-
ARTCULO ORIGINALABSORCIN DE ARSNICO Y CROMO MEDIANTE
MICROORGANISMOS EFICIENTES EN LAS AGUAS DE LABAHIA INTERIOR DEL
LAGO TITICACA-PUNO, 2012
ABSORPTION OF ARSENIC AND CHROMIUM BY USING
EFFICIENTMICROORGANISMS IN THE WATERS OF THE INNER BAY OF THE
LAKE
TITICACA-PUNO, 2012Zoraida Nila Ari-Aamuro1
RESUMENLa investigacin se realiz en aguas de la baha interior
del lago Titicaca, Puno-Per,con el objetivo de cuantificar y
comparar antes y despus del tratamiento con losmicroorganismos
eficaces (EM); el mtodo fue experimental, se consideraron 2
zonas:el puerto de la baha interior del lago Titicaca (zona A) y
los exteriores de la laguna deoxidacin de la isla Espinar (zona B),
las pruebas fueron realizadas en el laboratorio dela Universidad
Mayor de San Andrs, La Paz-Bolivia. Se observaron
resultadosaplicando la tcnica de espectrofotmetro de absorcin
atmica. En la zona A, secuantific arsnico con un 0.33mg/L y cromo
0.0 mg/L; en la zona B; se cuantificarsnico 1mg/L y cromo 0.0 mg/L;
estos niveles no se encuentran dentro de los lmitespermisibles
(segn MINAM). Los niveles de arsnico en aguas provenientes del
puertoy de los exteriores de la laguna de oxidacin disminuyeron
despus del tratamiento conlos microorganismos eficaces (EM) a
0.02mg/L. en la zona A, y 0.12 mg/L, en la zonaB. De los resultados
obtenidos para arsnico, segn el anlisis de varianza (ANOVA)para el
factor das, y para el factor soluciones porcentuales muestra una
altasignificancia. Para arsnico la prueba de comparacin mltiple de
Tukey (p0,01) deprobabilidad muestran diferencias significativas.
En conclusin el efecto de losmicroorganismos eficaces (EM) en el
tratamiento de arsnico de las aguas de la bahainterior del lago
Titicaca-Puno, fueron beneficiosos ya que hubo una reduccin de
lacantidad de arsnico en ambas zonas, el tratamiento fue efectivo
en la disminucin.Palabras clave: baha, Puno, microorganismos
eficaces, metales pesados.
1 . Biolloga, docente de la Carrera Profesional de Farmacia
UANCV.
Correspondencia:
Dra. Laura Beatriz Muoz CarbajalCel. 951-822038Email:
[email protected]
-
ABSTRACT
The research was carried out in the waters of the Bay of Lake
Titicaca, Puno-Peru, inorder to quantify and compare before and
after treatment with effective microorganisms(EM); The methods was
experimental, were 2 areas: the port of the Bay interior of
theTiticaca Lake (area A) and the exteriors of the oxidation of the
Espinar Island Lagoon(zone B), tests were performed in the
laboratory of the Universidad Mayor de SanAndrs, La Paz-Bolivia.
Results by applying the technique of atomic
absorptionspectrophotometer were observed. In zone A, was
quantified arsenic with a 0.33 mg/Land chrome 0.0 mg/L; in zone B;
arsenic was quantified 1 mg/L and chrome 0.0 mg/Lthese levels are
not within the permissible limits (according to MINAM). Levels
ofarsenic in water from the port and the exteriors of the oxidation
pond decreased aftertreatment with effective microorganisms (EM) to
0.02 mg/L in zone A, and 0.12 mg/L inthe area B. The results
obtained for arsenic, according to the analysis of variance(ANOVA)
for the days factor and factor percentage solutions shows a high
significance.For arsenic Tukey multiple comparison test (p0. 01)
likely to show significantdifferences. In conclusion the effect of
effective microorganisms (EM) in the treatmentof arsenic from
waters of the inner Bay of the Lake Titicaca-Puno, they were
beneficialsince there was a reduction in the amount of arsenic in
both areas, the treatment waseffective in decreasing.Keywords: bay,
Puno, effective microorganisms, heavy metal.
INTRODUCCIN
El agua es esencial para la vida, no solo es necesario para
beberla sino tambin para unsin nmero de actividades realizadas por
el hombre, las concentraciones humanassiempre se han establecido
donde existe abundante agua disponible, cerca de los lagos,ros
manantiales, entre otros6.
El lago Titicaca es el cuerpo de agua navegable ms alto del
mundo, situado a 3810msnm. Por sus caractersticas particulares en
lo geogrfico, constituye un medioexcepcional para el desarrollo de
una gama de especies silvestres entre ellos resaltan losmamferos,
peces y aves3.
