M.;Welner, H.;Kaldenhoff, R. y

W.M. Kaiser.2000. Nitatereductase inZea mays L. undersalinity. PlantCe-llEnviron. 23: 15-521.

(2) ADC Bioscientific. 2000. LCi Portable Photosynthesis System. Instruction Manual.

(3) Aguilar, G. y C. Peña.2006. Alteraciones fisiológicas provocadas por sequía en nopal (Opuntia ficus-indica). Rev. Fitotec. Mex. 29(3):231-237.

(4) Arnon, D. I. 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxi-dase in Beta vulgaris. Plant Physiol. 24(1):1–15.

(5) Ashraf, M. 2009.Biotechnological approach of improving plant salt tole-rance using antioxidants as markers.Biotechnol. Adv. 27: 84–93.

(6) Azocar, A.; Rada, F.y Orosco, A. 1992. Relaciones hídricas e intercambio de gases en dos especies de mangle, con mecanismos contrastantes de regula-ción de salinidad interna. Ecotropicos. 5(2):11 – 23.

(7) Colombo, R.; Marín, O. Irazábal, S.yW. Tezara. 2007. Relaciones hídricas, fotosíntesis, y anatomía foliar de dos especies del género Calotropis. IN-VERCIENCIA 7. 32(11):791-796.

(8) Dawes, C. J. 1981. Botánica Marina. Editorial Limusa. Mexico.(9) Esclapes, M. y Galindo, I. 2000. La calidad de las aguas del Lago de Ma-

racaibo. 125-146 p., in G. Rodríguez (ed.): El Sistema de Maracaibo. 2a. Edición. IVIC, Caracas.

(10) Falqueto, A.; Silva, D. and R. Fontes. 2008. Photosynthetic performance of mangroves Rhizophora mangle and Lagunculariaracemosa under field conditions. Rev. Árvore. 32(3):577-582.

(11) Fidalgo, F.; Santos, A.; Santos, I. y R. Salema. 2004. Effects of long-term salt stress on antioxidant defence systems, leaf water relations andchlo-roplast ultrastructure of potato plants. Annals of Appl. Bio. 145: 185-192.

(12) Kao, W.; Tsai, T. yC. Shih. 2003. Photosynthetic gas exchange and chlo-rophyll a fluorescence of three wild soybean species in response to NaCl treatments. Photosynthetic: 41: 415-419.

(13) López, P. y E. Ezcurra. 2002. Los manglares de México: una revisión. Artí-



Zulia, Venezuela

culo de Fórum. Madera y Bosques. Número especial. 27-51. Disponible en: www.sdnhm.org/research/reprints/63pdf.

(14) Lugo, A. y S. Snedaker. 1974. The ecology of mangroves. Annual Review of Ecology and Systematics. 5: 39-64.

(15) Medina, E. y F. Barboza. 2000. Los manglares del sistema de Maracaibo: Biología y Ambiente. 175-182 p., in G. Rodríguez (ed.): .El Sistema de Ma-racaibo. 2a. Edición. Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas. Caracas.

(16) Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales Renovables (MAR-NR). 1992. Diagnóstico de los manglares venezolanos. Región Zuliana. Se-rie de Informes Científicos Zona 5/IC/44. Maracaibo.

(17) Mishra, S.; Subrahmanyam, D. y G.Singhal. 1991. Interrelationship bet-ween salt and light stress on the primary process of photosynthesis.Jour-nal of Plant Physiology.138: 92-96.

(18) Mitra, A. andK. Banerjee. 2010. Pigments of Heritierafomes seedlings under different salinity conditions: perspective sea level rise. Mesopot. J. Mar. Sci. 25(1):1–10.

(19) Munns, R. and M. Tester. 2008. Mechanisms of salinity tolerance. Annu. Rev. Plant Biol. 59: 651- 681

(20) Naheed, G.; Shahbaz, M.; Latif, A. and E. Rha. 2007. Alleviation of the adverse effects of salt stress on rice (Oryza sativa L.) by phosphorus applied through rooting medium: growth and gas exchange characteristics. Pak. J. Bot. 39(3): 729-737.

