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ejemplo diseño de marco teorico

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    Calidad agua Calidad agua Document Transcript

    • Proyecto de InvestigaciónAutores:Celina, GarcíaRodriguez, MarceloSituación problemática:El siguiente trabajo de investigación tiene como tema central a la calidad del agua. Referido a elloel interrogante que nos atañe es: ¿El agua la Laguna de San Vicente (un cuerpo de agua dulcelocal) es de calidad? Es decir:¿Es un agua libre de contaminantes que influyan negativamente enel desarrollo y crecimiento de los seres vivos que la habitan?Marco teórico:Si pensáramos en la calidad del agua seguramente vendría a nuestra mente la idea de que el agua“ideal” es aquella formada solamente por hidrógeno y oxígeno, es decir aquella que responda a laarchiconocida fórmula: H2O. Sin embargo el agua encontrada en estado natural nunca está en estado puro, sino que presentasustancias disueltas y en suspensión. Estas sustancias pueden limitar, de modo igualmentenatural, el tipo de usos del agua. En la naturaleza, el agua adquiere una variedad deconstituyentes orgánicos e inorgánicos:Inorgánicos: son aportados mediante el contacto con el ambiente: contacto con la atmósfera(gases), contacto con la tierra (minerales), y contacto con ambientes contaminados por el hombre.La lluvia disuelve los gases presentes en la atmósfera entre ellos: nitrógeno, oxigeno, dióxido decarbono y dióxido de azufre. En su circulación por encima y a través de la corteza terrestre, elagua reacciona con los minerales del suelo y de las rocas, lo que le aporta principalmentesulfatos, cloruros, bicarbonatos de sodio y potasio, y óxidos de calcio y magnesio. Las actividadeshumanas aportan una variada gama de componentes inorgánicos, que llegan a los cuerpos deagua por escurrimientos o por vertidos directos.Orgánicos: son aportados por escurrimientos que han estado en contacto con vegetacióndecayente, con excremento de animales o con desechos de la vida acuática. La actividad humanatambién aporta elementos orgánicos al agua natural ya sea por escurrimiento o por vertidosdirectos.La calidad del agua no es un criterio completamente objetivo, pero está socialmente definido ydepende del uso que se le piense dar al líquido, por lo que cada uso requiere un determinadoestándar de calidad. Por esta razón, para evaluar la calidad del agua se debe ubicar en el contextodel uso probable que tendrá. Así por ejemplo el estándard de calidad para el agua apta paraconsumo humano no tendrá los mismos parámetros de calidad que los necesarios para el aguaque forma parte de una laguna.Por eso podríamos definir a la calidad del agua, como un estado de ésta, caracterizado porsu composición físico-química y biológica, en que resulta inocua para la vida, dependiendode su utilidad biológica. 1
    • En consecuencia podemos decir que un agua de buena calidad es aquella que está libre decontaminantes, es decir cualquier tipo de elemento o energía que cause efectos indeseables parala vida.Los principales contaminantes del agua son los siguientes:• Aguas residuales y otros residuos que demandan oxígeno (en su mayor parte materia orgánica,cuya descomposición produce la desoxigenación del agua).• Agentes infecciosos que inhiben el desarrollo de otras formas de vida, como las bacterias o lospirógenos.• Nutrientes vegetales que pueden estimular el crecimiento de las plantas acuáticas. Éstas, a suvez, interfieren con los usos a los que se destina el agua y, al descomponerse, agotan el oxígenodisuelto y producen olores desagradables.• Productos químicos, incluyendo los pesticidas, diversos productos industriales, las sustanciastensioactivas contenidas en los detergentes, y los productos de la descomposición de otroscompuestos orgánicos.• Petróleo, especialmente el procedente de los vertidos accidentales.• Minerales inorgánicos y compuestos químicos.• Sedimentos formados por partículas del suelo y minerales arrastrados por las tormentas yescorrentías desde las tierras de cultivo, los suelos sin protección, las explotaciones mineras, lascarreteras y los derribos urbanos.• Sustancias radiactivas procedentes de los residuos producidos por la minería y el refinado deluranio y el torio, las centrales nucleares y el uso industrial, médico y científico de materialesradiactivos.El calor también puede ser considerado un contaminante cuando el vertido del agua empleadapara la refrigeración de las fábricas y las centrales energéticas hace subir la temperatura del aguaen la de la que se abastecen.Para definir la calidad del agua se usan distintos parámetros. Los parámetros más comúnmenteutilizados para establecer la calidad de las aguas son los siguientes: oxígeno disuelto, pH, sólidosen suspensión, DBO, y la presencia de fósforo, nitratos, nitritos, amonio, amoniaco, compuestosfenólicos, hidrocarburos derivados del petróleo, cloro residual, cinc