-
La contaminacin del agua constituye un problema grave que es
ocasionado, pordesperdicios desechos orgnicos, residuos domsticos,
entre otros; los cuales hanpermitido que la eutrofizacin se
acreciente en el lago Titicaca. Sin embargo, durantelas ltimas
dcadas se ha prestado ms atencin a la contaminacin del agua, que
afectaa los habitantes y a las diversas actividades socioeconmicas,
medioambientales y a lasalud.
Algunos pases desarrollados encontraron soluciones especficas
para este tipo deproblemas haciendo uso de tecnologas modernas y
costosas, as se desarrollaronmtodos electroqumicos, tcnicas de
precipitacin, membranas impermeables, resinasde intercambio inico
entre otras7.
Entre las alternativas de tratamiento de aguas se desarroll la
tecnologa de losmicroorganismos eficaces (EM) descubiertos por el
Dr. Teruo Higa, en la Universidadde Ryukyus, Okinawa, Japn. El
principio fundamentalmente de esta tecnologa fue laintroduccin de
un grupo de microorganismos benficos, para mejorar las
condicionesambientales y mejorar la calidad de suelos y aguas.
La finalidad del estudio es dar a conocer datos importantes
sobre las perspectivasactuales del efecto beneficioso de los
microorganismos eficaces (EM).La informacinbrindara a las personas
e instituciones una alternativa, sostenible, inocua, econmica
ybeneficiosa que puede adecuarse y potenciar los esfuerzos ya
realizados pordescontaminar el lago Titicaca. Tambin servir de
soporte para investigacionesposteriores en la bsqueda de soluciones
para la contaminacin de la baha interior dellago Titicaca.
Por lo que se plante los siguientes objetivos: el objetivo
general fue evaluar el efectode microorganismos eficientes en la
disminucin de arsnico y cromo en aguas de labaha interior del lago
Titicaca, Puno. Los objetivos especficos fueron: a) Cuantificar
lapresencia de arsnico y cromo en aguas de la baha Interior del
lago Titicaca, Puno; b)evaluar la concentracin de arsnico y cromo
posterior al tratamiento con
-
microorganismos eficientes en aguas de la baha interior del lago
Titicaca, Puno; c)comparar la eficiencia de los microorganismos
eficientes en las dos zonas en estudio delas aguas de la baha
interior del lago Titicaca, Puno.
MTODOS
rea de estudio
Se consider dos zonas de estudio: La zona A: Constituida por
aguas provenientes delpuerto de la Baha interior del lago Titicaca,
localizada en el sector noreste de la ciudadde Puno, distrito,
provincia y departamento de Puno, a una altitud de 3810
m.s.n.m.,geogrficamente situada a 155026 latitud sur y
722621longitud oeste, con lassiguientes coordenadas x=391 380
(altura), y = 8 249 034 (latitud), z= 3809 (altitud);entre la Av.
Titicaca, Av. El Puerto y la Universidad Nacional del
Altiplano.
La zona B: Constituida por aguas provenientes de los exteriores
de la laguna deoxidacin de la isla Espinar, localizada en el sector
sur-este de la ciudad de Puno,distrito, provincia y departamento de
Puno, ubicada geogrficamente a una latitud sur155026 y a 700128 de
latitud oeste y a una altitud de 3810 m.s.n.m. con lassiguientes
coordenadas x=393 160 (altura), y = 8 247 215 (latitud), z= 3810
(altitud).
Mtodo y procedimiento de ejecucin
Toma de muestras de agua1. Se tomaron muestras de la zona A que
corresponde al puerto de la baha interiordel lago Titicaca y la
zona B que corresponde a los exteriores de la laguna de oxidacinde
la Isla Espinar.2. Se tomaron 1 litro de agua por cada unidad
experimental, es decir 3 litros deagua por zona lo que equivale a
un total de 6 litros de agua del lago Titicaca. Lasmuestras se
recolectaron con el uso de la botella oceanogrfica que permiti la
toma de3 muestras a la profundidad deseada (1m).
-
Despus de tomar muestras de agua se procedi a rotular los
envases y taparlos, paraevitar contaminaciones, enseguida fueron
embalados y preparados para llevarlos a lasinstalaciones del
Instituto de Investigaciones Qumicas de la Universidad Mayor de
SanAndrs, La Paz-Bolivia, para los anlisis respectivos.
Activacin de los microorganismos eficaces
La multiplicacin de EM se llama activacin. Se convierten en EM
activados(EMa). Los EM estn vivos, y se les pueden multiplicar
dndole una fuente dealimentacin5.
