METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN FIQ_UNAC

METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN FIQ_UNAC

NDICErbol de definiciones3I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIN.41.1. DETERMINACIN DEL PROBLEMA41.1.1 Seleccin General1.1.2 Seleccin especifica1.2 FORMULACIN DEL PROBLEMA..51.2.1 Formulacin general1.2.2 Formulacin especifica1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN.........61.4 JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION.71.4.1 Naturaleza1.4.2 Magnitud1.4.2.1 Ubicacin Geogrfica1.4.3 Vulnerabilidad1.4.4 Trascendencia

II. MARCO TEORICO82.1 ANTECEDENTES DE ESTUDIO82.1.1 Familias, gneros y especies vegetales identificadas por su potencial fitorremediador2.1.2 Caractersticas de las plantas empleadas en fitorremediacin2.1.3 Tolerancia de las plantas hacia los metales pesados

2.2 MARCO CONCEPTUAL..122.2.1 Fundamento Terico2.2.1.1 El Suelo2.2.1.2 Origen de la Contaminacin de Suelos por Metales Pesados2.2.1.3 Fitorremediacin2.2.1.4 SonchusOleraceus2.2.2 Antecedentes Metodolgicos2.2.2.1 Tecnologas de Remediacin:2.2.2.2 Mecanismos de Acumulacin y Asimilacin en Plantas2.2.3 Normas de Control y Datos Estadsticos2.2.3.1 Estndares de calidad ambiental (ECA) para suelo2.2.3.2 Ley que regula los pasivos ambientales de la actividad minera2.2.3.3 Atencin a Personas Afectadas por Contaminacin con Metales Pesados y otras Sustancias Qumicas

2.3 DEFINICIONES DE TRMINOS BSICOS U OTROS CONTENIDOS.16III. FORMULACION DE HIPOTESIS183.1 CONJETURAS.183.1.1 Conjeturas Explicativas3.1.2 Conjeturas Predictivas

3.2 HIPOTESIS.21

3.3 VARIABLES233.3.1 Variables independientes3.3.2 Variable dependiente

3.4 INDICADORES24

IV. METODOLOGIA264.1 TIPO DE INVESTIGACION264.2 DISEO DE LA INVESTIGACIN.264.2.1 Materiales , Equipos e Insumos4.2.2 Mtodos4.2.3 Tcnica4.2.4 Procedimiento

4.3 POBLACION Y MUESTRA334.3.1 Estratificacin del Universo de la Investigacin4.3.2 Determinacin del Nmero de Muestra

4.4 PLAN DE ANLISIS ESTADSTICOS TCNICAS ESTADSTICAS34V. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES..36VI. PRESUPUESTO.376.1 INGRESOS37

6.2 EGRESOS376.2.1 Bienes (consumo)6.2.2 Servicios VII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS39ANEXOS MATRIZ DE CONSISTENCIA ESQUEMA TENTATIVO DE TESIS

ARBOL DE DEFINICIONES

I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIN

1.1. DETERMINACIN DEL PROBLEMA

1.1.1. Seleccin General:La minera en su conjunto produce toda una serie de contaminantes slidos, que de una forma u otra va a parar al suelo. Esto sucede ya sea por depsito a partir de la atmsfera como partculas sedimentadas o tradas por las aguas de lluvia, por el vertido directo de los productos lquidos de la actividad minera y metalrgica, o por la infiltracin de productos de lixiviacin del entorno minero: aguas provenientes de minas a cielo abierto, escombreras (mineral dumps), etc., o por la disposicin de elementos mineros sobre el suelo: escombreras, talleres de la mina u otras edificaciones ms o menos contaminantes en cada caso.1.1.2. Seleccin especifica:La actividad minera de la MINA CAROLINA ha modificado sustancialmente la vegetacin natural de ligeramente degradada a muy degradada con comunidades aisladas, principalmente desarrollada a orillas de los ros, caminos y cercos.

Para ello la fitorremediacin es una alternativa que hace el uso de plantas para remover, contener o neutralizar el efecto de los contaminantes, se han estudiado cierto grupo de PLANTAS HIPERACUMULADORASpor su tolerancia a concentraciones extremas de metales, tanto en suelos naturales como antropognicos.

La evaluacin de la eficiencia de remocin por las dos especies SONCHUS OLERACEUS (cerraja) y LEPIDIUM BIPINNATIFIDUM (mostacilla)son ideales para remediar este tipo de suelos.

1.2. FORMULACIN DEL PROBLEMA

1.2.1. Formulacin general: Qu especie biorremediadora tiene una mayor eficiencia en la remocin de metales pesados presentes en los suelos contaminados por la mina carolina?

1.2.2. Formulacin especifica: Cules el nivel de contaminacin con metales pesados de los suelos aledaos a la MINA CAROLINA en HUALCAYOC?

Cules son los suelos que especficamente estudiaremos?

Cules son las principales causas de la contaminacin de estos suelos?

1.3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACINObjetivo General: Es la bsqueda, identificacin, anlisis y descripcin de plantas crecidas naturalmente en zonas mineras. Investigar la tolerancia de las respectivas floras frente al impacto de los metales del suelo en localidad: Hualgayoc, Cajamarca (Per).

Objetivo Especficos: Evaluar los parmetros convencionales y el contenido de metales pesados de los suelos superficiales en la zona de explotacin minera estudiada.

Relacionar el contenido de metales pesados de las plantas con respecto al suelo del cual proceden.

Proponer especies naturales para su uso potencial en tcnicas de fitorremediacin.

Aportar informacin til para fomentar el desarrollo incipiente de tcnicas de fitorremediacin en reas andinas ricas en minas metlicas.

1.4. JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION:La presente Investigacin se justifica por su:1.4.1. Naturaleza:Problema: Los residuos industriales de las minas son arrojados a los ros los que a su paso contaminan grandes reas de suelos. Los suelos contaminados con metales pesados generan una peligrosa situacin para la vegetacin a su alrededor. Los metales contaminantes son txicos para el ecosistema y la salud humana adems de no ser susceptibles a ser degradados por lo cual no se puede hablar de una eliminacin sino una variacin de concentracin o forma qumica. Para esto usamos PLANTAS HIPERACUMULADORAS por su gran capacidad de adsorber metales. Objeto: Los suelos de contaminados por metales pesados en la MINA CAROLINA remediados por plantas HIPERACUMULADORAS.1.4.2. Magnitud:Actualmente existen una gran variedad de plantas acumuladoras, su variacin depende de su naturaleza y de donde se desarrollan. Se puede sealar que las plantas son consideradas como hiperacumuladoras si estas acumulan elevadas concentraciones de metales pesados en su parte area, estos valores deben ser mayores a 100 mgkg-1 en el caso de Cd; 1000 mgkg-1 para Al, As, Co, Cu, Ni, Se, Pb y 10000 mgkg-1 de Zn y Mn, teniendo como ndice de bioacumulacin con respecto al suelo > 1 y un Factor de translocacin > 1.1.4.2.1. Ubicacin Geogrfica:La zona de estudio est situada en la Sierra Norte del Per, especficamente en elDepartamento de Cajamarca, Distrito de Hualgayoc. El Distrito de Hualgayoc limita al norte con la Provincia de Chota, al Sur con la Provincia de Hualgayoc y San Pablo y al Oeste con la Provincia de San Miguel y Santa Cruz. Segn el censo de 2007, el distrito de Hualgayoc tiene un total de 16845 habitantes y una superficie de 219 km2.1.4.3. Vulnerabilidad:Debido a la amplia informacin que se tiene y se pude obtener de las plantas hiperacumuladoras de suelos esta investigacin es factible, adems su ubicacin geogrfica es ideal para la recoleccin de muestras ya que est en una zona minera formal, esto ayudara a que las autoridades faciliten el estudio, adems debemos mencionar que el costo tanto de la investigacin como del mtodo son bajos en comparacin con otros mtodos clsicos 1.4.4. Trascendencia:El uso de plantas hiperacumuladoras tiene un futuro prometedor por su gran diversidad, tolerancia y capacidad de acumular metales pudiendo as desarrollar tecnologas ms eficientes y econmicas. A este tipo de tecnologa no solo se puede emplear para suelos contaminados por minas sino tambin para suelos con contaminacin: agrcola, industrial y urbano ya que se adaptan a zonas de alta y baja concentracin de metales.

