Alrededor del mundo se han generado muchas investigaciones con el principio de ayudar a la descontaminación de las aguas residuales segregadas por las industrias de curtiembres de una manera eficiente y económica. Eichhornia crassipes es una planta acuática que tiene una gran problemática debido a que se encuentra en la lista de las 100 especies más exóticas e invasoras del mundo, pero sus cualidades fisiológicas de absorción de metales pesados, hace que sea altamente utilizada por algunos países como fitorremediador. Con este proyecto se quiso analizar la remoción de Cromo por Eichhornia crassipes inoculado con Azospirillum brasiliense. La planta fue inoculada en la zona radicular, a la que posteriormente se le realizo un seguimiento a diario tomando medidas morfométricas, y cambios físicos que tuviera la planta. Para evaluar la remoción de Cromo, E. crassipes fue sembrada en un sistema hidropónico, en dos concentraciones diferentes, 100 y 1000 ppm de dicromato de potasio, la medición se tomó diariamente, mediante un espectrofotómetro en una longitud de onda de 470 nm durante las 96 horas del experimento. E. crassipes tuvo una mayor absorción de Cromo a una concentración de 1000 ppm teniendo un porcentaje de remoción de 26%, en comparación del control qué fue del 20%; para la concentración de 100 ppm de Cromo se pudo evidenciar que el control fue mejor que el tratamiento, teniendo un mayor porcentaje de absorción durante las 24 horas el cual se estimó en 48%. Se estimó que la máxima concentración que puede tolerar E. crassipes, antes que empiecen su proceso de marchitamiento, es de 1000 ppm Cromo a un máximo de 96 horas. | Biólogo | Pregrado | Around the world, a lot of research has been generated with the principle of helping to decontaminate wastewater from tannery industries in an efficient and economical way. Eichhornia crassipes is an aquatic plant that has a great problem because it is on the list of the 100 most exotic and invasive species in the world, but its physiological qualities of absorption of heavy metals, makes it highly used by some countries as a phytoremediator. The aim of this project was to analyze the removal of chromium by Eichhornia crassipes inoculated with Azospirillum brasiliense. The plant was inoculated in the root zone, which was subsequently monitored daily by taking morphometric measurements and physical changes in the plant. To evaluate the removal of chromium, E. crassipes was planted in a hydroponic system, in two different concentrations, 100 and 1000 ppm of potassium dichromate, the measurement was taken daily, using a spectrophotometer at a wavelength of 470 nm during the 96 hours of the experiment. E. crassipes had a higher absorption of chromium at a concentration of 1000 ppm having a removal percentage of 26%, compared to the control which was 20%; for the concentration of 100 ppm of chromium it was evident that the control was better than the treatment, having a higher percentage of absorption during the 24 hours which was estimated at 48%. It was estimated that the maximum concentration that E. crassipes can tolerate before the wilting process begins is 1000 ppm Chromium for a maximum of 96 hours.

The marine biota from the middle Pennsylvanian outcrops of the Sierra Agua Verde, located in mid-eastern Sonora, consists of phylloid algae of the genera Komia and Eugonophyllum and a number of invertebrates. These species include bioaccumulations of chaetetids; brachiopods of the genera Dielasma sp., Reticulariina sp., Anthracospirifer sp., Antiquatonia sp.; bryozoans of the genus Thamniscus; tabulate corals such as Syringopora and solitary corals such as Zaphrentis; fusulinid foraminifera such as Pseudostaffella, Eoshubertella texana, Fusulinella llanoensis, and Zellerella; gastropods of the genus Euomphalus and Donaldina; and the crinoid genera Cyclocaudex, Cyclocrista, Heterosteleschus, Lamprosterigma, Mooreanteris, Pentagonopternix, Preptopremium, Cycloscaspus, and Pentaridica. The material was collected from outcrops in the first 512m of the La Joya Formation, and their sediments have a total thickness of 780m and consist of limestone interbedded with calcareous mudstone and sandstone lenses. The age of the middle Pennsylvanian strata corresponds to that of the Atokan stage (311 million years). The species assemblages are typical of a shallow tropical marine benthos. The analysis of the distribution of the species allowed for the determination of their paleogeographic relationships with the components of the biota of the Carboniferous strata of Texas and Kansas in the United States of America, which belong to the province of the North American Craton.