1. Para la activacin de los microorganismos eficaces se utiliz
la melaza, que esun producto extrado de la caa de azcar, la cual
permite multiplicar hasta cien veceslos microorganismos. Los EM,
una vez multiplicados se llaman EM activados (EMa).2. Se tom un
recipiente de 1 litro, se mezcl 50 ml de EM; 50ml de melaza decaa
de azcar y 900 ml de agua de buena calidad (sin cloro)3. Se deja
fermentar de 7 a 10 das con una temperatura constante (25 37 C)
encondiciones anaerbicas, a partir del tercer da se dej escapar un
poco de gas productode la fermentacin.
Determinacin de concentracin de arsnico y cromo
Las muestras fueron analizadas durante 7 das en las
instalaciones del Instituto deInvestigaciones Qumicas de la
Universidad Mayor de San Andrs, La Paz-Bolivia, porel mtodo de
espectrofotmetro de absorcin atmica.
Diseo experimental
Para la distribucin de los tratamientos y el procesamiento de
datos se utiliz el diseobloque completo al azar; dos zonas (A y B),
tres soluciones porcentuales (10; 20 y 30) ylos bloques se ha
considerado a los das (1, 2, 3, 4, 5, 6,7 das de muestreo).se
utiliz el
-
programa SAS V.9. Para determinar la significancia entre
tratamientos se utiliz laprueba de Tukey (p0.01%) de
probabilidad.
RESULTADOS
Tabla 1. Concentracin de arsnico antes del tratamiento con
microorganismoseficientes, segn zona de muestreo
Puerto de la baha interior del lagoTiticaca
(Zona A)
Exteriores de la laguna de oxidacinde la Isla Espinar
(Zona B)0.33 mg/L 1 mg/L
Tabla 2. Concentracin de cromo antes del tratamiento con
microorganismoseficaces, segn zona de muestreo
Puerto de la baha interior del lagoTiticaca
(Zona A)
Exteriores de la laguna de oxidacinde la Isla Espinar
(Zona B)0.0 mg/L 0.0 mg/L
-
Tabla 3. Concentracin de arsnico durante el tratamiento con
microorganismoseficientes segn das, soluciones porcentuales y zonas
de muestreo
Das SolucionesPorcentuales
Puerto de la bahainterior del lago
Titicaca
Exteriores de la laguna de
oxidacin de la islaEspinar
1
10% 0.214 mg/L 0.834 mg/L
20% 0.143 mg/L 0.574 mg/L
30% 0.071 mg/L 0.286 mg/L
2
10% 0.127 mg/L 0.801 mg/L
20% 0.085 mg/L 0.534 mg/L
30% 0.042 mg/L 0.267 mg/L
310% 0.084 mg/L 0.654 mg/L
20% 0.056 mg/L 0.436 mg/L
30% 0.028 mg/L 0.218 mg/L
4
10% 0.076 mg/L 0.621 mg/L
20% 0.051 mg/L 0.414 mg/L
30% 0.025 mg/L 0.207 mg/L
5
10% 0.067 mg/L 0.531 mg/L
20% 0.044 mg/L 0.354 mg/L
30% 0.022 mg/L 0.177 mg/L
610% 0.057 mg/L 0.441 mg/L
20% 0.038 mg/L 0.294 mg/L
30% 0.019mg/L 0.147 mg/L
7
10% 0.057 mg/L 0.352 mg/L
20% 0.031 mg/L 0.235 mg/L
30% 0.015 mg/L 0.117 mg/L
-
Tabla 4. Concentracin de arsnico antes y despus del tratamiento
conmicroorganismos eficientes (EM) en aguas provenientes segn zonas
de muestreo
Tratamiento Puerto de la Baha Interiordel Lago Titicaca.
(ZonaA)
Exteriores de la Laguna de
Oxidacin de la IslaEspinar(Zona B).
Antes del Tto. 0.33 mg/L 1.0 mg/L
Despus del Tto.10%20%
30%
0.05 mg/L0,03 mg/L
0.02 mg/L
0.35 mg/L0.24 mg/L
0.12 mg/L
DISCUSIN Y CONCLUSIONES
Discusin
La tabla 4, muestra los niveles de arsnico antes y despus del
tratamiento con losmicroorganismos eficaces (EM), en las dos zonas
de muestreo, que corresponden alpuerto de la baha interior del lago
Titicaca y a los exteriores de la laguna de oxidacinde la isla
Espinar, en la tabla, se puede observar que la zona A de los
niveles iniciales de0.05 mg/L disminuyo a. 0.02 mg/L y la zona B de
arsnico 0.35.mg/L disminuyo a0.12mg/L para arsnico. Esta
disminucion se debe a que poseen una gran variedad demecanismos
para la remocin de los metales pesados, los microorganismos
poseeranmetalotioninas, peptidos, enlaces no especificos de
quelacion, compartimentalizacion enorganelas y reacciones redox de
biotransformacion2. Por otra parte1, determinaron quelos grupos
funcionales que se unen a metales pesados en la pared celular de
los hongosson los carboxilos, fosfatos, amidas, tioles e hidroxilos
mientras4, reporta que losmicroorganismos acumulan metales en la
pared celular y espacio periplasmico, estemecanismo haria que los
hongos tolerantes a la presencia de metal pesado.