total y cobre soluble.La cantidad y la temperatura también son importantes a la hora de analizar las causas queconcurren para que el agua presente una calidad u otra. Lógicamente, para una cantidad decontaminantes dada, cuanto mayor sea la cantidad de agua receptora mayor será la dilución de losmismos, y la pérdida de calidad será menor. Por otra parte, la temperatura tiene relevancia, ya quelos procesos de putrefacción y algunas reacciones químicas de degradación de residuospotencialmente tóxicos se pueden ver acelerados por el aumento de la temperatura.Para determinar la necesidad de tratamiento y la correcta tecnología de tratamiento, loscontaminantes específicos en el agua deben ser identificados y ser medidos. Existen 2 tipos deanálisis: cualitativos y cuantitativos.Análisis Cualitativo:Se determina mediante la descripción de características visibles del agua, incluyendo turbidez yclaridad, gusto, color y olor del agua:- La materia suspendida en el agua absorbe la luz, haciendo que el agua tenga un aspectonublado. Esto se llama turbidez. La turbidez se puede medir con varias diversas técnicas, estodemuestra la resistencia a la transmisión de la luz en el agua.- El sentido del gusto puede detectar concentraciones de algunas décimas a varios centenares dePPM y el gusto puede indicar que los contaminantes están presentes, pero no puede identificarcontaminantes específicos. 2
    • - El color puede sugerir que las impurezas orgánicas estén presentes. En algunos casos el colordel agua puede ser causado incluso por los iones de metales. El color es medido por lacomparación de diversas muestras visualmente o con un espectrómetro. Éste es un dispositivoque mide la transmisión de luz en una sustancia, para calcular concentraciones de ciertoscontaminantes. Cuando el agua tiene un color inusual esto generalmente no significa unapreocupación para la salud.- La detección del olor puede ser útil, porque el oler puede detectar generalmente incluso nivelesbajos de contaminantes. Sin embargo, en la mayoría de los países la detección de contaminantescon olor está limitada a terminantes regulaciones, pues puede ser un peligro para la salud cuandoalgunos contaminantes peligrosos están presentes en una muestra.-La cantidad total de materia suspendida puede ser medida filtrando las muestras a través de unamembrana y secando y pesando del residuo.Análisis cuantitativo:La identificación y la cuantificación de contaminantes disueltos se hace por medio de métodos muyespecíficos en laboratorios, porque éstos son los contaminantes que se asocian a riesgos para lasalud.La calidad del agua se puede también determinar por un número de análisis cuantitativos en ellaboratorio, tales como pH, sólidos totales (TS), la conductividad y la contaminación microbiana.El pH es el valor que determina si una sustancia es ácida, neutra o básica, calculado el número deiones de hidrógeno presentes. Se mide en una escala a partir de 0 a 14, en la cual en el medio, esdecir 7 la sustancia es neutra. los valores de pH por debajo de 7 indican que una sustancia esácida y los valores de pH por encima de 7 indica que es básica. Cuando una sustancia es neutra elnúmero de los átomos de hidrógeno y de oxhidrilos es igual. Cuando el número de átomos dehidrógeno (H+) excede el número de átomos del oxhidrilo (OH-), la sustancia es considerada ácida.La escala para análisis de ph es la siguiente:pH0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14ácido_____________________________-neutro_________________________________ básicoEl nivel de pH tiene un efecto en muchas fases del proceso de tratamiento de las aguas y afecta ala formación de costras de las fuentes de agua. El nivel de pH se puede determinar con variosmétodos de análisis, tales como indicadores del color, pH-papel o pH-metros.Los sólidos totales (ST) son la suma de todos los sólidos disueltos y suspendidos en el agua.Cuando el agua se analiza para los ST se seca la muestra y el residuo se pesa después. STpueden ser tanto las sustancias orgánicas como inorgánicas, los microorganismos y partículasmás grandes como la arena y arcilla.La conductividad significa la conducción de la energía por los iones. La medida de la conductividaddel agua puede proporcionar una visión clara de la concentración de iones en el agua, pues elagua es naturalmente resistente a la conducción de la energía. La conducción se expresa enSiemens y se mide con un conductivimetro o una célula. Las reacciones químicas que tienen lugardurante la realización de esta técnica son las mismas que ocurren durante un proceso deelectrólisis, la oxidación en el ánodo y la reducción en el cátodo. Estas reacciones se efectúan enla superficie de electrodos en los cuales las cargas eléctricas pueden ser removidas osuministradas por un circuito externo.La contaminación microbiana es dividida en la contaminación por los organismos que tienen lacapacidad de reproducirse y de multiplicarse y los organismos que no pueden hacerlo. Lacontaminación microbiana puede ser la contaminación por las bacterias, que es expresada enUnidades Formadoras de Colonias (UFC), una medida de la población bacteriana. Otracontaminación microbiana es la contaminación por pirógenos. Pirógenos son los productosbacterianos que pueden inducir fiebre en animales de sangre caliente. Después de bacterias y de 3