(21) Nawaz, K. and M. Ashraf. 2009. Exogenous application of glycinebetaine modulates activities of antioxidants in maize plants subjected to salt stress. J. Agron. Crop Sci. ISSN 0931-2250.

(22) Noreen, S.; Ashraf, M.; Hussain, M.and A. Jamil. 2009. Exogenous appli-cation of salicylic acid enhances antioxidative capacity in salt stressed sun-flower (Helianthus annuus L.) plants. Pak. J. Bot. 41(1): 473-479.

(23) Oswin, S. andK. Kathiresan. 1994.Pigments in mangrove species of Picha-varam. Indian Journal of Marine Sciences.23(1): 64‐66.

(24) Pannier, F. 1986. Las costas Venezolanas: un reto y una oportunidad para la investigación, conservación y gestión ambiental. Boletín de la Academia de Ciencias Físicas Matemáticas y Naturales. 46: 53-155.

(25) Pinheiro, H.; Silva, J.; Endres, L.; Ferreira, V.; Camara, C.; Cabral, F.; Oli-veira, J.; De Carvalho, L.; Dos Santos, J. y B. Dos Santos Filho.2008. Leaf gas exchange, chloroplast pigments and dry matter accumulation in castor bean (Ricinuscommunis L.) seedlings subjected to salt stress conditions. Ind. Crop Prod. 27: 385-392.

(26) Rodríguez, G. 2000. Fisiografía del Sistema de Maracaibo. 7-19 p., in G. Rodríguez (ed.) El Sistema de Maracaibo. 2a. Edición. IVIC, Caracas.

(27) Saenger, P. (2002). Mangrove Ecology, Siviculture and Conservation. Souther Cross University. Australia. 359 p.



(28) Saravanavel, R.; Ranganathan, R. y P .Anantharaman. 2011. Effect of sodium chloride on photosynthetic pigments and photosynthetic charac-teristics of Avicennia officinalis seedlings. Recent Research in Science and Technology. 3(4): 177-180.

(29) Sharkey, T. 1985. Photosynthesis in intact leaves of C3 plants.Physics, physiology and rate limitations. Botanic rev. 51: 53-105.

(30) Sobrado, M. 2005. Leaf characteristics and gas exchange of the man-grove Lagunculariaracemosa as affected by salinity. Photosynthetic. 43(2): 217-221.

(31) Takemura, T.; Hanagata, N.; Sugihara, K.; Baba, S. y D. Karube. 2000. Physiological and biochemical responses to salt stress in themangrove, Bruguiera gymnorrhiza. Aquatic Botany. 68:15-28.

(32) Tomlinson, P.1986.The Botany of Mangroves.Cambridge University Press. Cambridge.

(33) Zhu, J. 2001. Plant salt tolerance. Trends in Plant Science. 6: 66-70.


Objetivos y Alcances La Revista Investigaciones Científicas de la UNERMB, es una publicación

periódica de carácter científico y tecnológico al servicio de la comunidad universitaria venezolana, así como del Plan Nacional de Ciencia, Tecnolo-gía e Innovación implementado por el Ministerio del Poder Popular para la Ciencia y la Tecnología. Es editada semestralmente por el Programa In-vestigación de la Universidad Nacional Experimental Rafael María Baralt, teniendo circulación nacional e internacional. Está dirigida a investigadores, profesionales, profesores y estudiantes de las ciencias aplicadas, agroali-mentaria, ingeniería, veterinaria, ciencias de la salud, matemática, biología, química, ecología, extensionistas y a quienes trabajan en diversos campos del conocimiento aplicado.

La Revista tiene por objeto divulgar artículos originales e inéditos deri-vados de la investigación y experimentación en las diferentes áreas de las ciencias mencionadas. Publica artículos científicos (investigaciones origina-les), artículos tecnológicos (aplicaciones de la ciencia), artículos de revisión, comentarios científicos, resúmenes de tesis de pre y post-grado, doctorado, así como notas y avances de investigación que aporten soluciones y nuevas perspectivas a la ciencia. También acepta ensayos (artículos de reflexión) que estimulen el debate acerca de aspectos científicos o tecnológicos rele-vantes, desarrollados bajo una óptica crítica, proactiva y prospectiva. Lo an-terior enmarcado en altos estándares de rigor científico y calidad editorial.

