Algas rizhoclonium.
Enviado por Camilo Mantilla • 1 de Mayo de 2016 • Informe • 3.150 Palabras (13 Páginas) • 362 Visitas
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INFORMACIÓN GENERAL
Código Proyecto | PIF – 2016 - I | IA- II-01 | |
Título del Proyecto | DEPURACION DEL AGUA RESIDUAL DEL BENEFICIO DE CAFÉ MEDIANTE ALGAS DEL GENERO RHIZOCLONIUM RIPARIUM | ||
Estudiantes Investigadores | Julian Mantilla, Camilo Andrés Mantilla, Maira Alejandra Rojas. | [pic 8] | |
Línea de Investigación | Saneamiento ambiental | ||
Eje Temático | Tratamiento de aguas residuales | ||
Asignatura Teórica | Química y biología | ||
Asignatura Investigación | Investigación Aplicada II | ||
Alcance de la Investigación | Cuantitativa / Descriptiva | Figura 1.Estructuras de la macro alga Rhizoclonium | |
Docente Director | Sandra Liliana Gómez Ayala | Teléfono | |
Correo Electrónico | |||
Docente Tutor | Sandra Liliana Gómez Ayala | Teléfono | 7276500 Ext.130 |
Correo Electrónico | Sandra.gomez@mail.unilibresoc.edu.co | ||
Fecha de Inscripción | Febrero 2016 | Duración del Proyecto | 6 meses |
INFORMACIÓN ESTUDIANTES INVESTIGADORES
Nombre | Maira Alejandra Rojas | Cedula | |||
aleroblan@gmail.com | Celular | Teléfono |
Nombre | Julián Mantilla Díaz | Cedula | 1.101.695.663 | ||
Mantilla_julian.09@hotmail.com | Celular | 3172311889 | Teléfono |
Nombre | Camilo Andrés Mantilla Porras | Cedula | 1.101.694.724 | ||
Camilomantilla9625@gmail.com | Celular | 3167565845 | Teléfono |
INFORMACIÓN PROYECTO
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Contiene: Descripción del Problema, objetivo, metodología y resultado esperado máximo 150 palabras | ||
El presente estudio busca demostrar la efectividad de la macro alga rhizoclonium riparium como depurador del agua residual resultante del proceso de beneficio del café, buscando comprobar que tan pura puede llegar a resultar el agua después de la integración del alga sin que ella misma contamine el agua ya tratada. El problema se centra en que el agua residual con materia orgánica, puede ser tratada por medio de la biorremediacion con el alga rizhoclonium. El objetivo principal en el proyecto, es mediante un estudio comparativo experimental, que se llevara a cabo de la siguiente manera: se aplicara la misma cantidad del alga y el mismo volumen de agua, en diferentes disoluciones de agua residual, para ver la efectividad de la depuración y la cantidad del alga producida para que ella misma no se convierta en un contaminante El resultado esperado es que podamos tratar con el agua residual resultante del proceso de beneficio del café en su totalidad, obteniendo así un agua pura no apta para consumo humano pero si aprovechable para otros usos. | ||
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Descripción general del problema. Un Problema es una realidad negativa que se desea y que se puede cambiar, por lo que representa una situación negativa específica que afecta a un sector de la comunidady no es la falta de algo.¿Dónde se presenta?, ¿Cómo se presenta?,¿Cuándo? ¿A quiénes afecta? ¿Por qué los afecta? ¿Cuáles son las causas? | ||
El beneficio húmedo del café incluye el despulpado, la fermentación, el lavado y el secado del grano. En el despulpado a las cerezas se les retira la pulpa rápidamente después de la recolección. En este proceso se debe dejar el café mínimo 6 horas en agua, después del último lavado del grano pasa al secado y por ende el agua es tirada y no se le da un buen manejo o aprovechamiento. http://www.cafedecolombia.com/particulares/es/sobre_el_cafe/el_cafe/post-cosecha/ Las comunidades de algas responden por lo general a los impactos antropogenicos, como el exceso de nutrientes y sustancias toxicas, convirtiéndose así en buenos indicadores de cambio en calidad del agua (Wang y Lewis, 1997). Recientes estudios consideran una serie de atributos específicos para catalogar estas plantas como indicadores ecológicos (Costas y Liss, 1999; Schiever y Wong, 2000). Tomando en cuenta estos valiosos aportes se usara la macro alga rhizoclonium riparium como depurador del agua residual resultante del beneficio del café, para darle un segundo uso, no como agua apta para el consumo humano, pero si para otros usos. | ||