    • pirogen las aguas se pueden también contaminar por los virus.Los análisis se pueden también hacer por medidas del carbón orgánico total (COT) y por lademanda biológica y química de oxígeno. La DBO es una medida de la materia orgánica en elagua, expresada en mg/l. Es la cantidad de oxígeno disuelto que se requiere para ladescomposición de la materia orgánica. La prueba de la DBO toma un período de cinco días. LaDQO es una medida de la materia orgánica e inorgánica en el agua, expresada en mg/l es lacantidad de oxígeno disuelto requerida para la oxidación química completa de contaminantes.Uso de bioindicadores para evaluar la calidad del agua:Otro parámetro interesante para evaluar la calidad del agua es el uso de bioindicadores. Lasespecies indicadoras son aquellos organismos (o restos de los mismos) que ayudan a descifrarcualquier fenómeno o acontecimiento actual (o pasado) relacionado con el estudio de un ambiente.Las especies tienen requerimientos físicos, químicos, de estructura del habitat y de relaciones conotras especies. A cada especie o población le corresponden determinados límites de estascondiciones ambientales entre las cuales los organismos pueden sobrevivir (límites máximos),crecer (intermedios) y reproducirse (límites más estrechos). En general, cuando más estenoica seala especie en cuestión, es decir, cuando más estrechos sean sus límites de tolerancia, mayor serásu utilidad como indicador ecológico. Las especies bioindicadoras deben ser, en general,abundantes, muy sensibles al medio de vida, fáciles y rápidas de identificar, bien estudiadas en suecología y ciclo biológico, y con poca movilidad.A principios de siglo se propuso la utilización de listas de organismos como indicadores decaracterísticas del agua en relación con la mayor o menor cantidad de materia orgánica. La ideade usar como indicadores a las especies se generalizó, aplicándose a la vegetación terrestre y alplancton marino. En determinadas zonas las plantas se usaron ampliamente como indicadores delas condiciones de agua y suelo; algunas plantas, de la presencia de uranio, etc.En oceanografía los bioindicadores se utilizan en estudios de hidrología, geología, transporte desedimentos, cambios de nivel oceánico, o presencia de peces de valor económico, por ejemplo.Los indicadores hidrológicos son organismos mediante los cuales se pueden diferenciar lasdistintas masas de agua de mar (masas que difieren en sus características físicas, químicas, deflora y fauna, y que se caracterizan, en general, por su temperatura y salinidad) y determinar susmovimientos. Los organismos pueden ser usados como sensores de una masa de agua,requiriéndose que sean fuertemente estenoicos para que no sobrevivan a condiciones diferentesalas de la masa de agua que caracterizan, o bien como trazadores de una corriente, si son más omenos resistentes a los cambios ambientales y sobreviven en condiciones diferentes, indicando laextensión de una corriente que puede atravesar varias masas de agua. Estos métodos biológicosson más útiles que las determinaciones físicas o químicas especialmente en las zonas marginales,de cambio, y, además, informan sobre el grado de mezcla de dos tipos de agua en las zonasintermedias.La utilización de organismos vivos como indicadores de contaminación es una técnica bienreconocida. La composición de una comunidad de organismos refleja la integración de lascaracterísticas del ambiente sobre cierto tiempo, y por eso revela factores que operan de vez encuando y pueden no registrarse en uno o varios análisis repetidos. La presencia de ciertasespecies es una indicación relativamente fidedigna de que durante su ciclo de vida la polución noexcedió un umbral.Muchos organismos, sumamente sensibles a su medio ambiente, cambian aspectos de su forma,desaparecen o, por el contrario, prosperan cuando su medio se contamina. Según su sensitividada la polución orgánica se clasificaron especies como intolerantes, facultativas, o tolerantes.Los indicadores de contaminación por deshechos industriales generalmente son resistentes a lafalta total o parcial de oxígeno, la baja intensidad de luz, etc. Los monitoreos biológicos son muyútiles, ya que, por ejemplo, la acumulación de metales pesados en organismos acuáticos puedeser 10 millones de veces mayor a la del ambiente donde viven. 4