El Comité Editorial se reserva el derecho de rechazar o aceptar los mate-riales enviados para su publicación. Todos los artículos enviados son revi-sados y analizados por dos (2) evaluadores o árbitros: uno interno y otro externo a la universidad, de alto nivel científico, seleccionados por el Comité Editorial y el Director de la revista. Si los artículos son aceptados para publi-cación, los autores deberán corregirlos según las observaciones de los pares de evaluación y en el período de tiempo otorgado para ello por el Editor; si dos árbitros consideran que el material no tiene el nivel para poder publi-carse, éste será rechazado. Los autores de los artículos deberán ajustarse a las normas establecidas por el Comité Editorial en la sección “Instrucciones a los autores”. Los materiales de texto e ilustración deben ser enviados al Director de la revista por triplicado. Aquellos artículos que no se ajusten a estas pautas serán devueltos antes de ser considerados para su evaluación.

Política Editorial


1. General.La Revista Investigaciones Científicas de la UNERMB, publica artículos

científicos, notas técnicas, comunicaciones rápidas y artículos invitados (revisiones) originales e inéditos de autores interesados en los campos de Ingeniería, Biología, Química, Ciencias de la Salud, Ciencias Ambientales, Ciencias Agrícolas, Veterinaria y Ciencias aplicadas en general.

Los manuscritos remitidos para publicación y las comunicaciones rela-cionadas con asuntos editoriales deben ser remitidas al Director de la Re-vista Investigaciones Científicas de la Universidad Nacional Experimen-tal Rafael María Baralt (UNERMB). Av. Intercomunal, sector Bello Monte, Quinta Ghirlandina, Cabimas, Estado Zulia, Código Postal 4013. Correo-e: [email protected], [email protected] Telef. /fax (0264) 241-41-87, 0416-3606469.

Los manuscritos deben estar escrito en idioma castellano con un resu-men en castellano, e inglés.

Los manuscritos deben ser remitidos por triplicado, incluyendo una co-pia del archivo original en digital (CD). El documento no debe exceder las 20 cuartillas (10 para notas técnicas), incluyendo cuadros y gráficos. El artículo debe ser consignado acompañado de una autorización de publi-cación firmada por todos los coautores, cuyo modelo se anexa.

Todos los manuscritos serán enviados a dos árbitros para su revisión. En este sentido, los autores deberán enviar en una comunicación anexa, una lista de cinco (5), posibles árbitros, nacionales y/o extranjeros, con sus respectivas direcciones postales completas, teléfonos y correos elec-trónicos.

2. Presentación.2.1 Los manuscritos deben ser trascritos en un procesador de pala-

bras MS-WORD versión actualizada, con el tipo de letra Arial, ta-maño 12.

2.2 El diseño de la página debe incluir los siguientes parámetros pa-pel tamaño carta (8,5” x 11” o 21,59 cm. x 27,94 cm) impreso en un solo lado del papel, dejando márgenes amplios (2,5 cm) con la

Instrucciones para los autores


numeración de páginas debajo y centrada, y utilizando un espa-cio interlineal doble.

2.3 Los trabajos deben estar divididos en secciones en el orden si-guiente: Título en español, Título en inglés, Autores dirección postal institucional precisa (incluir Correo-e), Resumen, Palabras claves, Abstract, key words, Introducción (incluye la revisión de literatura), Materiales y métodos, Resultados y discusión, Con-clusiones, Literatura citada. Los cuadros y figuras deben ir en el texto.

2.4 Las subvenciones y autor al cual debe enviarse la corresponden-cia deben incluirse como nota al pie de la página.

2.5 No deben utilizarse letras mayúsculas, excepto para incluir títu-los, subtítulos, párrafos después de punto y aparte o punto y se-guido y nombres propios.