II. MARCO TEORICO:

2.1. ANTECEDENTES DE ESTUDIO:

2.1.1. Familias, gneros y especies vegetales identificadas por su potencial fitorremediador:

En la presente cita se expone que las familias que predominan en los procesos de acumulacin de metales son la Asteraceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Cyperaceae, Cunouniaceae, Fabaceae, Flacourtiaceae, Lamiaceae, Poaceae, Violaceae y Euphorbiaceae. Menciona que dentro de la familia Brassicaceae se encuentran 11 gneros y 87 especies que han sido identificados por su potencial fitorremediador y teniendo como a los gneros con mayor cantidad de especies acumuladoras son: Allysum (46) yThlapsi (28), Prasad y Freitas (2003).

Se sabe que existe un alto nmero de estudios especficos sobre la acumulacin de metales en diferentes especies vegetales. La Tabla 1 (Snchez Pinzn Mara Solange) referencia algunos estudios realizados con plantas acumuladoras de metales pesados.

Segn los reportes sobre acumulacin y fitorremediacin de metales pesados son ms abundantes para el Cd, Pb y Zn comparado con el nmero de trabajos realizados en la fitorremediacin de Hg. Moreno-Jimnez (2006), realizo un trabajo donde evalu la bioacumulacin de Hg en las especies Rumexinduratus Boiss y Reuter(Polygonaceae) y Marrubiumvulgare. (Lamiaceae). Los autores indicaron que el tejido areo de cada una de las dos especies puede extraer entre 10 y 30 g deHg/ha/ao, demostrando que las dos especies poseen potencial para fitorremediar el alto contenido de Hg en los suelos.

En otro estudio deLomonte (2009) sobrefitorremediacin de bioslidos, concluyeron que las especies Atriplexcodonocarpa y Australodanthoniacaespitose, tienen alto potencial de fitorremediacin de Hg, media como el ndice de traslocacin y su capacidad para tolerar el alto contenido de mercurio en los bioslidos.

Es de conocimiento adems que dentro del grupo de plantas utilizadas para la fitoextraccin, se reconocen algunas que tienen una capacidad excepcional para acumular metales pesados. Aquellas especies han sido denominadas hiperacumuladoras.

Tabla 1: especies identificadas por su potencial fitorremediador de algunos metales pesados:

(Fuente: MARIA SOLANGE SANCHEZ PINZON / Contaminacin por Metales Pesados en el Botadero de Basuras de Moravia en Medelln: Transferencia a Flora y Fauna y Evaluacin del Potencial Fitorremediador de Especies Nativas e Introducidas).

2.1.2. Caractersticas de las plantas empleadas en fitorremediacin:

En la presente cita se expone que una planta acumuladora es aquella que concentra los metales en sus rganos de crecimiento, siendo caracterizada por una relacin de concentracin parte area/parte radical mayor que 1, distinguindose 3 tipos de mecanismos: acumulacin, indicador y exclusin, teora de Baker (1981).

Mencionando sobre las plantas hiperacumuladoras poseen caractersticas inusuales, tales como la capacidad de absorber y translocar grandes cantidades de metales a sus tallos, as como la hipertolerancia.

Se da a conocer que existen especies de plantas y genotipos que pueden crecer y desarrollarse en suelos altamente contaminados con metales pesados. Estas plantas pertenecen a una flora especializada, que coloniza suelos originarios de serpentina (ricos en Ni) y calamina (mineral que contiene altas concentraciones de Zn y Cd) naturalmente contaminados, o rea contaminadas por la actividad antrpica como las actividades mineralgicas. Esas plantas son seleccionadas naturalmente por su alta tolerancia a un determinado metal (hipertolerancia), adems algunas plantas no solamente toleran altos tenores del metal, sino tambin los hiperacumulan, por presentar mecanismos fisiolgicos y bioqumicos para adaptarse y exhibir propiedades de hipertolerancia e hiperacumulacin de metales pesados.

Adems el potencial de empleo de estas plantas en la limpieza de suelos contaminados se limita por los siguientes factores: - generalmente solo acumulan un elemento y no han sido identificadas para todos los elementos de inters. - La mayora crecen lentamente y producen reducida biomasa. - Generalmente son especies endmicas y poco se conoce sobre las mismas, como sus caractersticas agronmicas de cultivo y su fisiologa.

En el ao 1997, se reportaron el siguiente nmero de plantas hiperacumuladoras:

(Fuente: DRC. RAMIRO VALDS CARMENATE, DRAC. MARA IRENE BALBN ARIAS/ Fitorremediacion para Metales Pesados. Principios de una Tecnologa en Desarrollo, 2008).

2.1.3. Tolerancia de las plantas hacia los metales pesados:

Se da a conocer en la siguiente cita que la tolerancia hacia los metales pesados est representada por la habilidad de sobrevivir en un suelo que es txico a otras plantas, y se manifiesta mediante una interaccin entre el genotipo y su ambiente, lo cual determina su sobrevivencia.

Se menciona que los mecanismos de tolerancia son en gran parte internos: los metales son absorbidos por plantas crecidas en sustrato metalfero, presentando una serie de adaptaciones fisiolgicas y bioqumicas desarrolladas en varios grados para diferentes metales en diferentes especies y poblaciones.

Teniendo como condiciones la base gentica a la tolerancia, es decir el genotipo y el ambiente producen una variacin en el fenotipo del organismo y la proporcin de la variabilidad fenotpica total debida a los efectos genticos aditivos (como es el caso de la tolerancia hacia los metales pesados) se denomina herencia en sentido limitado y a la especificidad de la tolerancia a los metales, donde se ha demostrado en numerosos estudios que existe una gran diferencia en la absorcin de metales de las diferentes especies de plantas, y tambin entre genotipos de especies, sin embargo, a la hora de elegir las especies determinadas para un sitio, es muy importante incluir las especies que crecen a nivel local o muy cerca del sitio, las cuales son competitivas en virtud de las condiciones locales y toleran ms eficientemente la toxicidad del contaminante.