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¿Cómo propone resolver el problema? | ||
Por medio del uso del alga Rhizoclonium riparium, realizaremos un estudio para demostrar su efectividad como depuradora e indicador biológico, haciendo pruebas con el agua residual del beneficio del café, determinando si el alga es capaz de realizarle un tratamiento purificador limpiando la materia orgánica presente después del lavado del café. | ||
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Preguntas que se formula a partir de la pregunta problema, ¿qué se necesita saber? | ||
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¿Qué tanta cantidad de materia orgánica podrá ser removida de aguas residuales del beneficio del café con el alga Rhizoclonium? | ||
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Es una suposición, respuesta a la pregunta problema, una posible solución al problema desde el conocimiento y debe estar soportada en una teoría. | ||
En este estudio queremos observar y determinar que tan efectiva es el alga Rhizoclonium riparium limpiando material orgánico en aguas residuales del proceso del beneficio del café, estudios anteriores nos sirven de base ya que demostraron que dicha alga es capaz de retener y tratar unas buenas cantidades de cobre y plomo, purificando el agua que recorre un manglar hasta llegar a un estuario. | ||
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Se definen a partir de los objetivos de la investigación | ||
Tipo de variable | Variable | Unidad/Clase |
Dependientes | Remoción | % |
Carga orgánica | mg/l | |
Independiente | Especie alga | Nombre del alga |
Tiempo de retención | Horas | |
Volumen de la muestra | ml | |
Intervinientes | Temperatura | ºC |
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¿Para qué sirven los resultados del proyecto? Por qué y para que el proyecto. ¿Por qué se requiere?, Porque es importante? Posibles beneficiarios de la investigación (diferente de población y muestra), Cuál es la innovación (novedad) del trabajo, ¿qué tiene de nuevo?, ¿Que desencadenantes puede tener el problema a futuro?, ¿Que contribución o aporte puede generar la investigación? | ||
Esta investigación principalmente nos mostrara que tan efectiva es el alga en remoción de material orgánico, anteriormente se había realizado esta investigación con el mismo tipo de alga para remover metales, esos resultados dejaron como base que el alga Rhizoclonium riparium es capaz de deputar el agua de los manglares disminuyendo un poco las concentraciones de plomo y cobre, y reduciendo la salinidad del agua en los estuarios. En muchas fincas cafeteras es captada el agua de quebradas y riachuelos que pasan por las mismas, cuando llegan las cogidas de café; Gran cantidad de esta agua es usada en el proceso del beneficio del café la cual después de su uso en el lavado, no tiene otra aplicación y es tirada desperdiciándose. Como innovación nuestro proyecto quiere probar la eficiencia del mismo tratamiento pero en aguas residuales con materia orgánica resultantes del beneficio del café para ver su nivel de pureza después de aplicado, conociendo dichos niveles podremos saber que usos le podemos dar, está muy claro que para el consumo humano no la podremos aprovechar, pero si se podría usar como agua para riego de otros cultivos, o para uso en los baños. | ||
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Dueños y/o socios de entidades como: instituciones educativas, casa de interés social, fincas. | ||
Cultivadores de café en el municipio del socorro. | ||
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Soporte teórico para la formulación de la hipótesis, ¿qué dice la teoría? Respecto de la posible solución, responder las preguntas de la sistematización. | ||
RHIZOCLONIUM Filamentos delgados, de hasta 60 µm de diámetro, libres o fijados por un disco lobulado; no están ramificados o presentan algunas células con rizoides laterales. Las células son varias veces más largas que anchas y presentan un cloroplasto reticulado, parietal, con pirenoides, a menudo densamente empaquetados con almidón.
