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Tlamati Sabiduría, Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

Memorias

Evaluación del álamo blanco (Populus alba), para biorremediación de

zonas contaminadas con metales pesados como el mercurio (Hg).

Leonardo Bacho Torres (Becario)

Universidad Autónoma de Guerrero

Unidad Académica en Desarrollo Sustentable

Programa de Verano Delfín

[email protected]

Área en la que participa: VI Biotecnología y Ciencias Agropecuarias

Dra. María Dolores Guevara Espinosa.

Profesor- Investigador de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

[email protected]

Resumen

En este trabajo se pretende ver la factibilidad del Álamo blanco (Populus alba) para poder ser

utilizado en la técnica de biorremediación de suelos contaminados con metales pesados como el

Mercurio (Hg), recordando que este elemento es muy toxico y por consiguiente puede traer varias

afectaciones al suelo, al subsuelo y en la salud ambiental y humana. La selección de la planta fue

en base a consultas bibliográficas para ver e identificar plantas de rápido crecimiento que se

pudieran encontrar en las zona donde se llevó a cabo la investigación, y que pudieran soportar

climas un tanto fríos como calientes, puesto que de dar positivo la investigación se pueda dar a

conocer el trabajo y así poder aplicar una biorremediación con esta planta que es de rápido

crecimiento. El trabajo consto en colectar una muestra de suelo y hacer pruebas fisicoquímicas a

dicha muestra (nuestro blanco) antes de ser contaminada, para tener puntos de referencia en la

investigación; posterior a ello se llevó acabo la contaminación del suelo con el metal pesado que

este caso fue el Hg, después a eso se siguieron los análisis, esta vez con un espectrofotómetro de

UV- visible para ver así si la planta estaba funcionando como absorbente del contaminante. Sin

duda alguna es necesario seguir haciendo más análisis y determinar que el mercurio fue eliminado

del suelo.

Palabras clave: Biorremediación, Mercurio, Contaminación, suelo, espectrofotómetro.



Introducción

La contaminación a nivel mundial es una problemática hoy dia de gran preocupación para

la humanidad y la vida en el planeta, ya que se está afectando mucho de los factores bióticos que

nos rodean, y como consecuencia de ello tenemos más desastres naturales.

Sin duda alguna la problemática sobre la contaminación se debe a las actividades

antropogénicas, las cuales están devastando muchos aspectos en el mundo, como prueba de ellos

tenemos a contaminación atmosférica y la consecuencia en la afectación a la capa de ozono, así

como también la contaminación de los cuerpos de agua y sobre todo a la de los suelos; es ahí que

la presente investigación que se llevó a cabo en las instalaciones del laboratorio de fisicoquímica

de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, tratando así de remediar esa problemática que

existen sobre contaminación de suelos que en este caso fue por metales pesados como el Mercurio

(Hg), esto por la toxicología del mercurio.

Actuaciones preventivas en sanidad laboral y ambiental (Santiago, 2001), trabajando con

una muestra de suelo obtenidas en las instalaciones de la misma institución. Se puede decir que la

técnica de biorremediación fue ex situ, ya que la muestra colectada se llevó al laboratorio antes

mencionado para sus pruebas fisicoquímicas y por consiguiente de la contaminación llevar acabo

su monitoreo.

Materiales y Métodos

Esta investigación busca evaluar la planta del Álamo blanco (Populus alba) para una

biorremediación de suelos contaminados con metales pesados como el Mercurio (Hg). El trabajo

comienza cuando se tiene las muestra de suelo, la elección del contaminante y la planta a evaluar

(Figura 1).

Fig.1 Muestra de suelo, Contaminante (Hg) y Planta.



Colecta de la Muestra

La muestra de suelo se colecto dentro de las instalaciones de la institución donde se llevó a

cabo la presente investigación, utilizando como materiales una espátula, guantes, recipiente de

plástico (Figura 2). La cantidad de suelo fue llenar el recipiente hasta llegar a tope, para después

sellarlo y llevarlo al laboratorio donde se tenía que llevar acabo las primeras las primeras pruebas

fisicoquímicas para tomar los puntos de referencia de esta investigación y poder continuar con toda

la metodología.

Pruebas Fisicoquímicas

Densidad:

Para llevar a cabo esta prueba se tuvo que pesar la muestra de suelo en una balanza analítica

con un vaso de precipitado de 1000 ml. y aplicar la siguiente operación que consto de dividir el

peso de la muestra / peso del vaso (Ecuación 1):

1189.5𝑔

1000 𝑚𝑙

Temperatura:

Para tomar la temperatura solo se utilizó un termómetro de mercurio que se encontraba en

el laboratorio y para ello solo se sumergió en la muestra de suelo por uno instantes para hacer el

registro de la temperatura.