Quedando como concluido que la tolerancia es un factor genticamente estable y de carcter heredable y de esta manera, las semillas de plantas especficas pueden ser usadas sin perder su habilidad.

(Fuente: PAOLA ANDREA DURN CUEVAS /Transferencia de Metales de Suelo a Planta en reas Mineras: Ejemplos de los Andes Peruanos y de la Cordillera Pre litoral Catalana).

2.2. MARCO CONCEPTUAL:

2.2.1. Fundamento Terico:2.2.1.1. El Suelo:Materia mineral no consolidada u orgnica de la superficie de la corteza terrestre, que es el resultado de las interacciones entre el material original, el clima, los macro y microorganismos y la topografa a lo largo del tiempo y que difiere del de partida en muchas propiedades fsicas, qumicas, litolgicas y morfolgicas.El suelo adems se tiene que es un sistema abierto, complejo, autoorganizativo, estructural y polifuncional. Se comporta como un filtro a travs del cual se producen y regulan los flujos de energa y materia. Como tal filtro, es susceptible de contaminarse por los aportes humanos, pudiendo as deteriorarse y no cumplir alguna de sus funciones. Por otra parte, los suelos son cuerpos dinmicos con propiedades muy diferentes, tanto fsicas como qumicas. Incluso un mismo suelo puede estar sometido a fluctuaciones diversas, como sucede con la humedad, ph y condiciones redox. Segn sean estas propiedades y sus fluctuaciones, la forma y biodisponibilidad de los metales puede ser diferente. Por tanto, es preciso tenerlos muy en cuenta al considerar la capacidad de amortiguacin de los suelos y tambin al decidir sobre el manejo de los mismos. Los suelos se clasifican, en funcin a su tamao de partcula. Las cantidades relativas de cada tipo de partcula mineral determinan la textura de un suelo y tienen un impacto directo sobre sus propiedades fsicas, qumicas y biolgicas

(Fuente: PAULINA A. RAMOS BRAVO y MELISSA D. TIMBLES CASTILLO/Evaluacin de la Contaminacin de Suelos por Metales Pesados en la Baha de Chaaral, Santiago - Chile 2009)

2.2.1.2. Origen de la Contaminacin de Suelos por Metales Pesados:

Bajo el trmino contaminacin indicamos la existencia de un agente qumico que est presente en el ambiente, a una concentracin tal que genera un efecto fisiolgico desfavorable en los organismos y, por tanto, puede causar un cambio ecolgico. Se consideran elementos txicos los metales pesados tales como Ag, Cd, Cr, Co, Cu, Fe, Hg, Mo, Ni, Pb, Sn y Zn, as como otros elementos, tales como Al, As y Se. Todos estos elementos son ubicuos, al menos en concentraciones traza. Adems, algunos son requeridos por las plantas y animales como nutrientes esenciales. Bajo ciertas condiciones estos elementos se acumulan en concentraciones txicas, produciendo daos ecolgicos. Ahora bien, alguno de estos elementos se encuentra ya con valores contaminantes en su origen natural. Es el caso de las zonas donde se han formado yacimientos minerales con algn elemento txico, dando lugar a una acumulacin en el suelo, biota y/o agua. En tal caso, la acumulacin natural puede superar la antrpica. Este tipo de contaminacin, generalmente, tiene un carcter local. A continuacin se presentan las posibles fuentes de contaminacin:

(Fuente: LOPEZ/ Fuentes de Contaminacin de un Metal en Suelos, 1995)

2.2.1.3. Fitorremediacin:La fitorremediacin es una ecotecnologa, basada en la capacidad de algunas plantas para tolerar, absorber, acumular y degradar compuestos contaminantes, que en la actualidad est siendo aplicada en diversos pases para recuperar suelos contaminados tanto con compuestos orgnicos como inorgnicos. Frente a las tradicionales tcnicas fsico-qumicas, la fitorremediacin presenta diversas ventajas entre las que se puede destacar su menor coste econmico, su aproximacin ms respetuosa con los procesos ecolgicos del ecosistema edfico, y el hecho de ser una tecnologa social, esttica y ambientalmente ms aceptada. Por ello, no es de extraar que la fitorremediacin se contemple cada vez ms como una alternativa medioambientalmente respetuosa, frente a las tcnicas fsico-qumicas.Es importante recordar que el trmino fitorremediacin engloba una serie de fitotecnologas diferentes en lo concerniente, sobre todo, a los mecanismos fisiolgicos implicados en la recuperacin de los suelos contaminados (por ej., fitoextraccin, fitovolatilizacin, fitodegradacin, rizofiltracin, fitoestabilizacin, etc.), cuya explicacin excede los objetivos de este artculo.Dentro del campo de la fitorremediacin, la fitoextraccin es la fitotecnologa ms prometedora para la recuperacin de suelos contaminados con metales pesados, los cuales suelen presentar una alta persistencia en los suelos (al fin y al cabo, a diferencia de los contaminantes orgnicos, no hay que olvidar que los metales pesados no pueden degradarse por procesos qumicos ni biolgicos). La fitoextraccin se basa en el hecho de que, mediante diversos procesos fisiolgicos, las plantas pueden actuar como bombas de succin, alimentadas por energa solar a travs de la fotosntesis, que literalmente extraen los metales del suelo a travs de sus races para despus acumularlos en sus tejidos areos [2]. Una vez que las plantas han acumulado los metales en sus tejidos areos, se cosechan y posteriormente se transportan para su deposicin en un vertedero controlado, su incineracin o su compostaje. Por supuesto, si las plantas son incineradas, las cenizas, en las que se encuentran los metales que la planta haba acumulado, se deben tratar como residuos txicos y peligrosos, y enviarse a vertederos controlados. En ocasiones, si su valor en el mercado as lo justifica, es factible recuperar los metales de las cenizas para posteriormente reutilizarlos (fitominera).Las plantas con mayor potencial para la fitoextraccin de metales son las especies metalofitas, plantas que gracias a diversos mecanismos fisiolgicos sobreviven, muchas veces de forma endmica, en suelos que presentan niveles elevados de metales. Dentro de ellas, las plantas denominadas hiperacumuladoras son de gran inters pues presentan de forma natural una impresionante capacidad para tolerar, absorber y acumular elevadas concentraciones de metales en sus tejidos. Estas rarezas botnicas han de ser preservadas pues, adems de su valor intrnseco como parte de una biodiversidad vegetal que ha desarrollado durante miles de aos la capacidad para sobrevivir en suelos con altas concentraciones de metales, son una herramienta biolgica valiossima para la recuperacin de suelos contaminados por actividades industriales y mineras

(Fuente: CARLOS GARBISU, LUR EPELDE, JOS M. BECERRIL/El Ecologista)