    • El uso de organismos indicadores de contaminación requiere conocer las tolerancias ecológicas ylos requerimientos de las especies, así como sus adaptaciones para resistir contaminantes agudosy crónicos. Las investigaciones sobre organismos indicadores de polución comprenden el estudioautoecológico, en el laboratorio, para establecer los límites de tolerancia de una especie a unasustancia o a una mezcla de ellas mediante ensayos de toxicidad; y el sinecológico, que se basaen la observación y análisis de las características ambientales de los sitios en los cuales sedetectan con más frecuencia poblaciones de organismos de cierta especie. Algas, bacterias,protozoos, ciertas plantas acuáticas, macroinvertebrados y peces son los más usados comoindicadores de contaminación acuática.La especie Pistia Stratiotes (repollito de agua) como bioindicador:La especie vegetal acuática denominada Pistia stratiotes conocida vulgarmente como “repollito olechuga de agua” cumple los requisitos para ser considerada un buen bioindicador de calidad deagua: es una especie abundante, forma parte de nuestros ecosistemas acuáticos, muestra unrápido crecimiento, es de fácil manejo en el laboratorio y es sensible a la presencia decontaminantes. La Pistia stratiotes es una especie de planta acuática vascular y flotante, nativa de Sudamérica.Pertenece a la familia de las Aráceas, nombre común de una familia de plantas que comprendeaproximadamente 2.000 especies herbáceas, muchas de ellas terrestres, algunas epifitas ( vivensobre otras plantas) y otras acuáticas. Esta familia está representada sobre todo por plantasherbáceas con una inflorescencia (agrupamiento de flores) peculiar, caracterizada por una brácteagrande, con frecuencia vistosa, llamada espata, que abraza y a veces rodea el espádice, grupo deflores pequeñas, inconspicuas si se consideran individualmente, dispuestas sobre un eje alargado.El olor hediondo que emiten algunas de estas inflorescencias atrae a las moscas de la carroña,que quedan atrapadas en la espata y realizan así la polinización. La familia Aráceas esprimordialmente tropical, aunque hay representantes en las regiones de clima templado.La Pistia stratiotes es una hierba acuática que se asemeja a una cabeza abierta flotante de lalechuga (de allí su nombre vulgar). La lechuga del agua habita lagos, ríos y canales, formando devez en cuando las esteras densas grandes. Esta planta acuática se propaga generalmente pormedio de los estolones que se rompen fácilmente de las cuentas de la planta. También sereproduce sexualmente por medio de semillas.Tiene hojas gruesas, de color verde embotado ligero, melenudas y surcadas y con abundantesaerénquimas (espacios aéreos). Las raíces son abundantes, de color claro y plumosas. Sus floresson discretas. Los ejemplares de Pistia stratiotes alcanzan dimensiones que van en altura desdelos 5 hasta los 20 cms. y en diámetro desde los 6 hasta los 20 cms. El rango de temperatura aptopara su desarrollo va desde los 17 hasta los 30º C. Son de crecimiento rápido y necesitan un pHde 5 –8 para su óptimo crecimiento.La especie Lemma laevigatum como bioindicador:La especie vegetal acuática denominada Lemma laevigatum conocida vulgarmente “Trébol deagua” o “corazones flotantes”, al igual que la especie citada anteriormente, también puede serconsiderada un buen bioindicador ya que también cumple con los requisitos para ser consideradacomo tal, a saber: es una especie abundante, forma parte de nuestros ecosistemas acuáticos,muestra un rápido crecimiento, es de fácil manejo en el laboratorio y es sensible a la presencia decontaminantes.La Lemma laeviatum es una especie perteneciente a la familia de las Hidrocaritáceas y son plantasflotantes y vasculares originarias de Sudamérica. Poseen 3 hojas en forma de cuchara, de colorverde intenso y con abundantes aerénquimas. Se propaga de dos formas: por semillas o porestolones. Cuenta con un número no muy abundante de raíces (varían de 4 hasta 10) delgadas ylargas (pueden llegar hasta los 30 cm). Es una especie muy frecuente en todo tipos de estanques,arroyos y lagunas. Alcanzan una altura de 1 a 5 cm. y un ancho de 5 a 10 cm. Tienen unrequerimiento del luz mediano-alto y se desarrollan en rangos de temperatura que van desde los18 hasta los 28º C. El porcentaje de tolerancia del pH es de 5-8. 5
    • Problemas simples:Teniendo en cuenta la problemática central y de acuerdo a lo expuesto en el marco teórico, surgenlos siguientes interrogantes: 1) ¿Cómo será el comportamiento de especies vegetales que habitan en un medio con agua de la citada laguna, al compararlo con ejemplares de la misma especie pero que habitan en un medio con un agua de calidad como lo es el agua mineral? 