2.6 Las citas en el texto se deben indicar por el número entre parén-tesis correspondiente a la literatura citada. No se deben utilizar referencias en el resumen ni en el Abstract.

3. Resumen y Abstract.No deben exceder las 200 palabras, incluyendo: justificación, objetivos

materiales y métodos, resultados y conclusiones en forma breve. Deben estar escritos en un solo párrafo, con espacio sencillo y en hojas separa-das. Al final del resumen deben colocarse de tres a seis palabras claves que indiquen el contenido del artículo científico o de la nota técnica.

4. Introducción Incluir justificación, breve revisión de la literatura actualizada del tópi-

co en estudio y finalizar con los objetivos de la investigación.

5. Materiales y métodos.Se deben especificar los materiales utilizados en el desarrollo de la in-

vestigación, incluyendo marcas registradas (de ser el caso). En lo posible se deben especificar lo métodos y técnicas empleados mediante referen-cias, a menos que se trate de métodos poco usuales o novedosos. Los mé-todos de análisis estadísticos empleados en la investigación, deben ser especificados al igual que los programas empleados (software). En esta sección el arreglo debe ser en forma cronológica, de tal manera que cual-quier investigador pueda repetir dichas técnicas. Se puede hacer referen-cia a cuadros, figuras y diagramas. Los números decimales se señalan con



comas.

6. Resultados y discusión. Los resultados deben ser analizados en base a lo obtenido en investigaciones previas y relacionadas con mecanismo y procesos científicos, destacando los hallazgos relevantes de la inves-tigación. Es importante finalizar esta sección con un párrafo donde se reflejen las implicaciones prácticas o teóricas de la investigación.

Se puede colocar, en caso de ser necesario, un aparte de Agradecimien-tos, señalando a personas, instituciones, becas, que hayan realizado un aporte importante al trabajo de investigación.

7. Literatura citada.7.1 La literatura citada debe ser de fácil acceso para cualquier lector,

deben evitarse las citas de tesis de grado, resúmenes de eventos científicos, mimeografías. La literatura debe estar ordenadas al-fabéticamente y numeradas.

7.2 Se deben realizar las abreviaturas convencionales internacional-mente aceptadas para los nombres de las revistas y publicaciones periódicas (referirse al World List Of Scientific Periodicals).

7.3 Artículos de revistas arbitradas.Angulo, F., M. Molero, F. Escalona, J. Muñoz, Z. Mármol y R. Ra-mírez. 2007. Prevalencia y dinámica de HPG mensual de Fascio-la hepática y otros helmintos en un rebaño bovino de una zona inundable tropical. Rev. Cientif. FCV-LUZ. Vol. XVII, Nº 2, 111-116.

7.4 Libros.Romero, R. y L. Zúnica. 2005. Métodos Estadísticos en Ingeniería. Editorial Universidad Politécnica de Valencia.

7.5 Capítulos dentro de libros. Faria-Mármol J., González B. 2008. Nuevas especies de gramíneas forrajeras para el desarrollo sostenible de los sistemas ganade-ros de Doble Propósito. En: Desarrollo sostenible de la ganadería doble propósito. C. González-Stagnaro, N. Madrid Bury, E. Soto Belloso (Eds). Fundación GIRARZ. Ediciones Astro Data S.A. Ma-racaibo-Venezuela. Cap. XXIX: 363-371

7.6 Reportes técnicos.Comisión del Plan Nacional de Aprovechamiento de los Recursos Hidráulicos (COPLANARH). 1975. Atlas Inventario Nacional de Tierras. Región Lago de Maracaibo. Tecnicolor S. A. Caracas. Ve-nezuela.

7.7 Publicaciones gubernamentales.




Morales, D., E. Fuenmayor, J. Colina, A. Sánchez y L. Arias. 1982. Diagnostico agroecológico de la región zuliana. Fondo Nacional de Investigaciones Agropecuarias (FONAIAP). Serie C Nº 1-05. FONAIAP Ed. Maracaibo, Venezuela.