Habitad y ecología Rhizoclonium vive en aguas dulces, salobres y marinas, a menudo mezclado con otras algas, o en marismas formando densas matas. Distribucion Cosmopolita: esta especie se puede hallar por todo el mundo. Clasificacion Reino Protoctista | División Chlorophyta |Clase Ulvophyceae | Orden Cladophorales | FamiliaCladophoraceae | Lista de especies Rizhoclonium tortuosum: Alga de color verde, más o menos pálido, formada por un talo que consiste en filamentos no ramificados, de textura blanda y fláccida, libres, que forman un entramado sobre el sustrato. Los filamentos, que pueden tener rizoides, están formados por células cilíndricas de 6 – 27 micras de anchura y con una altura entre 1 y 8 veces la anchura; tienen cloroplastos parietales, reticulados y con varios pirenoides, y entre 2 y 9 núcleos dispuestos axialmente. La reproducción sexual se produce mediante zoosporas tetraflageladas e isogametos biflagelados; la asexual, más frecuente en el campo, ocurre por fragmentación directa de los filamentos y por la formación de acinetos. http://www.asturnatura.com/genero/rhizoclonium.html BIORREMEDIACION La biodegradación es el proceso natural por el cual los microorganismos degradan o alteran moléculas orgánicas transformándolas en moléculas más pequeñas y no tóxicas. Sin embargo, este proceso es muy lento y puede acelerarse introduciendo determinadas bacterias o plantas en los ambientes contaminados. Esta intervención se denomina “biorremediación” o “biocorrección” y se define como el empleo de organismos vivos para eliminar o neutralizar contaminantes del suelo o del agua. En los procesos de biorremediación generalmente se emplean mezclas de microorganismos, aunque algunos se basan en la introducción de cepas definidas de bacterias u hongos. Actualmente se están desarrollando microorganismos, algas (especialmente cianobacterias o algas azules) y plantas genéticamente modificadas para ser empleadas en biorremediación. Degradación enzimática: Consiste en el empleo de enzimas en el sitio contaminado con el fin de degradar las sustancias nocivas. Dichas enzimas son previamente producidas en bacterias transformadas genéticamente. Esta aplicación de la biotecnología lleva décadas en el mercado y hoy las compañías biotecnológicas ofrecen las enzimas y los microorganismos genéticamente modificados para tal fin. Remediación microbiana: Se refiere al uso de microorganismos directamente en el foco de la contaminación. Estos microorganismos pueden ya existir en ese sitio o pueden provenir de otros ecosistemas, en cuyo caso deben ser inoculados en el sitio contaminado (proceso de inoculación). Cuando no es necesaria la inoculación de microorganismos, suelen administrarse más nutrientes, como fósforo y nitrógeno con el fin de acelerar el proceso. Fitorremediación: La fitorremediación es el uso de plantas para limpiar ambientes contaminados. Aunque se encuentra en desarrollo, constituye una estrategia muy interesante, debido a la capacidad que tienen algunas especies vegetales de absorber, acumular y/o tolerar altas concentraciones de contaminantes como metales pesados, compuestos orgánicos y radioactivos, etc. Las ventajas que ofrece la fitorremediación frente a los procesos descritos anteriormente son el bajo costo y la rapidez con que pueden llevarse a cabo ciertos procesos de degradación.
Proceso de beneficiado húmedo del caféSe define como la transformación del fruto de café maduro a café pergamino seco de punto comercial, a través de las siguientes etapas: Recolección del fruto, recibo y clasificación del fruto, despulpado del fruto, clasificación del café despulpado, remoción del mucílago del café despulpado, lavado del café fermentado, clasificación del café lavado, secamiento del café lavado, almacenamiento del café seco y manejo de los subproductos. MUCILAGO: El mucílago es una sustancia vegetal viscosa, coagulable al alcohol. También es una solución acuosa espesa de una goma o dextrinautilizada para suspender sustancias insolubles y para aumentar la viscosidad. Los mucílagos son análogos, por su composición y sus propiedades, a las gomas, dan con el agua disoluciones viscosas o se hinchan en ellas para formar una pseudodisolución gelatinosa. Se encuentran en las algas, semillas de lino (Linaza), semillas de chía, en raíces de malva, membrillo, liquen, nopal, en ciertos hongos y en muchos vegetales. Proceden de las degradaciones de la celulosa, calosa, lignina y de las materias pécticas. | ||
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Se formula a partir de la pregunta problema | ||
Medir la cantidad de materia orgánica removida y la calidad del agua después de, aplicarle el tratamiento de purificación con el alga Rhizoclonium riparium. | ||