2) Si colocamos especies vegetales en medios con distinta calidad de agua ¿se notarán diferencias sustanciales que sean atribuibles a la misma?Hipótesis principal o hipótesis de trabajo:De acuerdo a lo expuesto en el marco teórico sobre la aptitud tanto de la especie Pistia stratiotescomo Lemma laevigatum como bioindicadores de calidad de agua y teniendo en cuenta lapresencia de ambas especies en la Laguna de San Vicente, creemos que el agua de la misma esde calidad, es decir un agua libre de contaminantes y capaz de albergar todas las formas de vidaque son habituales en cuerpos de agua dulce de similares características.Hipótesis derivada:Nuestra hipótesis derivada es que la presencia de distintos contaminantes en el agua puedenmodificar inhibición o por potenciación, tanto el crecimiento como la proliferación de raíces y hojasen las plantas, tomándose como parámetro de referencia y de calidad “ideal” de agua al aguamineral.Materiales y métodos:Como insumo previo a este trabajo de investigación podemos hacer referencia al trabajo intitulado:“Bioensayos para la Detección de Contaminación en el agua” de Bórtoli, Martin y Contreras,Ignacio que obtuviera el 3º Premio Argentino Junior del Agua (año 2000). En el mismo se sometióa diferentes especies vegetales (Pistia stratiotes y Allium cepa) a aguas de diferente calidad paraverificar su influencia en el desarrollo de las mismas. El trabajo consistió, básicamente, en lapreparación de medios con distintos contaminantes de uso doméstico (detergente, vinagre yshampoo) en distintas concentraciones (5,10 y 25%) en los que se colocaron ejemplares de lasespecies anteriormente citadas. Paralelamente se preparó un medio con agua corriente que fueutilizado como “testigo” de aptitud del agua. Diariamente se tomaron datos sobre dos variables:número de raíces y longitud de las mismas. Al finalizar el trabajo se arribó a la siguienteconclusión: “la presencia de distintos contaminantes influyó de manera marcada sobre el desarrollode las raíces, tanto en número como en crecimiento de las mismas”.La idea original de este proyecto era la de utilizar para la parte experimental las especies Pistiastratiotes y Lemma laevigatum. Para ello armamos 12 medios utilizando botellas de agua mineralcortadas en su parte media y rotuladas. En cada una de ellas colocamos 800 cm3 de fluido: 1)agua mineral (testigo), 2) agua de red, 3) agua de la laguna, 4)agua destilada, 5) agua con vinagreal 5%, 6) agua con vinagre al 20%, 7) agua con detergente al 5%, 8) agua con detergente al 20%,9) agua con limpiador de pisos al 5%, 10) agua con limpiador de pisos al 20%, 11)agua conlavandina al 5% y 12) agua con lavandina al 20%. Dado que (por indagaciones previas realizadas)es muy difícil que el agua de la laguna esté afectada por contaminantes químicos u orgánicos(ausencia de industrias cercanas, de desagües y de afluentes) nos inclinamos para la realizaciónde esta experiencia por los contaminantes antes citados ya que son productos de uso habitual ygeneralizado. Colocamos en cada uno de los medios varios ejemplares de cada especie a los quepreviamente les contamos las raíces y medimos su longitud. Con el correr de los días 6
    • realizaríamos los registros pertinentes para su posterior análisis. Pero para nuestra sorpresa, tansólo a las 48 horas de iniciada la experiencia, exceptuando los medios 1 al 4, los ejemplaresmurieron. Supusimos que se debió a las altas concentraciones de contaminantes por ellodecidimos disminuir su concentración. Luego de varios intentos y aún llegando a reducirlos aporcentajes ínfimos (0,1 y 0,25%) las plantas seguían muriendo. Número de raíces Longitud de raíces Hojas (cantidad)Lemma laevigatum (mm) Día Día DíaTratamiento C 1(ni) 1(li) 1(ni)Agua mineral -Agua de la -lagunaAgua de red -Agua -destiladaLavandina 0.1 % 0.25%Vinagre 0.1% 0.25%Limpiador de 0.1%pisos 0.25%Pistia stratiotes Número de raíces Longitud de raíces Hojas (cantidad) (mm) Día Día DíaTratamiento C 1(ni) 1(li) 1(ni)Agua mineral -Agua de la -lagunaAgua de red -Agua -destiladaLavandina 0.1 % 0.25%Vinagre 0.1% 0.25%Limpiador de 0.1%pisos 0.25% 7
    • En vista de la situación decidimos desistir de utilizar estas especies, que aún así nos aportaronvaliosos datos: por un lado confirmaron su excelente aptitud como bioindicadores de calidad deagua y en consecuencia su presencia en la laguna nos estaría confirmando nuestra hipótesisprincipal: el agua de la laguna es un agua de calidad, libre de contaminantes.Entonces para la realización de la experiencia decidimos utilizar ejemplares de Allium cepa máscomúnmente conocidas como “cebollas”. Para ello raspamos la base de los bulbos para quitartodos los restos de raíces existentes. Colocamos palillos o escarbadientes (4 por cebolla) en suparte media y en la orientación de los 4 puntos cardinales. Estos palillos permiten mantener lascebollas suspendidas sobre los recipientes de manera que solo las bases de los bulbos tengancontacto con la solución. Preparamos nuevamente los 12 medios con los mismos contenidos ycon los contaminantes en su mínima concentración (0,1 y 0,25%) por temor a un nuevo “fracaso”.En lapsos regulares de tiempo fuimos tomando los registros en una planilla como la siguiente:*C= concentración Número de raíces Longitud de raíces Hojas (cantidad/longitud)Cebolla (mm) Día