Fig.2 Colecta de la muestra para llevarla al laboratorio a sus respectivas lecturas fisicoquímicas.

Ecuación 1. Para la determinación de la densidad de la muestra de suelo.

= 1.1895 g/ml



Humedad:

La determinación de la humedad del suelo es primordial para resolver problemas vinculados

a las necesidades de agua de riego (Reyna y ecol., 2011) y para poder sacar esta variable fue

necesario hacer el peso de una parte de muestra en húmedo en una balanza (Figura 3);

Luego de eso se puso a secar en una manta de calentamiento MCA 301-4 (Figura 4) a una

temperatura de 80°C hasta que la muestra depositada hay se secara para que después se llevara a

cabo la siguiente formula: % = m d (100)

Fig.3 Pesaje de la muestra en húmedo.

m

Fig.4 Secado de la muestra en la manta de calentamiento



El desarrollo de la formula fue la siguiente:

103.9𝑔

93.0𝑔

pH: el potencial de hidrogeno se llevó acabo con unas tiras de pH, disolviendo una porción

de la muestra de suelo en un vaso de precipitado de 50 ml y agua destilada (Figura 5), el resultado

de la muestra fue un pH de 7 Neutro.

Contaminación

La contaminación se llevó acabo en base a la densidad de la cantidad de muestra de suelo

y fue una contaminación al 3% de concentración. El mercurio se midió con una pipeta y se vacío

al recipiente donde teníamos la muestra por contaminar.

Plantación

Esto llevó acabo días después de la contaminación de la muestra de suelo con la que

comenzamos a trabajar para la investigación, la planta seleccionada fue el Álamo blanco (Populus

alba) estas fue solo se limpió parte de su radicular y se insertó en la muestra contaminada (Figura

6).

(100) % = = 10.4 % Humedad

Fig.5 Disolución de la porción de la muestra para la lectura de pH.

Fig.6 Plantación del Álamo blanco (Populus

alba).



Análisis post contaminación

Espectrofotométricos

En estos análisis se hizo una disolución tomando una pequeña porción de la muestra ya

contaminada, pesando 1g. de eso (Figura 7) y disolviéndolo en 20ml. de agua destilada, agitando

con una varilla de cristal por unos 2min. (Figura 8), luego utilizando un embudo, una base y papel

filtro se prosiguió a depositar la muestra que se estaba diluyendo y esperar a que terminara e filtrado

(Figura 9):

Fig.7 Extracción de una pequeña muestra de suelo.

Fig.8 Agitación de la muestra.



Las primeras filtraciones fueron de nuestro suelo sin contaminar (el blanco) y del suelo ya

contaminado como se nota en la figura 9 de lado derecho, para tener un punto de referencia en los

análisis, posterior a ello las pruebas que se siguieron haciendo fueron las mismas: filtrados al vacío,

pH, espectrofotometrías, y estas después de todo el procedimiento anterior se realizaban cada tercer

día como se muestra en la siguientes imágenes (Figura 10):

Fig.9 Filtrado de la muestra de suelo.

Fig.10 Análisis de la muestra en el espectrofotómetro.



Resultados

Las presentes graficas nos muestran cuales fueron los resultados obtenidos mediante el

tiempo en el cual se llevó a cabo la investigación. Los resultados nos ayudan a ver los parámetros

que determinaran la viabilidad del proyecto, en este caso checamos las partes por millón de nuestra

muestra para ver si esta estaba disminuyendo o no este contaminante (Grafica 1).

Grafica 1. Concentraciones en PPM del mercurio en el Suelo contaminado.

Con respecto a la absorbancia pudimos notar que efectivamente nuestra curva iba en un

declive, lo cual esto nos proporcionada la información de que efectivamente estábamos obteniendo

resultados satisfactorios con respecto al análisis que estábamos realizando (Grafica 2).

Grafica 2. Resultados de la absorbancia en espectrofotómetro de la muestra.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Conce

ntr

acio

nes

en P

PM

Numero de Muestras

Concentraciones en PPM de Mercurio (Hg).

PPM

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Abso

rvan

cia

Numero de Muestras

Absorvancia UV-Visible de Mercurio (Hg).

ABS



En la presente grafica (Grafica 3) el análisis espectrofotométrico de la muestras de suelo y

en le podemos ver cómo es que a mayor concentración mayor será la absorbancia.

Grafica 3. Análisis en espectrofotometría UV-Visible en la muestra del suelo contaminado.