7.8 Programas y Software.SAS Institute, Inc. 1985. SAS user’s guide: Statistics. 5th edition. SAS Inst., Inc., Cary, NC.

7.9 No se aceptan referencias electrónicas, a menos que sean trabajos arbitrados, boletines o comunicaciones respaldadas por institu-ciones científicas. Evite el uso excesivo de estas referencias elec-trónicas. En caso de ser necesario, la referencia debe incluir: titu-lo, autores, lugar de origen e institución que la respalda, cita de la búsqueda y fecha. Ejemplo: Fernández, M. Manejo de la calidad de la dieta. La Mañana. Suplemento Instituto Nacional de Tecno-logía Agropecuaria (INTA). Argentina (en línea). http//:www.la-mañana.com.ar/01/12/02.notainta5.html

8. Cuadros, figuras y diagramas.8.1 Los cuadros deberán estar en el texto, en el mismo documento

(archivo). Las figuras y diagramas deberán ser hechos con líneas negras sobre fondo blanco, utilizando para ello los programas graficadores actualizados. También podrá utilizarse formatos JPG, GIF, TIF o BMP. Preferiblemente deberán enviaras impresio-nes láser o inyección de tinta de la mayor calidad posible, sobre papel blanco y remitidos por separado.

8.2 Los cuadros, figuras, diagramas y fotos deberán identificarse con números arábigos, (sin usar el símbolo Nº) y en orden consecu-tiva.

8.3 El lugar de ubicación de los cuadros, figuras, fotos y diagramas debe corresponder adecuadamente con la redacción del texto.

8.4 Los cuadros se titularan en la parte superior. Las figuras y diagra-mas se titularan en la parte inferior.

8.5 Las reproducciones de fotografías se harán en blanco y negro. La calidad de las fotografías debe ser muy buena, copiadas en papel brillante.

8.6 Los cuadros, fotos, figuras y diagramas deben ser enviados en ar-chivo digital aparte en blanco y negro en los formatos JPG, GIF, TIF o BMP.

9. Nomenclatura.9.1 Química y bioquímica. Los nombres de compuestos químicos de-

ben citarse de acuerdo a Chemical abstracts (Chemical Abstracts


Service, Ohio State University, Columbus) y sus índices.9.2 La terminología bioquímica, incluyendo abreviaciones y símbolos

se debe hacer de acuerdo a la Comisión de Nomenclatura Bioquí-mica (Comisión of Biochemical Nomenclatura, SUPAC-IUB).

9.3 La actividad enzimática se expresará en las unidades sugeridas por: Enzyme Nomenclatura (Academic Press, 1979).

9.4 Puede consultar resúmenes de abreviaciones más comúnmente usadas en: Journal of Animal Science, Journal of Biological Che-mistry, Archives of Biochemistry and Byophysics and the Han-dbook of Biochemistry (H.A. Sober, Chemical Rubber Company, Cleveland, también en www.fao.org abreviaturas, siglas y equi-valencias).

9.5 Taxonómica. Se debe utilizar la nomenclatura binaria; nombres y géneros y categorías mayores deben ser usados solos.

9.6 Genética. La aplicación de los términos fenotipo y genotipo deben usarse de acuerdo a Demerec et al. (Genetics, 54:61-74).

9.7 Abreviaciones y unidades. Solo deben ser usadas unidades y abreviaciones del Sistema Internacional (SI). Las abreviaciones contempladas en el SI y/o las no estándar, deben ser explicadas cuando aparecen por primera vez en el texto. No deben usarse puntos en las abreviaturas.

10. Disposiciones finales.10.1 Una vez recibidas las observaciones de los árbitros el (los) autor

(es) deberá (n) regresar las correcciones en un lapso no mayor de dos (2) semanas. Cuando el trabajo sea aceptado, el (los) autor (es) será (n) informado (s) del tiempo aproximado de publica-ción.