Día DíaTratamiento CAgua mineral -Agua de la -lagunaAgua de red -Agua destilada -Lavandina 0.1 % 0.25%Vinagre 0.1% 0.25%Limpiador de 0.1%pisos 0.25%Los datos obtenidos fueron volcados a una planilla del programa Excel de Microsoft para suprocesamiento y elaboración de los gráficos correspondientes.Paralelamente realizamos observaciones al microscopio de las células de las raíces, para ver si laexposición a los distintos contaminantes provocaba algún tipo de anomalías. Para ello esnecesario cortar los extremos de las raíces (segmentos de unos 3 cm. de largo) y colocarlos enuna solución fijadora Carnoy (3 partes de metanol y una de ácido acético glacial) durante 2 días.Luego se colorea el preparado (pueden usarse unas gotas de orceína acético-láctica). Acontinuación luego de unos 10 minutos se coloca el extremo de la raíz sobre un porta objeto, se locubre con un cubre objeto y se le aplica una leve presión para que se disperse y aplaste elmaterial. 8
    • Resultados y discusión:A continuación se detallan los datos obtenidos y el análisis de los mismos: Datos relacionados a la cantidad de raíces: Agua Agua de la Agua de Agua Lavandina Lavandina VinagreDía Mineral Laguna Red Destilada 0,1% 0,25% Vinagre 0,1% 0,25% Limpiador 0,1% Limpiador 0,25% 2 18 32 11 22 15 23 31 57 14 35 5 28 46 11 29 16 31 39 59 19 44 7 42 52 12 32 16 32 48 61 21 4612 49 64 14 33 23 34 56 69 24 5214 68 88 19 34 25 37 65 75 30 5418 79 101 23 38 29 42 71 81 33 56 Variación en la cantidad de raíces 120 100 80 Cantidad de raíces 60 40 20 0 2 5 7 12 14 18 Día de tratamiento 9
    • Una vez volcados los datos en la tabla y realizado el respectivo gráfico observamos lo siguiente:1) Una gran disparidad en lo que a cantidad de raíces se refiere en los medios con las distintas calidades de agua.2) Se nota claramente la gran similitud, sobre todo en lo que a la forma y la pendiente de la curva se refiere, entre el medio con agua mineral (testigo) y el medio con agua de la laguna. No ocurre lo mismo con las curvas correspondientes con los restantes medios que difieren de forma notable con la del medio testigo y entre sí.Para apreciar mejor la similitud antes mencionada, los datos correspondientes a esos medios fueron separados y se volcaron en un gráfico aparte: Variaciónenlacantidadderaíces 90 80 70 Cantidad de raíces 60 50 ___ A m gua ineral 40 ___A dered gua 30 20 10 0 23 D d tratam ía e iento A continuación el siguiente gráfico compara la variación de la cantidad de raíces entre el medio testigo y el medio que resultó ser más discrepante,que en este caso fue el medio con agua de red: 10
    • Variación en la cantidad de raíces 90 80 70 Cantidad de raíces 60 50 ___Agua mineral 40 ___ Agua de red 30 20 10 0 23 Día de tratamiento Siguiendo con el análisis de los resultados, matemáticamente podemos establecer el índice de porcentaje de variación de cantidad de raíces encada medio (N) según la siguiente fórmula:ni -----------------100%n------------------ 100 x n = N niDonde ni es la cantidad inicial de raíces y n la diferencia entre la cantidad inicial y la cantidad final (nf) de raíces:Agua mineral:n= nf –ni=79-18=6118..........................100%61.......................... (100 x 61): 18 = 338.8% 11
    • Agua de la laguna:n= nf –ni= 101-32=6932......................100%69.................. (100 x 69):32=215.6%Agua de red:n= nf –ni=23-11= 811.......................100%12....................(100X12):11= 109.1%Agua destilada:n= nf –ni= 38-22=1622....................100%16.....................(100x16):22=72.7%Agua con lavandina al 0.1%:n= nf –ni= 29-15=1415...................100%14..................(100x14):15=93.3%Agua con lavandina al 0.25%:n= nf –ni=42-23=1923......................100%19..................(100x19):23= 82.6% 12
    • Vinagre al 0.1%:n= nf –ni= 71-34=3734.................100%37................(100x37):34=108.8%Vinagre al 0.25%:n= nf –ni= 81-57=2457....................100%24.....................(100x24):57= 42.1%Limpiador de pisos al 0.1%:n= nf –ni= 33-14=1914.....................100%19.....................(100x19):14= 135.7%Limpiador de pisos al 0.25%:n= nf –ni= 56-35=2135.....................100%21.....................(100x21):35=60% 13
    • Porcentaje de variación en la cantidad de raíces 350 Porcentaje de variación 300 250 200 150 100 50 0 Agua Agua de Agua de Agua Lavandina Lavandina Vinagre Vinagre Limpiador Limpiador mineral la laguna red destilada 0,1% 0,25% 0,1% 0,25% 0,1% 0,25% MedioA través de los resultados anteriores se observa una importante divergencia en el índice de porcentaje de variación de cantidad de raíces (N) en losdistintos medios. El índice de porcentaje de variación en la cantidad de raíces del medio con agua de la laguna es el que más se acerca al del mediotestigo, coincidiendo con los resultados obtenidos a partir de la lectura hecha sobre el gráfico comparativo. Datos relacionados a la longitud de las raíces: VinagreDía Agua Mineral Agua de la laguna Agua de Red Agua destilada Lavandina 0,1% Lavandina 0,25% 0,1% Vinagre 0,25% Limpiador 0,1% Limpiador 0,25% 2 15 19 12 11 32 20 19 17 23 25 5 63 58 27 22 73 52 44 46 23 32 7 100 90 51 26 92 79 55 61 31 34 12 123 115 92 69 136 131 81 98 66 37 14 139 128 110 85 147 151 95 110 101 39 18 148 134 118 94 171 175 104 129 111 44 14