Discusión y Conclusión

Se eligió el Álamo blanco (Populus alba) para ver su viabilidad en una biorremediación de

suelo contaminado con metales pesados como el Mercurio, siendo este una planta de rápido

crecimiento y que pudiera además soportar climas fríos como calientes; y así ocurrido un desastre

de contaminación con un metal pesado como el que anteriormente se mencionó se pudiera usar en

lugares con climas como los que se mencionó anteriormente y así esta planta se pueda dar a conocer

para ser utilizada en proyectos de biorremediación.

En base a los resultados obtenidos por la técnica de espectrofotometría se pudo observar

que la planta efectivamente estaba absorbiendo el contaminante, por lo tanto se puede decir que el

Álamo blanco (Populus alba) es una planta con la cual se puede trabajar para llevar a cabo una

biorremediación de suelos contaminados con metales pesados y en este caso poder absorber

mercurio. Esto se pudo observar y verificar con las muestras que se corrieron en la

espectrofotometría (Grafica 1) del análisis de las PPM, en ella se observó la disminución del

mercurio con el paso del tiempo, (Grafica 2) al igual se notó la línea de disminución en la

absorbancia y que por ultimo (Grafica 3) se verifica que esta planta es efectiva para el uso de una

biorremediación para suelos contaminados con metales pesados como el mercurio.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

Inte

nci

dad

de

Abso

rvan

cia

Concentraciones en PPM

Espectrofotometria UV-Visible en el Álamo blanco en

contaminacion con Mercurio"

Series1



Agradecimientos

En primera instancia agradezco a la Universidad Autónoma de Guerrero por la

oportunidad que nos ofrece al pertenecer a esta gran institución.

Agradezco a la Dra. María Dolores Guevara Espinosa por su aceptación a este grandioso

proyecto y por la paciencia y las enseñanzas que nos brindó en este verano de investigación y a la

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla por grata estancia en sus instalaciones, así como

también a los técnicos de laboratorio de Fisicoquímica Ambiental por sus atenciones y gran ayuda

a nosotros los veraniegos DELFIN 2016.

Un agradecimiento muy especial para mis padres y familiares que creyeron en mi para poder

cumplir tan maravilloso viaje de aprendizaje.

Por ultimo pero no el menos importante un gran agradecimiento al XXI Primer Verano de

la Investigación Científica y Tecnológica del Pacifico Programa DELFIN por creer en nosotros

lo jóvenes que tenemos esa ambición por el aprendizaje en pro a la investigación, por la confianza

que nos ofrecen y sobre todo por adentrarnos a ese mundo que parece ser un sueño y que ahora este

verano 2016 fue una realidad y sé que se pueden logran muchas cosas positivas para nuestros

entornos y para el mundo que nos rodea.

El investigador sufre las decepciones, los largos meses pasados en una dirección

equivocada, los fracasos. Pero los fracasos son también útiles, porque, bien analizados,

pueden conducir al éxito.

“ALEXANDER FLEMING”.

Referencias

ADAMS SCHROEDER, R.H., DOMINGUEZ RODRÍGUEZ, V. I. Y GARCÍA HERNÁNDEZ,

L. (1999); Potencial de la Biorremediación del Suelo y Agua Impactados por Petróleo en el Trópico

Mexicano. Universidad Autónoma de Tabasco.

Biorremediación de Cianuro y Mercurio en Minería Aurífera; JOSCAJD Prensa &

Comunicaciones (eds), 200pp.

ESPAÑOL, S.C. (2001); Toxicología del mercurio. Actuaciones preventivas en sanidad laboral y

ambiental. CYTED. 1-10.

GUERRERO ROJAS, J. J., G+ARATE ORTIZ, Z. (2013); biorremediación de la contaminación

por mercurio en minería informa [en línea] Fecha de consulta 18 de Julio de 2016



http://www.uprm.edu/biology/profs/massol/manual/p2-humedad.pdf Fecha de consulta 18 de Julio

de 2016.

IBÁÑEZ, J. J., (2011); Contaminación por Mercurio de Suelos Urbanos y Periurbanos (Cuencas

de Drenaje y Bioacumulación en la cadena trófica), Blogs, Madri+d.

REYNA, T., REYNA, T., LABAQUE, M., FULGINITI, F., RIHA, C., LINARES, J., (2011);

Importancia de la determinación de la humedad en estudios de infiltración y escorrentía superficial

para períodos largo. Revista Ambiente Agua, p.1, Argetina.

Van Dillewijn, P., Couselo, J.L., Corredoira, E., Delgado, A., Wittich, R.M., Ballester, A., y

Ramos, J.L. (2008) Bioremediation of 2,4,6-trinitrotoluene by nitroreductase expressing transgenic

aspen.Environmental Science and Technology 42: 7405-7410.

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