2.2.1.4. SonchusOleraceus:Tambin se llama: CerrajnFamilia: Familia de la achicoria Cichoriaceae (Compositae)Altura: 40-80 cm (alrededor de 1530 pulg.)Flor: Numerosos flsculos radiales de color amarillo claro, con disposicin en lengeta, agrupados en cabezuelas similares a flores (captulos), 2-2,5 cm (0,81,2 pulg.) transversalmente. Corola formada por 5 ptalos unidos, extremo de la lgula de 5 dientes. Cliz modificado en forma de un anillo de pelos sin ramificar (un vilano). 5 estambres, anteras unidas formando un tubo que rodea el estilo. Pistilo de 2 carpelos unidos, estilo solitario, estigma bilobulado. Captulo abrazado por tres verticilos de brcteas involucrales. Captulos sostenidos en un grupo corimboso.Hojas: Alternas, delgadas, romas, glabras, verde azuladas por debajo. Pecolo de hojas inferiores estriado, apenas alado, borde del ala con pocos dientes con puntas como cerdas. Limbo de lbulos pinados, con bordes superficialmente dentados, de cerdas cortas o lisos. Lbulo terminal grande, triangular. Lbulos laterales delgados, girados hacia el pecolo de la hoja. Hojas del tallo sin pecolo, con lbulos basales que abrazan el tallo.Fruto: Cipsela marrn, aplanada, acanalada longitudinalmente y coronada por un vilano de alrededor de 8 mm (0,8 pulg.) de largo, pelos sin ramificar.Hbitat: Jardines, tierra arable, alrededores de residencias.Perodo de floracin: julioseptiembre.La cerraja, tambin conocida como cerrajn, es una planta anual productora de ltex. Sus cabezuelas estn protegidas por tres verticilos alternados de brcteas involucrales verdes, no ms de 35 en total. Es una especie que prospera en los mismos tipos de lugares que la especie bastante similar espinosaS. asper.Las dos especies se pueden diferenciar por las hojas dentadas (slo muy pocas veces lobuladas) de la ltima. Adems de la variante dominante, var.oleraceus, hay otra raza de cerraja en Finlandia. La var.lacerustiene hojas con el lbulo terminal de aproximadamente el mismo tamao que los laterales. La cerraja es muy adecuada como forraje para ganado. Anteriormente tambin se usaba como planta medicinal.

(Fuente:http://www.luontoportti.com/suomi/es/kukkakasvit/cerraja)

2.2.2. Antecedentes Metodolgicos:2.2.2.1. Tecnologas de Remediacin:

A) Tratamientos fsico-qumicos:

En este tipo de tratamiento se aprovechan las propiedades fsicas y/o qumicas de los contaminantes o del medio contaminado para separar o contener la contaminacin. Entre sus ventajas se encuentran el que son econmicamente factibles, requieren de periodos cortos de tratamiento y el equipo necesario es accesible y no requiere mucha energa. Las principales desventajas que presenta este mtodo y que consiste en que se generan residuos que deben tratarse nuevamente.

B) Tratamientos biolgicos :

Este tipo de tratamientos tiene dos grandes divisiones, la fitoremediacin y la biorremediacin, y consiste en el empleo de organismos vivos o productos derivados de ellos, para contener o remover compuestos txicos como los metales.

Fitorremediacin: Consiste en el uso de plantas, las cuales remueven, acumulan o estabilizan el contaminante en suelos, sedimentos o aguas.

Biorremediacin: Esta estrategia depende de la actividad metablica de los microorganismos capaces de utilizar los contaminantes como fuente de alimento y energa o bien producir compuestos para acomplejar y secuestrar algunos metales.

(Fuente: VOLKE SEPLVEDA, TANIA/Tecnologas de remediacin para suelos contaminados, Mxico: INE-SEMARNAT, 2002)

2.2.2.2. Mecanismos de Acumulacin y Asimilacin en Plantas:

Para que cualquier compuesto sea absorbido por una planta, ste debe de estar en contacto con su raz. Existen tres mecanismos para que esto ocurra: ujo de masa, difusin e intercepcin con la raz.

A) Flujo de masa:

Los compuestos son transportados en forma de iones a la raz va ujo de agua. Las plantas transpiran agua lo cual causa un gradiente que permite al agua uir hacia la raz.Si los compuestos se encuentran en forma soluble en agua, sern absorbidos a travs de la raz. Este es un mecanismo importante por medio del cual la planta absorbe nutrientes o iones que estn abundantemente en el suelo, pero se encuentran dbilmente jados al l, como lo son el Ca2+, Mg2+, NO3-,Cly H3BO3. Los factores que inuyen en el ujo de masa son la textura (poca humedad en el suelo disminuye el ujode masa), el tamao del sistema de races de la planta (profundidad, grosor), la temperatura del suelo (temperaturas fras reducen la transpiracin de la planta).

B) Difusin:

La difusin es la migracin espontnea de sustancias de regiones de alta concentracin a regiones donde la concentracin es ms baja. La difusin inica ocurre en la solucin del suelo. Los iones disueltos en la solucin del suelo se movern de zonas de mayor concentracin a zonas de menor concentracin. El rea alrededor de la raz en una plantacin crecimiento activo tiene una baja concentracin de nutrientes, as que los nutrientes que se encuentran en la solucin del suelo, migrarn hacia el rea de la raz. Los nutrientes que son absorbidos por las races de las plantas a travs de este mecanismo son el potasio (K) y el fsforo (P), ambos son de baja solubilidad. El principal factor que inuye en la difusin es el gradiente de concentracin. El gradiente de concentracin es el radio conocido como lixiviacin microbiana, o inmovilizado lo cual puede ocurrir por diversos mecanismos).

C) Intercepcin con la raz:

Con la extensin continua de las races a travs del suelo, existe un contacto continuo de las races con el suelo que no se encuentra expuesto a la intemperie. Las supercies de las races estn directamente interaccionando con los nutrientes y compuestos del suelo en este proceso desplazamiento. La cantidad de nutrientes absorbidos por intercepcin de raz dependen del volumen de la raz. Tpicamente, no ms del 1 % en volumen del suelo est en contacto por las races. Los nutrientes como el calcio y el magnesio son comnmente absorbidos por intercepcin con la raz. La micorriza (asociacin simbitica entre un hongo fungi y las races de la planta) puede incrementar la supercie de rea de las races y elevar para la absorcin de nutrientes por este mecanismo.

(Fuente:MARA GUADALUPE LPEZ DOMNGUEZ/ Distribucin y Fitodisponibilidad de Metales Pesados (Sb, Hg, As) en los Jales de la Mina de Antimonio de Wadley, Estado de San Luis Potos).

2.2.3. Normas de Control y Datos Estadsticos:

2.2.3.1. Estndares de calidad ambiental (ECA) para suelo:Establecen valores nacionales que regulan la calidad del suelo de todo el pas.Son aplicables a todo proyecto y actividad cuyo desarrollo genere, o pueda generar, riesgos de contaminacin del suelo en su emplazamiento o reas de influencia.Fue en cumplimiento del Plan de Estndares de Calidad Ambiental (ECA) y Lmites Mximos Permisibles (LMP) para el perodo 2012-2013, aprobado en agosto de 2012.Lima, 26 de marzo de 2013.- El Ministerio del Ambiente (MINAM) aprob los Estndares de Calidad Ambiental (ECA) para suelo a travs del Decreto Supremo N 002-2013-MINAM publicado en la vspera en el diario oficial El Peruano.