    • Variación en la longitud de las raíces 200 180 160 140Longitud de las raíces 120 100 80 60 40 20 0 2 5 7 12 14 18 Día de tratamiento 15
    • Al igual que en el análisis de la variable anterior se notan diferencias importantes en cuanto a la variaciónen la longitud de las raíces en los distintos medios lo que nos permite afirmar, una vez más, que la calidaddel agua de los distintos medios influyó en el crecimiento de las raíces. En cuanto a la curvacorrespondiente al medio con agua de la laguna es la que más se acerca en semejanza a la curva delmedio testigo. Las curvas de crecimiento tanto en el caso testigo como en el que posee agua de la lagunaevidencian un crecimiento armonioso, en cambio en los restantes medios se percibe como más fluctuante.Para una observación más nítida separamos los datos de estos dos medios en un gráfico aparte: Variación en la longitud de las raíces 160 140 Longitud de las raíces 120 100 80 60 _____ Agua mineral _____ Agua de la laguna 40 20 0 2 5 7 12 14 18 Día de tratamientoA continuación el siguiente gráfico compara la variación de la longitud de las raíces entre el medio testigoy el medio que resultó ser más discrepante, que en este caso fue el medio con limpiador de pisos al 0,25%: Variación en la longitud de las raíces 160 140 Longitud de las raíces 120 ____ Agua mineral 100 ____ Limpiador de pisos al 0.25% 80 60 40 20 0 2 5 7 12 14 18 Día de tratamientoSiguiendo con el análisis de los resultados, matemáticamente podemos establecer el índice de porcentajede variación de la longitud de las raíces en cada medio (L) según la siguiente fórmula: 16
    • li -----------------100%l------------------ 100 x n = L liDonde li es la longitud inicial de raíces y l la diferencia entre la longitud inicial y la longitud final (lf)deraíces:Agua mineral:l= lf –li=148-15=13315..........................100%133.......................... (100 x 133): 15 = 886.7%Agua de la laguna:l= lf –li=134-19=11519......................100%134.................. (100 x 134):19=705.2%Agua de red:l= lf –li=118-12=10612.......................100%106....................(100X106):12= 883.3%Agua destilada:l= lf –li=94-11=8311....................100%83.....................(100x83):11=754.5%Agua con lavandina al 0.1%:l= lf –li=171-32=13932...................100%139..................(100x139):32=434.3%Agua con lavandina al 0.25%:l= lf –li=175-20=15520......................100%155..................(100x155):20= 775%Vinagre al 0.1%:l= lf –li= 104-19=8519.................100%85................(100x85):19=447.3% 17
    • Vinagre al 0.25%:l= lf –li= 129-17=11217....................100%112.....................(100x112):17= 658.8%Limpiador de pisos al 0.1%:l= lf –li= 33-14=1914.....................100%19.....................(100x19):14= 135.7%Limpiador de pisos al 0.25%:n= nf –ni= 56-35=2135.....................100%21.....................(100x21):35=60% Porcentajes de variación en la longitud de las raíces 900 800 700 Porcentaje de variación 600 500 400 300 200 100 0 Agua Agua de Agua de Agua Lavandina Lavandina Vinagre Vinagre Limpiador Limpiador mineral la laguna red destilada 0,1% 0,25% 0,1% 0,25% 0,1% 0,25% MediosCon lo expuesto se perciben notorias diferencias en lo que a porcentaje de crecimiento de las raíces serefiere. El análisis matemático de los datos muestra que otros medios están más cercanos en porcentajede crecimiento al del caso testigo que el medio con agua de la laguna, contrariamente a lo ocurrido con lavariable anterior. Sin embargo es digno de notar un hecho que afloró en la investigación y que nos llamópoderosamente la atención: las raíces tanto del medio testigo como el que posee agua de la laguna se venvigorosas y con un grosor notablemente superior al del resto de los medios, en los que las raíces sepresentan débiles, delgadas y flácidas. Este hecho sumado a la gran similitud entre las curvas decrecimiento de los medios citados, nos permitiría afirmar una vez más que el agua de la laguna sepresenta como un “agua de calidad”. 18
    • Datos relacionados a la longitud de las hojas: Agua Agua de la Agua de Agua Lavandina Lavandina Vinagre Vinagre Limpiador LimpiadorDía Mineral laguna Red destilada 0,1% 0,25% 0,1% 0,25% 0,1% 0,25% 2 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 22 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 47 0 0 0 0 0 12 47 27 0 0 120 0 0 0 0 0 14 128 114 0 87 170 0 0 119 116 0 18 148 133 25 137 220 0 19 212 224 0 Variación en la longitud de las hojas 250 Longitud de las hojas (mm) 200 150 100 50 0 2 5 7 12 14 18 Día de tratamiento 160 Variación en la longitud de las hojas 140 Longitud de las hojas (mm) 120 ___ Agua mineral 100 ____ Agua de la laguna 80 60 40 20 0 2 5 7 12 14 18 Día de tratamiento 19
