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| Nombre del proyecto | Bioacumulación de metales pesados provenientes de relave minero e interacción del edta, lombricompost y rizobacterias en el potencial de fitoremediación de grindelia tarapacana phil. |
| Resumen ejecutivo | El incremento de la actividad minera en nuestro país agudizan los problemas de contaminación, por la presencia de relaves mineros y la liberación de iones metálicos tóxicos al ambiente, dañando el ecosistema y disminuyendo la calidad de vida de los pobladores aledaños a estas zonas. Se han descrito biotecnologías emergentes como la fitorremediación que es una tecnología alternativa y sostenible; que consiste en el uso de plantas para reducir, degradar o inmovilizar compuestos orgánicos e inorgánicos considerados como contaminantes del suelo. Se han encontrado especies vegetales silvestres de la Región que crecen en lugares contaminados con relave minero tales como B. lanceolada, E. canescens, G. bergii, A. fruticosa, Atriplex sp., P. pallida, C. arequipensis. Se conoce que el arbusto Grindelia tarapacana Phil. que crece en la zona minera de Yarabamba, Región Arequipa, posee la propiedad de bioacumular metales pesados (Cu, Pb y Fe). Sin embargo, no existen estudios sobre el potencial fitoremediador de esta especie y de los factores fisiológicos, metabólicos y ambientales involucrados en su capacidad de acumular metales pesados. Por lo que, esta investigación pretende averiguar el efecto de la interacción de agentes quelantes como el EDTA, lombricompost y la inoculación de rizobacterias, que podrían potenciar la absorción, acumulación y translocación de metales pesados por esta planta. En la primera etapa se colectarán semillas de G. tarapacana, relave minero de la mina Kiowa y tierra de chacra para preparar los tratamientos. Las semillas serán colocadas en una cama de germinación (arena humedecida con una solución de Nitrato de potasio); luego de 90 días se trasplantarán a macetas que contengan un sustrato base (arena:tierra de chacra (2:1) + 30 g de musgo y 15 g de estiércol) con el que se prepararán los sustratos de los tratamientos conteniendo 10%, 20% y 40% de relave minero; después de 8 semanas se analizará: las características fisicoquímicas del suelo, respiración potencial del suelo y concentración de metales al inicio del experimento. La influencia de la concentración de relave minero en la biomasa, crecimiento, contenido relativo de agua, respiración potencial del suelo, análisis de suelo y metales se realizara al final del experimento. En la segunda etapa y en base a los resultados obtenidos en la etapa anterior, se trabajara con la concentración menos toxica de relave. Sobre esta base se realizaran tres experimentos: EDTA: 0.050; 0.100; y 0.200 g/kg, lombricompost 5, 10 y 20 g/kg; y rizobacterias (1x10-12UFC/ml, 1x 10-14UFC/ml y 1x10-16UFC/ml, considerándose un control en cada caso. En la tercera etapa se procederá a trabajar las interacciones entre las concentraciones más efectivas de cada tratamiento: rizobacterias+EDTA, rizobacterias+ lombricompost, EDTA+lombricompost y EDTA+lombricompost+rizobacterias. Al cabo de las 12 semanas de crecimiento en las dos etapas anteriores, se procederá a evaluar la respiración potencial del suelo, la concentración de malondialdehído, pigmentos fotosintéticos, carbohidratos solubles totales, proteína soluble total, enzimas antioxidantes foliares (APX, POD, CAT, GR y SOD) y la fitoextracción de metales pesados en raíz, tallo y hoja. De evidenciar que Grindelia tarapacana incrementa su capacidad de acumulación de metales pesados en un suelo con una determinada concentración de relave minero y responda de forma diferencial a los tratamientos de EDTA, lombricompost e inoculación con rizobacterias y la interacción de ellas, se realizará un análisis proteómico para identificar proteínas relacionadas con la tolerancia a metales pesados. |
| Objetivo del proyecto | Evaluar la bioacumulación de metales pesados provenientes de relaves mineros e Interacción del EDTA, Lombricompost y Rizobacterias en el potencial de fitoremedación de Grindelia bergii (Hieron) Cabr. |
| Código del proyecto | IB-025-2016 |
| Fecha de inicio | 2016-09-21 |
| Duración | 48 |
| Nombre del esquema financiero | Proyectos de Investigación Básica y Aplicada - UNSA |
| Monitor | Cerrado Cerrado Cerrado |