Los Estndares de Calidad Ambiental (ECA) para Suelo son aplicables a todo proyecto y actividad, cuyo desarrollo dentro del territorio nacional genere o pueda generar riesgos de contaminacin del suelo en su emplazamiento y reas de influencia.

La norma prohbe mezclar suelo contaminado con no contaminado, con la finalidad de reducir la concentracin de uno o ms contaminantes para alcanzar los ECA suelo. Adems, indica que son instrumentos obligatorios en el diseo y aplicacin de todos los instrumentos de gestin ambiental, lo que incluye planes de descontaminacin de suelos o similares.

En el caso de proyectos nuevos, las empresas estn obligadas a determinar la concentracin de las sustancias qumicas que caracteriza a sus actividades extractivas, productivas o de servicios, en el suelo de su emplazamiento y reas de influencia, como parte de su Instrumento de Gestin Ambiental.

Por su parte, para las actividades en curso las empresas debern actualizar sus instrumentos de gestin ambiental en concordancia con la nueva legislacin en un plazo de 12 meses.(Fuente: http://www.minam.gob.pe)2.2.3.2. Ley que regula los pasivos ambientales de la actividad minera:LEY N 28271De conformidad con el Artculo 2 del Anexo del Decreto Supremo N 033-2005-EM, publicada el 16 Agosto 2005, las actividades de cierre de pasivos ambientales a que se refiere la presente Ley, no estn comprendidas dentro del mbito de aplicacin del Reglamento para el cierre de minas, Decreto Supremo N 033-2005-EM. Artculo 1.- ObjetivoLa presente Ley tiene por objeto regular la identificacin de los pasivos ambientales de la actividad minera, la responsabilidad y el financiamiento para la remediacin de las reas afectadas por stos, destinados a su reduccin y/o eliminacin, con la finalidad de mitigar sus impactos negativos a la salud de la poblacin, al ecosistema circundante y la propiedad.Artculo 2.- Definicin de los Pasivos AmbientalesSon considerados pasivos ambientales aquellas instalaciones, efluentes, emisiones, restos o depsitos de residuos producidos por operaciones mineras, en la actualidad abandonada o inactiva y que constituyen un riesgo permanente y potencial para la salud de la poblacin, el ecosistema circundante y la propiedad.Artculo 3.- Identificacin e inventario de Pasivos AmbientalesLa identificacin, elaboracin y actualizacin del inventario de los pasivos ambientales mineros, sern efectuadas por el rgano tcnico competente del Ministerio de Energa y Minas. Los titulares mineros con concesin vigente, brindarn las facilidades de acceso e informacin requeridas.Artculo 4.- Identificacin de los responsables de los Pasivos AmbientalesEl Ministerio de Energa y Minas a travs de su rgano tcnico competente identificar a los responsables de las operaciones mineras que abandonaron depsitos de residuos, labores o instalaciones mineras, generando pasivos ambientales en sus diversas modalidades. Tambin identificar a los titulares de la concesin minera inactivos que mantienen el derecho de concesin y vigencia minera hasta la actualidad y arrastran pasivos ambientales.Artculo 5.- Atribucin de responsabilidadesLos titulares mineros responsables de pasivos ambientales que no desarrollen operaciones mineras y mantienen el derecho a la titularidad de concesin a travs de la vigencia minera, debern presentar el Plan de Cierre, salvo que stos soliciten se cancele sus derechos a la concesin minera.Los titulares mineros responsables de los pasivos ambientales celebrarn contratos de remediacin ambiental con el Ministerio de Energa y Minas a travs de la Direccin General de Asuntos Ambientales, teniendo en cuenta los criterios de equidad y corresponsabilidad, orientados al objeto de la presente Ley.Artculo 6.- Presentacin del Plan de Cierre de Pasivos AmbientalesLos responsables de los pasivos ambientales realizarn los estudios, acciones y obras correspondientes para controlar, mitigar y eliminar, en lo posible, los riesgos y efectos contaminantes y dainos a la poblacin y al ecosistema en general, sobre la base del contrato de remediacin de pasivos ambientales. Estos estudios tendrn como referencia los lmites mximos permisibles o estndares de calidad establecidos por las autoridades ambientales competentes, para lo cual presentarn su Plan de Cierre de Pasivos Ambientales, conforme a las Guas sobre Cierre de Minas aprobadas por la Direccin General de Asuntos Ambientales, con opinin del Ministerio de Agricultura y Ministerio de Salud, en su caso. (Fuente: http://www.minem.gob.pe).

2.2.3.3. Atencin a Personas Afectadas por Contaminacin con Metales Pesados y otras Sustancias Qumicas:En nuestro pas la diversidad geogrficas, geolgicas, polticas y etno-culturales permite el desarrollo de una variedad de actividades econmicas formales e informales (actividad minera, siderurgia, metalurgia, hidrocarburos, pesquera, agricultura, entre otras) que generan contaminacin ambiental. En nuestro medio no slo se debe a la presencia de metales pesados propios de la industria minero-metalrgica (plomo, mercurio y cadmio, arsnico, etc), sino tambin por los insumos qumicos que se emplean como hidrocarburos, plaguicidas, aluminio, magnesio, manganeso, hierro, cobre, cianuro, dixido de azufre, cido sulfrico, compuestos orgnicos persistentes, etc.En concordancia con las polticas del Gobierno, el Ministerio de Salud crea el 23 de junio del 2008 con R.M N 425 -2008-MINSA, la Estrategia Sanitaria Nacional de Atencin a Personas Afectadas por Contaminacin con Metales Pesados y otras Sustancias Qumicas, que tiene por objetivo principal lograr acciones conjuntas y articuladas en forma intrasectorial e intersectorial en post de la prevencin y control de actividades contaminantes con la finalidad de mitigar la mortalidad, morbilidad y discapacidad de las personas expuestas por la contaminacin con metales pesados, metaloides y otras sustancias qumicas.(Fuente: http://www.minsa.gob.pe).

2.3. DEFINICIONES DE TRMINOS BSICOS U OTROS CONTENIDOS:

Contaminacin de suelos:

Un suelo se puede contaminar al acumularse en l sustancias a unos niveles tales que afectan negativamente en el comportamiento de los suelos. Aquellas sustancias a ciertos niveles de concentracin, se vuelven txicas para los organismos del suelo. Se trata pues de una degradacin qumica que provoca la prdida parcial o total de la productividad del suelo. Normalmente aparece al producirse una ruptura de tanques de almacenamiento subterrneo, aplicacin de pesticidas, filtraciones de rellenos sanitarios o de acumulacin directa de productos industriales. (Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n_del_suelo 31/05/12)

Metales pesados:

Es un qumico metlico que tenga una densidad relativamente alta y sea txico a concentraciones bajas. Los ejemplos de metales pesados incluyen el mercurio, cadmio, el arsnico, el cromo, el talio, y el plomo. En un grado pequeo se incorporan a nuestros cuerpos va el alimento, el agua potable y el aire. Algunos metales pesados (cobre, selenio, cinc etc.) son esenciales mantener en el metabolismo del cuerpo humano. Sin embargo, en concentraciones ms altas pueden conducir al envenenamiento. (Fuente:www.aesan.msc.es/AESAN/web/cadena_alimentaria/subdetalle/qui_metales_pesados.shtml.)