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Se obtiene a partir de las preguntas formuladas en la sistematización | ||
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Estado del arte, que otras investigaciones se han realizado sobre el tema, resultados más significativos con la respectiva cita bibliográfica. Es copiar el resumen de artículos y hacer la cita bibliográfica.¿Qué hicieron?, ¿qué encontraron?, ¿quién lo hizo?¿Dóndefue realizado? ¿Cuándo? | ||
Los procesos de bioremediación, basados en la capacidad que tienen algunos organismos de captar y acumular contaminantes, representan una técnica alternativa para la eliminación y recuperación de metales desde efluentes industriales o urbanos, teniendo, en el caso de emplear algas, las ventajas de un bajo costo, la no producción de contaminación secundaria y gran capacidad de acumulación sobre los métodos convencionales (Jin-Fen et al. 2000). Los bioindicadores pueden tener un rango de respuesta desde el nivel biomolecular al poblacional y de comunidad. Las algas bénticas han demostrado ser organismos capaces de tolerar altas concentraciones de metales, especialmente por su capacidad de acumular iones en su pared celular (Panizzo et al 1998, Wang et al, 1997). Su uso como agentes de control de contaminación están relacionados con sus características fisiológicas y su bioquímica de absorción (Larsen 1997, Hall 1981, Lage et al 1986, Peña 1998, Peña et al 1999, Chong et al 2000). Según Wilson (1994) los organismos bioindicadores son aquellos cuya presencia o abundancia indican algún proceso o condición del sistema en el que habitan. El alga verde Rhizoclonium riparium crece epífita sobre las raíces del mangle y en sustratos aislados en los planos lodosos intermareales (Peña 1998, Cantera & Blanco 2001). El objetivo de este estudio es determinar el comportamiento de R. riparium expuesta a cobre y evaluar su eficiencia como organismo indicador de sistemas marinos contaminados por metales pesados. La presencia de especies perennes con ciclos de vida anual pueden utilizarse como un criterio inicial para su identificación como bioindicadores, sin embargo, dado que los organismos están sujetos a una variedad de agentes estresantes en su ambiente natural, se necesitan múltiples medidas que ayuden a identificar y separar los efectos de factores de estrés inducidos (e.g otros contaminantes, metales pesados) de los efectos de los tipos de estrés natural, como variaciones de los factores fisicoquímicos, competencia, regímenes de temperatura, disponibilidad de alimento (Chong et al. 2000). El presente estudio pretendió evaluar la capacidad de respuesta a la contaminación por metales por parte del alga verde R. riparium y su uso como indicador biológico, mediante la determinación de la actividad fotosintética de la especie, expuesta a diferentes concentraciones subletales de cobre en el laboratorio http://www.oceandocs.org/bitstream/handle/1834/2256/Evaluaciones%20de%20la%20tasa%20fotosintetica.pdf?sequence=1 | ||
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Decir el tipo de investigación de acuerdo al alcance es decir: exploratorio, descriptiva, correlacional o explicativa y explicar el por qué? | ||
Investigación descriptiva donde se seleccionan unas serie de conceptos y variables donde se mide cada una de ellas. | ||
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¿Cuál será el procedimiento a seguir?, los pasos a realizar. ¿Cómo se lograran los objetivos? un párrafo por cada uno. Tipo de diseño. | ||
1/ Recolección de Macro algas de todo tipo. 3/ Identificación de la Macro alga Rhizoclonium riparium. 4/ Toma de agua residual del beneficio del café. 5/ Se procede a llevar los materiales de trabajo al laboratorio para comenzar con los experimentos. 6/ Con los experimentos ya montados en el laboratorio se procede a dejarlos en unas condiciones optimas de luz y refrigeración para que la macro alga realice su proceso de limpieza y purificación. 7/ Se tomaran datos cada tres días para ver el comportamiento del proceso de purificación. 8/ Pasado quince días se tomaran todos los datos recolectados y se analizaran para ver el rendimiento de la macro alga, los niveles de sólidos disueltos, el pH, la turbiedad y las viscosidad presentes en el agua para determinar si el experimento fue un éxito. | ||
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Valores de la cantidad de individuos o elementos que componen el sistema y cuantos serán tomados para hacer analizados. Ejemplo: Un terreno con de 50 árboles (Población) pero se tomaran 15 (muestra) para analizar. Es diferente de la población objetivo. | ||