El presente proyecto de grado se enfoca en el desarrollo de un método in vitro de bioacumulación de hierro (Fe (III)) para disminuir su contenido mediante el uso de Bacillus subtilis en muestras de agua del río Chicú, aprovechando las características propias de este microorganismo que le permiten incorporar metales como el hierro debido a su afinidad con este elemento. En torno a este objetivo, la metodología planteada se enfoca en corroborar el potencial de reducción en la concentración de hierro trivalente (Fe (III)) por parte del microorganismo Bacillus subtilis, según lo reportado en la literatura, así como constatar que existe una reducción significativa de este elemento, de igual manera mediante el uso del microorganismo anteriormente mencionado, en muestras de agua del río Chicú, bajo sus condiciones físico-químicas particulares. Lo anterior, con el fin de establecer las distintas condiciones de la metodología propuesta. En primer lugar, se llevó a cabo una contextualización del problema, junto a una revisión bibliográfica de los antecedentes en cuanto al potencial de B. subtilis para la reducción en la concentración de Fe (III). Luego, se procedió a determinar los parámetros físico-químicos en muestras de agua tomadas directamente de la fuente hídrica en cuestión, a la altura del sector “el Chacal” en el municipio de Tenjo, Cundinamarca. A partir de las muestras recolectadas se determinó: pH, sólidos disueltos totales (TDS), concentración inicial de hierro (Fe (III)), DBO y DQO. Más adelante, se precisó la pureza de la cepa de Bacillus subtilis obtenida, la cual fue donada por el laboratorio de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín. Posteriormente, se propuso un diseño experimental factorial, para ratificar la capacidad del microorganismo para reducir la concentración de Fe (III) en medios químicamente definidos, de acuerdo con lo reportado en la literatura; estableciendo dicha reducción como variable de interés. Para este diseño, se relacionaron dos factores a evaluar con respecto a la variable de salida, cada uno de los cuales dispone de tres niveles: el pH (3.5, 5 y 7) y la concentración inicial de hierro (Fe (III)) (1 mg/L, 5 mg/L y 9 mg/L), obteniendo un total de 9 tratamientos experimentales. Una vez definidos los tratamientos, se prepararon medios de cultivo químicamente definidos de acuerdo con las características especificadas en el diseño experimental. Tras la inoculación del microorganismo durante un periodo de 7 días a 28 °C con agitación constante a 100 rpm, se determinó la concentración final de hierro tanto en los controles negativos como en cada una de las réplicas, verificando el crecimiento del microorganismo y cuantificando la biomasa por peso seco. Seguidamente, se repitió el proceso de inoculación en muestras de agua provenientes del río Chicú para evaluar el porcentaje de bioacumulación y consecuente reducción en la concentración de Fe (III) en este medio, determinando nuevamente la concentración final del elemento y la biomasa. Por último, se plantearon los análisis estadísticos pertinentes: un análisis de varianza ANOVA con un nivel de significancia de 0.05 y una diferencia mínima significativa (LSD) de Fisher, con un nivel del 95% de confiabilidad. El valor de pH encontrado en las muestras de agua de río fue de 6.87 en promedio, el cual se encuentra dentro del rango usual de pH para cuerpos de agua superficiales, según lo establecido por la Organización Mundial de la Salud. Adicionalmente, se estableció que la concentración de hierro (Fe (III)) fue de 0.94 mg/L, la cual supera en más de un 100% el límite establecido por la norma. Se reportó una DBO de 109 mg/L y una DQO de 696 mg/L, valores que exceden el límite máximo permisible descrito por la normativa correspondiente (50 mg/L para DBO5 y 150 mg/L para DQO). En cuanto al diseño experimental, en general se obtuvieron porcentajes de reducción de Fe (III) mayores al 50%, encontrando que los valores de pH entre 5 y 7 favorecen el crecimiento del microorganismo. De igual manera, se relacionó una mayor concentración inicial de Fe (III) con una cantidad reducida más elevada. La mayor cantidad de hierro (Fe (III)) reducida fue de 8.78 mg/L, o bien un porcentaje de 97.56% de reducción, el cual se dio en condiciones de concentración inicial de Fe (III) de 9 mg/L y pH 7. En el caso particular del agua del río, la cantidad promedio de Fe (III) reducida, fue de 0.83 mg/L, que representa un porcentaje de reducción de hierro de 88.3%. Se verificó la viabilidad en el crecimiento del microorganismo en agar nutritivo luego de ser sometido al medio con concentraciones de hierro diferentes. Adicionalmente, la determinación de la biomasa por peso seco indicó que la mayor cantidad obtenida fue 0.36 ± 0.04 g/ml, en condiciones de concentración de Fe (III) de 1mg/L y ph7. En general, los resultados indican el potencial de B. subtilis para la reducción de diferentes concentraciones de Fe (III) en medios de cultivo específicamente definidos