| Entidades participantes | Monto (S/) | Total (S/) | Porcentaje | ||
| Monetario | No monetario | Monetario | No monetario | ||
| Universidad Nacional de San Agustin (UNSA) | 399993.27 | 0.00 | 399993.27 | 100.00% | 0.00% |
| Herbert Omar Lazo Rodriguez | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00% | 0.00% |
| Palabras clave | Biacumulación, fitorremediación, metales pesados, Grindelia tarapacana, EDTA, lombricompost, rizobacterias. Región Arequipa, UNSA |
| Justificación del proyecto | El análisis de suelos de las minas abandonadas y de suelos agrícolas aledaños en los distritos de Quequeña y Yarabamba de la Región Arequipa, determinan la presencia de elevadas concentraciones de Cu, Pb, Fe y otros metales (Vásquez, 1998). Asimismo, el registro de especies vegetales silvestres de la Región que crecen en estos lugares contaminados con relaves mineros (Untiveros, 1999) nos motiva a estudiar la capacidad de bioacumular metales pesados y su relación con la respuesta fisiológica, translocación de metales e interrelación planta-rizosfera-suelo, determinando la identificación y caracterización de plantas con potencial fitorremediador, que puedan ser utilizadas como alternativa para descontaminar los suelos y aguas. |
| Hipótesis del proyecto | Plantas acumuladoras de metales pesados, como la especie arbustiva Grindelia bergii (Hieron) Cabr., incrementaran su crecimiento, biomasa, respuesta fisiológica (mantendrán su estado hídrico, pigmentos fotosintéticos, carbohidratos solubles totales, proteína soluble total) actividad de enzimas antioxidantes (APX,POD,CAT, SOD y GR), expresión de proteínas específicas y bioacumulación de metales pesados en concentraciones moderadas de relave minero, respondiendo con un menor daño celular (peroxidación lipídica); así mismo la aplicación del agente quelante EDTA, lombricompost, rizobacterias, y la interacción de estos factores mejorara el índice de bioacumulación de metales pesados relacionados con la actividad microbiana del suelo en la especie en estudio. |
| Resultados esperados del proyecto | • Se espera que Grindelia tarapacana, incremente su capacidad de acumulación de metales pesados en un suelo con una determinada concentración de relave minero y responda de forma diferencial a los tratamientos de EDTA, Lombricompost e inoculación con rizobacterias y la interacción de ellas y mejore su supervivencia y producción de biomasa, relacionados con su estado hídrico, contenido de pigmentos fotosinteticos, malodialdehido, carbohidratos, proteínas específicas y enzimas antioxidantes. • Disertación exitosa de la tesis intitulada “Efecto de la concentración de relave minero en el crecimiento, fisiología y bioquímica de Grindelia tarapacana y su relación con el EDTA, Lombricompost y Rizobacterias en la bioacumulacion de metales pesados”, y su depósito en la biblioteca de la UNSA. • Disertación exitosa de la tesis intitulada “Influencia del relave minero en el crecimiento, fisiología y bioquímica de Grindelia bergii y relación con la interacción de Rizobacterias+ EDTA, Rizobacterias+Lombricompost, Lombricompost+EDTA y EDTA+Lombricompos +rizobacterias en la bioacumulación de metales pesados”, y su depósito en la biblioteca de la UNSA. • Obtener el Título profesional con el grado académico de Bióloga • Dos artículos sometido a Revisión en la revista indizada, “IDESIA” de Chile, y/o conferencia en el X Encuentro REDBIO” 2019, Uruguay, o VIII Congreso de la Asociación Mesoamericana de Ecotoxicologia y Química Ambiental. |
| Impactos esperados | Ambientales: La utilización de Grindelia tarapacana será beneficioso para el medio ambiente, ya que fito-extraerá metales pesados, de suelos contaminados con relaves mineros o industriales y mejorara la calidad de dichos suelos Sociales: Contribución a una mejor calidad de vida de las personas, disminuyendo su exposición a metales pesados; y su acumulación en tierras de cultivo de las zonas aledañas a la zona de Yarabamba y de la Región Arequipa. Económicos: Es una tecnología con bajo coste de mantenimiento y evita gastos de transporte ya que este proceso se realiza “in situ”, y pueden ser recuperados química o mecánicamente. |
| Equipo técnico | Luis Antonio Martinez Manchego; Herbert Omar Lazo Rodriguez; Daysi Lizbeth Choque Yanqui; Ana Lizbeth Marin Gomez; Angela Paola Escobar Mendoza; Yndalu Kimberly Huillca Pari; Jorge Andres Ballon Echegaray |