-En el proyecto utilizaremos la macro alga rhizoclonium riparium. -De muestra tomaremos doce botellas experimentales con diferentes volúmenes de agua residual disuelta. | ||
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RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN | ||
¿Cómo y dónde fue obtenida la información para elaborar el proyecto?, Pruebas? Monitoreo? | ||
Los dato del proyecto serán obtenidos mediante unos monitoreo | ||
DATOS RECOPILAR | ||
Los datos a recopilar serán:
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ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LOS DATOS | ||
Estadística aplicada a los datos y cuales | ||
Se utilizara una base de datos donde registraremos en cada toma de muestra, la temperatura del ambiente, la radiación solar, y para cada uno de nuestros recipientes experimentales se registrara el pH, la turbiedad, el oxigeno disuelto, y otros parámetros establecidos en la normatividad. | ||
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS | ||
¿Cómo se presentan los resultados en el informe?, cuales tablas y cuales gráficas, debe corresponder con las variables del problema | ||
Los resultados se presentaran en las siguientes gráficas y tablas realizadas mediante los resultados obtenidos en cada uno de los recipientes experimentales. Se tomaran fotos acerca de los materiales y procedimientos realizados en el laboratorio, para la realización de la etapa experimental. | ||
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Uno de los resultados esperados es saber si el agua residual del beneficio del café logra alcanzar un nivel de pureza mínimo reglamentario, para darle un segundo uso aprovechable, bien sea como agua para riego o para uso en baterías de baños. Encontrarle un aprovechamiento a la macro alga después del experimento ya sea como alimento para peces o como generador de biomasa para algún tipo de biodiesel. | ||
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Artículos, videos, posters, informes, ponencias, programas de televisión, diseños, planos, equipos, registros, informes. | ||
Los productos esperados serán registros que sustenten la información esperada acerca de la eficiencia de la macro alga rhizoclonium como purificador biológico del agua residual del beneficio del café. | ||
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Consiste en consignar las leyes y normas que rigen el problema seleccionado. | ||
Colombia es regida por un marco normativo sobre pureza y calidad del agua el cual debe ser tomado en cuenta para la realización de este proyecto. Las normas que rigen son llevadas por el ministerio de ambiente; el índice de riesgo de la calidad del agua para el consumo humano (IRCA) será nuestra base de datos para ver la calidad del agua tratada con el alga Rhizoclonium riparium. |
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Año | 2016 | |||||||||||
ACTIVIDADES | Marzo | Abril | Mayo | |||||||||
Semana | 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 |
Fase Experimental: Recolección de muestras e identificacion | X | X | X | X | ||||||||
Fase Experimental: Elaboración y montaje del experimento | x | x | x | x | x | |||||||
Recolección de datos | x | x | ||||||||||
Presentación de resultados | x | x |
PRESUPUESTO
Ítems | Valor Parcial |
Materiales | 25.000 |
Equipos | - |
Transporte | 15.000 |
Personal | 20.000 |
Otros | 20.000 |
Subtotal | 80.000 |
Imprevistos (5%) | 4.000 |
Total | 84.000 |
FUENTES DE FINANCIACIÓN
De donde saldrán los recursos para el desarrollo del proyecto. En el caso de análisis de muestras en el Laboratorio de Aguas, pueden ser financiados por el programa de Ingeniería Ambiental, si se cumple con los requisitos establecidos.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Cantera, JR y Blanco, JF. The Estuary Ecosystem of Buenaventura Bay, Colombia. Ecological Studies, Vol 44. Seeliger & Kjerfve editors. En: Coastal Marine Ecosystems of Latinoamérica. Springer - Verlag. Berlín. 2001. Wang, W, Gorsuch, JW; Hughes, JS. Plants for Environmental Studies. CRC Press. 1997. USA. Panizzo, L; Mora, C y Sosa, M. Bioacumulación de Metales Cu y Zn en Caulerpa sertularoides de la Bahía de Cartagena. En: Memorias de VIII Seminario de Ciencias y Tecnologías del Mar Colombia. Santa Marta, Colombia. Octubre 26-30 de1998. 15 p. |
FIRMAS DE ACEPTACIÓN
Maira Alejandra Rojas Estudiante Investigador Julián Mantilla Díaz | Estudiante Investigador Camilo Andrés Mantilla |
Sandra Liliana Gómez Ayala, Ph. D Docente Tutor | Sandra Liliana Gómez Ayala, Ph. D Docente Director |
Qca. ELIZABETH CÉSPEDES TORRES Coordinación Investigación Ingeniería Ambiental |
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