para el microorganismo, así como en muestras de agua del río Chicú, las cuales poseen características físico-químicas propias. | Bioingeniero | Pregrado | The present degree project focuses on the development of an in vitro method of bioaccumulation of iron (Fe (III)) to reduce its content through the use of Bacillus subtilis in water samples from the Chicú River, taking advantage of the characteristics of this microorganism, that allow it to incorporate metals such as iron due to its affinity with this element. Around this objective, the proposed methodology focuses on corroborating the potential for reduction in the concentration of trivalent iron (Fe (III)) by the microorganism Bacillus subtilis, as reported in the literature, as well as verifying that there is a significant reduction of this element, through the use of the aforementioned microorganism, in water samples from the Chicú River, under its particular physical-chemical conditions. The foregoing, in order to establish the different conditions of the proposed methodology. First, a contextualization of the problem was carried out, together with a bibliographic review of the antecedents regarding the potential of B. subtilis for the reduction in the concentration of Fe (III). Then, we proceeded to determine the physicochemical parameters in water samples taken directly from the water source in question, by the “El Chacal” sector in the municipality of Tenjo, Cundinamarca. From the collected samples, the following were determined: pH, TDS, initial concentration of iron (Fe (III)), BOD and COD. Later, the purity of the Bacillus subtilis strain obtained was specified, which was donated by the Environmental Engineering Laboratory of the National University of Colombia, on Medellín. Subsequently, a factorial experimental design was proposed to ratify the ability of the microorganism to reduce the concentration of Fe (III) in chemically defined media, according to what was reported in the literature; establishing said reduction as a variable of interest. For this design, two factors to evaluate with respect to the output variable were related, each of which has three levels: pH (3.5, 5 and 7) and the initial concentration of iron (Fe (III)) (1 mg/L, 5 mg/L and 9 mg/L), obtaining a total of 9 experimental treatments. Once the treatments were defined, chemically defined culture media were prepared according to the characteristics specified in the experimental design. After inoculation of the microorganism for a period of 7 days at 28 °C with constant stirring at 100 rpm, the final iron concentration was determined both in the negative controls and in each of the replicates, verifying the growth of the microorganism and quantifying the biomass by dry weight. Then, the inoculation process was repeated in water samples from the Chicú river to evaluate the percentage of bioaccumulation and consequent reduction in the concentration of Fe (III) in this medium, again determining the final concentration of the element and the biomass. Finally, the relevant statistical analyzes were proposed: an ANOVA analysis of variance with a significance level of 0.05 and a Fisher's least significant difference (LSD), with a 95% level of reliability. The pH value found in the river water samples was 6.87 on average, which is within the usual pH range for surface water bodies, as established by the World Health Organization. Additionally, it was established that the concentration of iron (Fe (III)) was 0.94 mg/L, which exceeds the limit established by the standard by more than 100%. A BOD of 109 mg/L and a COD of 696 mg/L were reported, values that exceed the maximum permissible limit described by the corresponding regulations (50 mg/L for BOD5 and 150 mg/L for COD). Regarding the experimental design, in general, Fe (III) reduction percentages greater than 50% were obtained, finding that pH values between 5 and 7 favor the growth of the microorganism. Similarly, a higher initial concentration of Fe (III) was related to a higher reduced amount. The highest amount of iron (Fe (III)) reduced was 8.78 mg/L, or a percentage of 97.56% reduction, which occurred under conditions of initial Fe (III) concentration of 9 mg/L and pH 7. In the particular case of river water, the average amount of reduced Fe (III) was 0.83 mg/L, which represents a percentage of iron reduction of 88.3%. The viability in the growth of the microorganism in nutrient agar was verified after being subjected to the medium with different iron concentrations. Additionally, the determination of biomass by dry weight indicated that the highest quantity obtained was 0.36 ± 0.04 g/ml, under conditions of Fe (III) concentration of 1mg/L and ph7. In general, the results indicate the potential of B. subtilis for the reduction of different concentrations of Fe (III) in culture media specifically defined for the microorganism, as well as in water samples from the Chicú River, which have their own physicochemical characteristics.