Residuos mineros:

Son los que se originan durante las actividades mineras. Incluyen los procedentes de las etapas de prospeccin, extraccin y almacenamiento de recursos minerales, pudiendo ser slidos o lquidos.(Fuente: www.uclm.es/users/higueras/mga/Tema05/Tema05_Res_Min_0.htm.)

Remocin de metales:

Son las diferentes operaciones o tratamientos que se hacen en un medio para extraer metales que puedan ser nocivos en dicho medio.

Biomasa:

Materia total de los seres que viven en un lugar determinado, expresada en peso por unidad de rea o de volumen. Tambin es considerada como materia orgnica originada en un proceso biolgico, espontneo o provocado, utilizable como fuente de energa.(Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Biomasa.)

Adsorcin:

La operacin unitaria que consiste en la separacin de uno o ms componentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente lquido con l, cual forma solucin (un soluto A, o varios solutos, se absorben de la fase gaseosa y pasan a la lquida). (Fuente:www.gunt.de/download/absorption_spanish.pdf.).

Plantas hiperacumuladoras:

Las primeras plantas hiperacumuladoras caracterizadas son miembros de las familias Brasssicaceae y Fabaceae. El gran inters despertado por las plantas hiperacumuladoras, especialmente para destoxificar un ambiente contaminado, obliga tambin a resolver otros problemas relativos a otras disciplinas, hace hincapi en ello y destaca que, cuando se intensifique la investigacin conjunta de diversos campos como botnica, fisiologa vegetal, agronoma, qumica y gentica, probablemente se inicie un brillante futuro para la fitorremediacin. El entorno de las plantas hiperacumuladoras revela la necesidad de impulsar mayores conocimientos multidisciplinarios que aumenten la rentabilidad y eficacia de dichas plantas: sus aplicaciones son interesantes en muchas reas, y particularmente importantes en la proteccin del ambiente.(Fuente: academic.uprm.edu/dpesante/AEA/fitorremediacion.pdf).

III. FORMULACION DE HIPOTESIS3.1. CONJETURAS:3.1.1 Conjeturas Explicativas: Los suelos de la MINA CAROLINA en HUALCAYOC estn contaminados. El exceso de metales pesados en los suelos aledaos a la MINA CAROLINA son perjudiciales para la poblacin. La baja fertilidad de los suelos a causa de estos contaminantes. Los valles aledaos son receptores de las emisiones de residuos txicos de la MINA CAROLINA. Existe poco inters del estado en tratamiento de los suelos. Los residuos industriales son principalmente los agentes contaminantes. Los mtodos convencionales son poco eficientes. Los mtodos de remocin convencionales son costosos. La concentracin de metales pesados en los suelos de la mina ser disminuida.

3.1.2.Conjeturas Predictivas: Existen tecnologas de remediacin biolgica ms eficiente. Algunos plantas hipercaumuladoras remueven bien los metales pesados. El potencial de remocin de metales de las plantas hiperacumuladoras es alto. La biomasa contiene un alto contenido de plantas hiperacumuladoras. Aprovechar la gran cantidad de plantas tolerantes y/o hiperacumuladoras de metales. La buena manipulacin de la biomasa ser provechosa para la investigacin. Se puede usar ms de una planta hiperacumuladora. La biomasa se puede regenerar y as re circular en el ciclo. Los metales pueden ser liberados fcilmente.

3.2. HIPOTESIS:Hiptesis General:

La presencia de metales pesados, en los suelos aledaos a la MINA CAROLINAen la provincia de Hualgayoc ha generado grandes daos ambientales a la poblacin; la bioremediacin mediante plantas hiperacumuladoras permite la extraccin de estos metales para minimizar los impactos al medio ambiente.

Hiptesis Especfica:

Hiptesis especifica independiente: La presencia de como plomo, arsnico, cadmio etc. en los suelos aledaos a la mina carolina de hualgayoc y la accin fluvial lo disimilan hacia los suelos agrcolas que estos presentes en las aguas de los ros y los suelos agrcolas.

Hiptesis dependiente: Las plantas Sonchus Oleraceus (cerraja) y Lepidium Bipinnatifidum (mostacilla). Son hiperacumuladoras y resisten las diversas calidades de suelos; lo que les permite tener una alta absorcin de sustancias metlicas.

3.3. VARIABLES:3.3.1. Variables independientesF(x) = Grado de contaminacin de los suelos G (y) = Metales pesadosH (z) = Mtodos convenientes para la remediacinI (t) = Residuos de la mina3.3.2. Variable dependiente:J (m) = Remediacin con plantas hiperacumuladoras.3.4. INDICADORES:F(x) = Grado de contaminacin de los suelos.X1 = Fertilidad.X2 = Cuales son los contaminantes.X3 = Grado de contaminacin.X4= Toxicidad.

G (y) = Metales pesados.Y1= Procedencia.Y2= Grado de contaminacin.Y3= Toxicidad.

H (z) = Mtodos convenientes para la remediacin. Z1= Toxicidad.Z2=Eficiencia.Z3= Rentabilidad.I (t) = Residuosde la mina.T1= Procedencia.T2= Grado de contaminacin.T3= Toxicidad.

J (m) = Remediacin con plantas hiperacumuladoras.M1= Eficiencia.M2= Rentabilidad.M3= Comportamiento.M4=plantas con afinidad a los metales pesados.M5= pH del suelo.M6= Tiempo de vida.M7= Tipo de planta.

IV. METODOLOGIA 4.1. TIPO DE INVESTIGACION:La presente investigacin es de tipo:Por su naturaleza, es exploratorio porque recogemos antecedentes respecto de los suelos contaminados en Hualgayoc que pasan los niveles permisivos y se esto permitir brindar sugerencias para futuras investigaciones en la toma de datos.Adems es experimental porque se deben evaluar al inicio y al final de la investigacin de la variacin de los niveles de contaminacin y la efectividad de remediacin de las plantas hiperacumuladoras para conocer la calidad de suelo.Por el nivel de la investigacin, es longitudinal que se har un seguimiento de la investigacin a travs del tiempoque requieren el manejo de datosestadsticos.

Por las variables, se identifican la variables cuantitativas porque se selecciona dos tipos de plantas de las cuales se cuantificara el rendimiento en el laboratorio para evaluar de una variacin de una concentracin de los metales pesados presentes en las plantas.

4.2. DISEO DE LA INVESTIGACIN:

Espacio: Laboratorio de Qumica Analtica Cuantitativa de la UNAC, ya que cuenta con equipos, materiales y reactivos necesarios que permiten el desarrollo del proceso de investigacin.

Temporal: El estudio se caracteriza por ser longitudinal, ya que se realiza ms de una medicin, entre las mismas puede intervenir o no el investigador, lo que determinar que el estudio sea observacional o experimental. Estudiando la variable a lo largo del tiempo establecido; por ser ste, el determinante en la relacin causa efecto. Segn el anlisis y alcance de los resultados, la investigacin es de tipo experimental, porque permitir introducir en ella las plantas hiperacumuladoras como la sonchus oleraceus (cerraja) y lepidium bipinnatifidum (mostacilla) para conseguir la viabilidad de la remediacin de suelos contaminados.