-
Al comparar las dos zonas de muestreo se observa que en ambas
zonas los niveles dearsnico disminuyeron despus del tratamiento,
esto debido a que los microorganismoseficaces (EM), reducen
arsnico, por lo tanto reducen el potencial de contaminacin delmedio
ambiente5.
Conclusiones
1. La concentracin de arsnico en el puerto de la Baha Interior
del lago Titicaca fuede 0.33mg/L superando el valor permisible y a
excepcin de cromo 0.0mg/L; en losexteriores de la laguna de
oxidacin de la Isla Espinar fue de 1mg/L de arsnico y0.0mg/L de
cromo segn el D.S.N 002-2008-MINAM.
2. Por zona al tratamiento por 7 das la concentracin de arsnico
en el puerto de labaha interior del lago Titicaca con
microorganismos eficientes al 10% fue 0.05mg/L, al 20% fue 0.03
mg/L y al 30% fue 0.02 mg/L; en los exteriores de la lagunade
oxidacin de la Isla Espinar con microorganismos eficientes al 10%
fue 0.35mg/L con el 20% fue 0.24mg/L y con el 30% fue 0.12
mg/L.
3. En ambas zonas los microorganismos eficientes redujeron en
una concentracin dearsnico de 1mg/L a 0.012mg/L (exteriores de la
laguna de oxidacin), laconcentracin de arsnico 0.33mg/L a 0.02mg/L
(baha interior del lago Titicaca).
4. El uso de los microorganismos eficaces (EM), fue eficaz, por
lo tanto se podrautilizar como una alternativa de biorremediacion
para el lago Titicaca.
REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS
1- Arica M., Bayramoglu G., Yilmaz M., Bektas. and Genc O.
Biosorption of Hg+2,Cd+2, and Zn+2, by Ca- alginate and inmobilized
Wood-rooting fungus Funalia trogiiJorunal of Hazardous Materials.
Vol. 109: p. 191- 199; 2004.
2- Caizares R.Biosorcion de metales pesados mediante el uso de
biomasa microbiana.Revista Latinoamericana de Microbiologa. Vol.
42; 2000.
3- Dejoux C. Iltis A. El Lago Titicaca. Sntesis del conocimiento
limnolgico actual.Orstomhisbol; La Paz,Bolivia; 1991.
-
4- Gmez Y., Coto O. Hernndez C. Mtodo efectivo para el
aislamiento debacterias resistentes a nquel y cobalto. Revista
CENIC Ciencias Biolgicas. Vol.33,N 1;2002.
5- Higa, T. Una Revolucin para Salvar la Tierra; Traduccin Ma.
Del Mar Riera. EM3. Research Organization. Okinawa. Japn. Versin en
espaol;2002.
6- LaymeM. J. W. Coliformes Totales y Fecales en el Malecn
ecoturistico PunoTesis. Universidad Nacional del Altiplano, Puno
Per;2005.
7- LpezM.Tratamiento biolgico de aguas residuales en prospectiva
de abiotecnologaen Mxico, Mx, CONACYT;1981.
8- Ministerio de Agricultura, INRENA. Evaluacin y Recuperacin de
los RecursosNaturales y Contaminacin ambiental en la Cuenca del ro
Ramis. DireccinGeneral de Asuntos Ambientales, Puno;2002.
9- Proyecto Especial Lago Titicaca, PELT. Descontaminacin de la
Baha Interior dePuno, Ministerio de la Presidencia del Per/INADE,
Puno, Per;2005.
10- Snchez, J.M., Villegas, M.J., Mrquez, B. Los actinomicetos
en la fertilidad yproduccin agrcola; Instituto de Investigacin en
recursos naturales. Michoacn deSan Nicols de Hidalgo. Morelia.,
Mxico;2003.
11- Ziga G. y Carpio B. Zoologa Econmica. Universidad Nacional
del Altiplano,Facultad de Ciencias Biolgicas, Puno. Editorial
Mijolev Copy;1999.
Recibido: 23/08/2013Aceptado: 27/09/2013
Zoraida Nila Ari [email protected]