l presente estudio pretende mostrar las implicaciones que el proceso de extracción aurífera artesanal puede tener sobre el ecosistema acuático en términos de la estructura y composición de las comunidades de macroinvertebrados acuáticos (MIA), la bioacumulación del mercurio total y el riesgo ecológico de sus concentraciones en agua, sedimentos y tejidos de decápodos. Para esto, en noviembre de 2014 y junio de 2015 se colectaron muestras de agua, sedimentos y macroinvertebrados en 13 estaciones en dos áreas mayores de la cuenca media del río Caquetá, una en inmediaciones del PNN Cahuinarí y otra en cercanías al municipio de Araracuara (Caquetá). Las concentraciones de mercurio total Hg-T en el agua en todas las estaciones fueron inferiores a 0,5 µg /Kg Hg-T, en sedimentos variaron entre 0,5 µg/Kg Hg-T y 80 µg /Kg Hg-T, mientras que en tejidos variaron entre 32,1 µg/Kg Hg-T y 37,6 µg/Kg Hg-T. Se desarrolló un análisis de componentes principales (ACP) que mostró que los parámetros ambientales más importantes que estructuran los sitios de muestreo se relacionan con la vegetación ribereña, la sombra y la perturbación del canal, en lugar de las concentraciones de Hg per se. Por otro lado, la bioacumulación de Hg-T en tejidos de decápodos, fue baja en las todas estaciones donde se tomaron muestras. El índice de riesgo ecológico (HQ) fue menor que uno en todas las estaciones de muestreo demostrando que el nivel de Hg-T en el agua (HQ≤ 0,5), sedimentos (HQ ≤ 0,85) e incluso los tejidos de decápodos (HQ ≤ 0,02), no representan un riesgo elevado de toxicidad por Hg-T para las especies que interactúan o consumen estos recursos. En cuanto a la estructura y composición de la comunidad de macroinvertebrados, se encontró que las estaciones fueron homogéneas en términos de equitatividad (J) presentaron diversidades medias según el índice Shannon (H), con bajas dominancias (D). Se concluyó que en el área de estudio las concentraciones de mercurio y su grado de bioacumulación son bajos, indicando que no representa mayor riesgo ecológico, consistente con el hallazgo que las comunidades de macroinvertebrados (MIA) no parecen estar siendo afectadas por el uso del mercurio. | #AnálisisEstructuraComposiciónComunidadesDeMIABioacumulaciónRiesgoEcológicoConcentracionesHg-T(AguaSedimentosTejidosDecápodos)EfectosMineríaAuríferaArtesanalCuencaMediaRíoCaquetá(Colombia) | #AnálisisEstructuraComposiciónComunidadesDeMIABioacumulaciónRiesgoEcológicoConcentracionesHg-T(AguaSedimentosTejidosDecápodos) | #AnálisisEstructuraComposiciónRiesgoEcológicoConcentracionesHg-T(AguaSedimentosTejidosDecápodos)EfectosMineríaAuríferaArtesanalCuencaMediaRíoCaquetá(Colombia) | Requerimientos de sistema: Adobe Acrobat Reader | This study assessed the implications of mercury use in the artisanal gold extraction process on aquatic ecosystem in terms of the structure and composition of aquatic macroinvertebrate communities (AMI), the bioaccumulation of total mercury and the ecological risk of mercury concentrations in water, sediment, decapods tissue. For this, in November 2014 and June 2015 samples of water, sediments and macroinvertebrates were collected in 13 sampling stations in two large areas in the middle Caquetá River basin. One in the vicinity of the Cahuinarí National Park and another close to the municipality of Araracuara (Caquetá). Concentrations of total mercury Hg-T in water for all the stations were below than 0,5 µg/Kg Hg-T, in sediments they varied between 0,5 µg/Kg Hg-T to 80 µg/Kg Hg-T, while they varied between 32,1 µg/Kg to 37,6 µg/Kg in tissues. A principal component analysis (PCA) was showed that the most important environmental parameters structuring sampling sites relate to riparian vegetation, shading and channel disturbance, rather than mercury concentrations per se. On the other hand, it was found that the bioaccumulation of Hg-T in decapods tissues was low in all stations where samples were collected. The ecological risk index (HQ) was less than one for all sampling stations, showing that Hg-T levels in water (HQ ≤ 0.5), sediments (HQ ≤ 0.85) and even decapods tissues (HQ ≤ 0.02) do not represent a risk for the species that interact or consume these resources. With regard to structure and composition of aquatic macroinvertebrates, sampling stations were found to be homogeneous in terms of evenness (J), with median diversities according to the Shannon index (H) and low dominances (D). It may be concluded that water and sediment mercury concentrations as well as Hg-T bioaccumulation are very low, indicating that this metal does not represent an ecological risk. Consistent with this, communities of macroinvertebrates (AMI) do not appear to be affected by mercury used in the extraction of gold.