4.2.1. Materiales , Equipos, Reactivos e Insumos:Insumos: Plantas hiperacumuladoras. Porcin de suelo a examinar.Reactivos: Dicromato de potasio (K2Cr2O7, 1N). H2SO4, Medio. Sal ferrosa (sal de Mohr, (NH4)2Fe (S04)2.6H2O). cido ntrico. cido hidroflurico. cido clorhdrico. Perxido de hidrgeno (30%). cido brico (4%). Aguadesionizada.

Materiales: Tamices de plstico. Mortero de gata. Bandejas de papel. Papel de filtro. Frascos de plsticos.

Equipos: Cmara de flujo laminar. Microondas. Estufa. Hidrmetro.

4.2.2. Mtodos:

Los mtodos que se utilizaron fueron:

A) Mtodo de Bouyoucos:

Con respecto al suelo se evalu parmetro de la granulometra, determinando el contenido de arena, limo y arcilla que se analiza con la distribucin del tamao de partculas en suelos mediante la densidad de la solucin de sedimentacin por un hidrmetro calibrado. Este anlisis se basa en la ley de Stokes que se calcula la velocidad de cada de las partculas en funcin de su densidad, de su tamao, de su viscosidad y densidad del lquido. Se precisa, por tanto, que las partculas que componen el suelo estn suspendidas en una solucin acuosa.

Clculo

Con las lecturas, se obtuvo el dimetro que se corrigi en funcin del tiempo, la temperatura, y el peso (%).

Donde: Li = lectura muestra, Lo= lectura blanco, Ps= peso seco muestraCon estos antecedentes (peso y dimetro se hace una clasificacin de la granulometra y se obtuvieron los porcentajes de arena, limo y arcilla).

B) Mtodo de Walkley y Black :Tratando la determinacin de carbono orgnico (materia orgnica), cuyo objetivo se basa en cuantificar uno de los constituyentes ms importantes de la materia orgnica, el carbono orgnico (CO). Este mtodo tiene como principio la oxidacin de CO con dicromato de potasio (K2Cr2O7, 1N) en medio cido (H2SO4), y posteriormente una valoracin del exceso de cido crmico formado por retroceso con disolucin de sal ferrosa (Sal de mohr, (NH4)2Fe (S04)2.6H2O), aprovechando el calor de disolucin ocasionada por el H2SO4. La reaccin consiste bsicamente en una oxidacin del carbono orgnico, que pasa a formar dixido de carbono.ClculoCon la valoracin del viraje del blanco y de la muestra se obtiene el contenido de CO (%) segn la siguiente frmula:

Se considera que la materia orgnica contiene un promedio de 58% de CO, el contenido de materia orgnica es:%MO =%CO1,724C) Mtodo EPA 3052:Se determin el contenido de metales pesados analizando el contenido total de Al, As, Ba, Co, Cr, Cu, Fe, Li, Mn, Ni, Pb, Se, Sr, Ti, V y Zn.

D) Mtodo ICP-OES (espectroscopia de emisin ptica de plasma acoplado inductivamente):

Para el anlisis del contenido de metales pesados, se analiz el contenido de Al, As, Ba, Co, Cr, Cu, Fe, Li, Mn, Ni, Pb, Se, Sr, Ti, V y Zn.

Otro cada mtodo instrumental:

Ph:

El ph es una valoracin de la cantidad de [h+] en la disolucin que se forma al poner una determinada cantidad de agua destilada en contacto con una cantidad de suelo. Mide en escala logartmica y representa el logaritmo negativo de la concentracin de los iones hidrgeno en disolucin, expresado en moles/l.(ph = - log [h+])

Conductividad elctrica (ce):

Indica la salinidad y concentracin de elementos en la solucin del suelo.

4.2.3. Tcnica:A) Muestreo de Suelo:Se recolectara aproximadamente 2 kg de cada muestra de suelo, del mismo sitio en donde sern recolectadas las plantas, las muestras de suelo sern secadas en bandejas de papel en condiciones ambientales en el interior de un laboratorio, que posteriormente se tamizarn en tamices de plstico a 2mm y luego molidas con un mortero de gata.B) Muestreo de Plantas:

En el muestreo se considerara: cobertura vegetal, color del suelo y textura, sntomas de fitotoxicidad, distancia de la mina y direccin predominante del viento. Para el anlisis de las plantas se basaran en los siguientes criterios: 1) Alta cantidad de biomasa. 2) Distribucin amplia en la zona de la cual proceden. 3) Que posean bajos requerimientos de nutrientes.4) No presencia de sntomas de fitotoxicidad.

Las plantas se colocaran entre hojas de papel de filtro de acuerdo a su especie y procedencia, se tendr que eliminar el exceso de humedad, para posteriormente ser puestas en una estufa a 60C y se moleran con mortero de gata para su anlisis.

4.2.4. Procedimiento:A) Proceso de extraccin para el anlisis del contenido de los metales en el suelo:Se aade a las muestras de suelo trituradas 9 ml de cido ntrico, 1 ml de perxido de hidrgeno (30%), 3 ml de cido hidroflurico, 2 ml de cido clorhdrico y 5 ml de agua desionizada. Posteriormente secaran en el microondas a 200 C. Una vez que las muestras alcanzaron la temperatura ambiente, se aadieron 30 ml de cido brico (4%) y se calent al microondas a 170C por 5 minutos. Este ltimo paso fue realizado para eliminar el cido hidroflurico formando cido tetrafluorobrico, debido a que el cido hidroflurico daa el vidrio.B) Proceso de extraccin para el anlisis del contenido de metales en la planta:Se pesa alrededor de 0,1 g de cada muestra, con 3 repeticiones por muestra, a las cuales adems se debe agragar 4 blancos.A cada muestra se le aade 5 ml de cido ntrico (HNO3) al 69% y 2 ml de agua oxigenada (H2O2) al 30% y se coloca en el microondas.Material y Mtodos

METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN FIQ_UNAC

Una vez finalizada la digestin, las muestras se enrasan con agua, dentro de la cmara de flujo laminar. En frascos de plsticos se procede a la dilucin de la muestra.71

Fitorremediacin de metales pesados con plantas hiperacumuladoras en la MINA CAROLINAP28

4.3. POBLACION Y MUESTRA POBLACION:La mina carolina es un yacimiento formado por el transporte de limo y minerales pesados de diferentes formas y tamaos, posee una planta concentradora de 2.000 TM al da.MUESTRA:Se han estudiado suelos y especies de plantas espontneas procedentes de dos zonas afectadas por explotaciones mineras. La primera ubicada en la provincia de Cajamarca, zona de Hualgayoc (Per) en cuyo lugar en la actualidad existe una mina polimetlica Carolina.4.3.1. Estratificacin del Universo de la Investigacin:El presente estudio se basa en la aplicacin del mtodo de fitorremediacin de plantas acumuladoras, realizado por Paola Andrea Durn Cuevas 2010. La zona de estudio est situada especficamente en el Departamento de Cajamarca, Distrito de Hualgayoc. El Distrito de Hualgayoc tiene una superficie de 219 km2.