10.2 Cuando un trabajo es rechazado por los árbitros el mismo no será publicado.

10.3 El(los) autor(es) recibirá(n) el ejemplar completo de la revista sin costo alguno.



Ciudad, fechaSr. Director Revista Investigaciones Científicas de la UNERMBSu Despacho.

Leídas atentamente las Instrucciones a los Autores y analizada la cobertura de la Revista Investigaciones Científicas, considero que la publicación que us-ted dirige es la adecuada para la difusión de nuestro trabajo, por lo que le ruego someta a la consideración de su posible publicación en la sección correspon-diente, el manuscrito que, adjunto le remito titulado:_________________________________________________________________________________________________________________ cuyos autores son:______________________________________________________________, de los cuales, __________________________________________________será el encargado de co-rrespondencia.

Los autores certifican que este trabajo no ha sido publicado ni en todo ni en parte por cualquier otro medio, ni está en vías de consideración para publica-ción en otra revista.

Los autores se responsabilizan de su contenido y de haber contribuido a la concepción, diseño y realización del trabajo, análisis e interpretación de datos, y de haber participando en la redacción del texto y sus revisiones, así como en la aprobación de la versión que finalmente se remite.

Así mismo, aceptamos la introducción de cambios en el contenido si hubiere lugar tras la revisión y de cambios en el estilo del manuscrito por parte de la redacción de la revista.

CESIÓN DE DERECHOS Y DECLARACIÓN DE CONFLICTO DE INTERESES

Los autores abajo firmantes transfieren los derechos de propiedad (Co-pyright) del presente trabajo a la Universidad Nacional Experimental Rafael María Baralt, como organización editora y patrocinadora de la Revista.

Declaramos además estar libres de cualquier asociación personal o comercial que pueda suponer un conflicto de intereses en conexión con el artículo remiti-do, así como el haber respetado los principios éticos de investigación.Firmas:Roberto A. XXXX-XXXXX; Luis A. de XXXXXXX; José XXXXX-XXXXXXX

Modelo de autorización de publicación


Lea cuidadosamente el formato “Planilla para arbitraje de artículos” anexo. Coloque fecha de recibido y cuando se realizó el arbitraje. Evalúe los siguientes aspectos:

1. Titulo: verificar si se ajusta al contenido del trabajo. Evitar las si-glas y acrónimos. La extensión máxima será de 15 palabras.

2. Resumen: debe ajustarse a las normas establecidas por la Revista Investigaciones Científicas, las cuales aparecen en la sección “Ins-trucciones para los autores”.

3. Palabras clave: deben reflejar el contenido principal del trabajo y ser referencia para los lectores sobre la temática, a objeto de facilitar la consulta electrónica.

4. Coherencia interna del trabajo: examinar la relación existente en-tre la introducción, materiales, métodos, resultados, discusión y conclusiones.

5. Claridad y coherencia del discurso: comprobar que la redacción sea apropiada en términos de sintaxis y sindéresis.

6. Organización de secciones y subsecciones: verificar que los títulos de las secciones y subsecciones guarden relación con el contenido y la secuencia lógica del trabajo. Los encabezamientos de cada sección se escribirán a la izquierda en minúsculas y negritas.

7. Literatura citada: pertinente y actualizada, cumpliendo con las pautas que se especifican en las normas para los colaboradores. En las referencias solo debe aparecer la literatura citada.

8. Aportes al conocimiento: los resultados deben contribuir a supe-rar el estado actual del conocimiento sobre el objeto, evidencián-dose el aporte del autor.

9. Contribución a futuras investigaciones: las propuestas temáticas se convierten en oportunidades para explorar otros contextos o áreas de investigación.

10. Conclusiones: verificar que sean pertinentes, precisas y vincula-

Instrucciones para los árbitros


das con los aspectos desarrollados en el cuerpo del trabajo.11. Tablas, cuadros y gráficos: verificar que sean de elaboración pro-

pia y estén adecuadamente referidos en el texto e identificados secuencialmente. En caso de no ser de elaboración propia, sino tomado de otro autor, se debe considerar la pertinencia e impor-tancia de la misma en la discusión presentada. Deben indicar el titulo y en caso de adaptación, indicar claramente la fuente.