    • Una vez más y a pesar de las escasez de datos (para un resultado óptimo la experienciadebió prolongarse al menos por 15 días más) vemos que la curvas correspondientes almedio testigo y al que contiene agua de la laguna guardan una notable similitud, como asítambién en el tiempo de aparición de las primeras hojas. También es notorio cómo la calidaddel agua de los distintos medios influyó en el tiempo de aparición y en la longitud de lashojas mostrándose una gran disparidad.Con respecto a las observaciones realizadas al microscopio de las células de las raíces, enlas mismas no percibimos ningún tipo de anomalías en las estructuras celulares. A partir deeso podemos afirmar que los contaminantes utilizados sólo modificaron el comportamiento(crecimiento y proliferación celular) de los ejemplares utilizados pero no modificaron a éstosestructuralmente. Adjuntamos fotografía de las observaciones: 20
    • Conclusiones:Como corolario de este trabajo de investigación y de acuerdo al análisis realizado de lasexperiencias realizadas podemos concluir: o De acuerdo a lo observado en la parte experimental de este trabajo, comprobamos que las especies Pistia stratiotes y Lemma laevigatum son excelentes bioindicadores de contaminación, ya que se mostraron extremadamente sensibles a la presencia de contaminantes, aún en concentraciones infímas. o Confirmamos nuestra hipótesis principal: el agua de la laguna de San Vicente, está libre de contaminantes y es un agua de calidad. Esto quedó demostrado de dos formas: por un lado la presencia en la misma de especies como Pistia stratiotes y Lemma laevigatum (que por lo analizado en el punto anterior, son excelentes bioindicadores de contaminación), ya de por sí es un indicio de ausencia de contaminantes, por otro lado en las experiencias realizadas los ejemplares colocados en el medio con agua de la laguna fueron los que se comportaron con mayor similitud a los del medio testigo (agua mineral). En todos los demás medios, aún el que contenía agua de red, se notó una gran disparidad al compararlos con el medio “testigo”. En este sentido, uno de los gráficos más representativo de dichas relaciones, es el correspondiente a la variación en la longitud de las hojas, donde se percibe claramente la similitud entre las curvas del medio testigo (___) y del agua de la laguna (____) y las notorias diferencias de éstas con respecto a las curvas de los demás medios: Variación en la longitud de las hojas 250 Longitud de las hojas (mm) 200 150 100 50 0 2 5 7 12 14 18 Día de tratamiento o Confirmamos nuestra hipótesis derivada: pudimos observar cómo la calidad del agua influye en el crecimiento y desarrollo de las plantas, esto se vio reflejado en la disparidad de comportamiento de las plantas en los distintos medios. En algunos tuvo un efecto inhibitorio, en otros potenció la variable a analizar (cantidad, longitud) pero discrepando siempre con el parámetro a tomar en cuenta: el agua mineral. El siguiente gráfico (que al igual que al anterior ya fueron objeto de análisis en la sección “Resultados y Discusión) muestra claramente la divergencia en el porcentaje de la variación de la longitud de las raíces en los distintos medios: 21
    • Porcentaje de variación en la cantidad de raíces 350 Porcentaje de variación 300 250 200 150 100 50 0 Agua Agua de la Agua de Agua Lavandina Lavandina Vinagre Vinagre Limpiador Limpiador mineral laguna red destilada 0,1% 0,25% 0,1% 0,25% 0,1% 0,25% Medio o Los contaminantes utilizados en esta experiencia y que son de uso habitual (lavandina, vinagre y limpiador para pisos) si bien modifican las variables analizadas (longitud y cantidad de raíces y hojas) no presentan, al menos en las concentraciones utilizadas, una toxicidad tal que produzca algún efecto en las estructuras celulares. o El trabajo previo sobre el tema y que formó parte de los insumos para este trabajo de investigación (“Bioensayos para la Detección de Contaminación en el agua” de Bórtoli, Martin y Contreras, Ignacio que obtuviera el 3º Premio Argentino Junior del Agua del año 2000 ) carece de credibilidad, ya que, en vista de lo ocurrido en nuestro propio trabajo, la concentración de contaminantes que afirman haber utilizado y la alta sensibilidad demostrada por las especies utilizadas sencillamente imposibilitan experiencias de este tipo.Bibliografía consultada:Además de toda la información derivada de la exploración en Internet se utilizó para estainvestigación la siguiente bibliografía: • Ernesto Hoeflich, Gerónimo Cano Cano, Raúl Antonio Garza Cuevas y Enrique M. Martínez, “Ciencia Ambiental y Desarrollo Sostenible” Editorial International Thomson México1997. • Robert E. Ricklefs, “Invitación a la Ecología” Editorial Panamericana, 4ª Edición, Buenos Aires 1998. 22