12. Apreciación general: se sugiere que al concluir la evaluación se redacte una síntesis donde se presenten las correcciones espe-cíficas y otras observaciones surgidas en el proceso de arbitraje.

13. En el formato anexo “Planilla para arbitraje de artículos”, indicar la valoración definitiva utilizando las opciones: excelente, bueno, regular y defectuoso. De igual modo, el cuadro de la decisión de publicarse o no.

14. Para las observaciones o recomendaciones que se consideren pertinentes, utilice hojas adicionales.

15. Finalmente, indicar los datos del árbitro en la planilla anexa.

Instrucciones para los árbitros


UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTALRAFAEL MARÍA BARALT

VICERRECTORADO ACADÉMICOPROGRAMA INVESTIGACIÓN-CDCHT

REVISTA INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS

PLANILLA PARA ARBITRAJE DE ARTÍCULOS

I. Datos del Trabajo

Título:

Fecha de recepción en RIC: / / Fecha de envío al árbitro: / /Fecha recibido por el árbitro: / / Fecha de evaluación: / /

II. ArbitrajeÍtems a evaluar Exc. Bue. Reg. Def. Justificación

Titulo:Resumen:Claridad y coherencia del discurso:Organización interna del trabajo:Bibliografía utilizada:Aportes al conocimiento del objeto tratado:Interpretación y conclusiones:Contribución a la investigación científica:Apreciación general:

III. Decisión ObservacionesPublicarse sin modificacionesPublicarse con ligeras modificacionesPublicarse con modificaciones sustanciales.No publicable.

Nota: de requerir modificaciones, favor anexar hoja aparte donde se indiquen las mismas.IV. Datos sobre el árbitroNombre:Institución de adscripción:Titulo del último trabajo publicado:Revista u otro medio:Fecha de publicación:Dirección postal, teléfono y E-mail:

______________________Firma

Ciencia y Tecnología al servicio de las comunidades


UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL RAFAEL MARÍA BARALT

REVISTA INVESTIGACIONES CIENTÍFICASPUBLICACIÓN SEMESTRAL DEL

PROGRAMA INVESTIGACIÓN – CDCHT

Suscripción Subscription2 números al año. Edición en papel 2 numbers Publisher two times a year.

Single EditionVenezuela (Precio por año) Bs.F. 30

Latin America and Caribbean: price one year $12 USA, Europe and Asia: $ 12

Versión CD-ROM Bs.F. 20 CD-ROM: $ 10Número sencillo o suelto: Bs.F. 15 One single edition: $ 10Número sencillo en CD-ROM: Bs.F. 10 One single CD-ROM: $ 8

Las solicitudes de canje y suscripción deben enviarse a:(The subscription and exchange requests must be sent to)

Revista Investigaciones Científicas. Universidad Nacional Expe-rimental “Rafael María Baralt”. Programa Investigación, Quinta Ghirladina, Av. Intercomunal con calle José María Vargas. Nº 1. Sector Bello Monte, teléfonos 0264-2414187. Código postal 4013. Apartado postal 28, Cabimas, Estado Zulia. [email protected] Correo electrónico: [email protected], [email protected], [email protected]

----------------------------------------------------------------------------------------Ficha de suscripción

Subscription form

Nombre y apellidos:___________________________________________Name

Dirección: _________________________________________________Adress Teléfonos:____________ E-mail:_______________________________ Apartado:___________________P.O Box

Ciudad:______________________City, zip code

Estado:_____________________State:

País:________________________Country


La Revista Investigaciones Científicas UNERMB (NE) Vol. 5, N° 1 y N° 2, Enero-Diciembre, se terminó de imprimir en el mes de diciembre de 2014, con un tiraje de 500 ejemplares, bajo

la responsabilidad de la Imprenta Astrodata. Se utilizó fuente Cambria, papel bond 20, portada glasse 200.

revista - 150.185.9.18150.185.9.18/fondo_editorial/images/pdf/ric/enero diciembre vol 5 … ·...

Documents