Clasificaremos en porcentajes de acuerdo al uso de sueloActividad minera 65 %.Actividad agrcola 20%.Actividad ganadera 15%Si dividimos el terreno por hectreas 21900 ha.4.3.2. Determinacin del Nmero de Muestra:Se recolect aproximadamente 2 kg de cada muestra de suelo, del mismo sitio en donde fueron recolectadas las plantas a una profundidad entre 0 y 20cm.

Grado de confianza : C = 90% = 0.9(elegida)Lmite de confianza : Z = 1.645 (tablas estadsticas)Error o precisin : E = 1 C = 0.1Probabilidad de acierto : p = 90% = 0.9(elegida)Probabilidad de desaciertos: q = 1 p = 0.1Muestra inicial:

Tamao de la muestra: 2 Kg/muestra para m = 24El nmero de muestra ser distribuido entre el porcentaje que resulta de la estratificacin4.4. PLAN DE ANLISIS ESTADSTICOS TCNICAS ESTADSTICAS:Estimacin de parmetros estadsticos:Estadstica Descriptiva:

Como medidas de tendencia central se ha calculado la media, la mediana, el valor mnimo y mximo. Como medida de dispersin se ha calculado la desviacin estndar, percentil 25, percentil 50 (mediana), percentil 75 y distribucin mediante el concepto (media 0,67(sd) = percentil 25 y 75).

Normalidad de las Variables:

La ley normal est caracterizada por dos parmetros: la media m y la varianza 2 de la variable aleatoria. La prueba de normalidad segn kolmogorov, mucho ms potente que la de x2, verifica la hiptesis de normalidad de una variable cuantitativa continua en una poblacin a partir de una muestra.

La hiptesis que conviene contrastar son:

a) Di D (m, 2).nada se opone a aceptar la normalidad de la poblacin origen de la muestra.b) Di>D (m, 2).se rechaza la hiptesis de normalidad de la poblacin origen con riesgo .

Correlaciones:

El estudio de correlaciones permite establecer posibles relaciones entre los diferentesparmetros cuantitativos estudiados.

Correlacin Lineal de Pearson: Es el ndice del grado con que una rectase ajusta a la nube de puntos del fenmeno. Se debe aplicar cuando las dos variables x e y son aleatorias y normales.

Las hiptesis que conviene contrastar son:a) r (v, ) nada se opone a aceptar la independencia entre las variables x e yb) r (v, ) se rechaza la hiptesis de independencia con riesgo

Anlisis de la varianza:

La comparacin de las medias se ha aplicado mediante el anlisis de la varianza (anova), es un procedimiento estadstico interesante basado en la comparacin de la varianza entre las medias de diferentes parmetros cualitativos. El modelo de anlisis de la varianza se supone que los errores eijson desviaciones que se comportan como variables aleatorias con distribucin normal, verificando:

Minitab , versin 15:

Es un programa utilizado en la investigacin donde se determin con l la medida que se utiliz en los casos en los que era necesario efectuar predicciones de una variable dependiente asociada a ms de una variable independiente.

V. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADESCLASE: APLICADA.ESPACIO-TEMPORAL: Lab. Qumica analtica cuantitativa de la UNAC.LONGITUDINAL: 10 semanas.FITORREMEDIACION DE SUELOS CONTAMINADOSPOR METALES PESADOS EN LA MINA CAROLINA POR PLANTAS HIPERACUMULADORASACTIVIDADESSemanas 10

12345678910

Recoleccin de informacin bibliogrfica XXXXXX

Tramites de ubicacinXXX

Ubicacin del ambiente experimental.XX

Preparacin de la muestra.X XX

Determinacin de las variables evaluadas para la caracterizacin de los suelos.XX XX

Desarrollo experimental y tratamiento de muestras.XXX X

Comprobacin de las hiptesis.XX

Resultados.X XX

Contrastacin de Resultados.XX X

Orden y redaccin informe final.XX

Impresin y presentacin del informe final.X

VI. PRESUPUESTO6.1. INGRESOS: UNAC 1000.00 Recursos propios 110.00 Empresas privadas e Instituciones1500.00Total de Ingresos S. /2610.006.2. EGRESOS:6.2.1. Bienes (consumo) Materia prima 0.00 Materiales de laboratorio 200.00 Materiales de Impresin 50.00 Materiales de Oficina 50.00 Materiales de Limpieza 100.00 Material informtico 100.00 Reactivos 100.00

6.2.2. Servicios a) Bsicos Agua 40.00 Luz 100.00 Comunicacin (correo postal y electrnico) 10.00

b) Impresiones Fotocopia 50.00 Impresin de Tesis 60.00

c) Transporte Movilidad 100.00 Transporte terrestre400.00

d) Personal Asesora 500.00 Auxiliar y apoyo secretarial 300.00 Auxiliar de limpieza 100.00

Subtotal de Egresos S. /2260.00

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: MARA GUADALUPE LPEZ DOMNGUEZ/ Distribucin y Fitodisponibilidad de Metales Pesados (Sb, Hg, As) en los Jales de la Mina de Antimonio de Wadley, Estado de San Luis Potos.

MARIA SOLANGE SANCHEZ PINZON / Contaminacin por Metales Pesados en el Botadero de Basuras de Moravia en Medelln: Transferencia a Flora y Fauna y Evaluacin del Potencial Fitorremediador de Especies Nativas e Introducidas.

PAOLA ANDREA DURN CUEVAS /Transferencia de Metales de Suelo a Planta en reas Mineras: Ejemplos de los Andes Peruanos y de la Cordillera Pre litoral Catalana.

PAULINA A. RAMOS BRAVO y MELISSA D. TIMBLES CASTILLO/Evaluacin de la Contaminacin de Suelos por Metales Pesados en la Baha de Chaaral, Santiago - Chile 2009.

RAMIRO VALDS CARMENATE/ Fitorremediacion para Metales Pesados. Principios de una Tecnologa en Desarrollo, 2008.

VOLKE SEPLVEDA, TANIA/Tecnologas de remediacin para suelos contaminados, Mxico: INE-SEMARNAT, 2002.

http://www.luontoportti.com/suomi/es/kukkakasvit/cerraja.

http://www.minam.gob.pe.

http://www.minem.gob.pe. http://www.minsa.gob.pe. http://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n_del_suelo 31/05/12.

http://www.aesan.msc.es/AESAN/web/cadena_alimentaria/subdetalle/qui_metales_pesados.shtml.

http://www.uclm.es/users/higueras/mga/Tema05/Tema05_Res_Min_0.htm.

http://es.wikipedia.org/wiki/Biomasa.

http://academic.uprm.edu/ dpesante /AEA/fitorremediacion.pdf.

METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN FIQ_UNAC

Remocin de metales con microorganismos por intercambio inicoPgina 33

Fitorremediacin de metales pesados con plantas hiperacumuladoras en la MINA CAROLINAP37MATRIZ DE CONSISTENCIAFITOREMEDIACION DE SUELO CONTAMINADOS POR METALES PESADOS EN LA MINA CAROLINA MEDIANTE LA SonchusOleraceusyLepidiumBipinnatifidum.PROBLEMA GENERALOBJETIVO GENERALHIPOTESISVARIABLES INDEPENDIENTESINDICADORES INDEPENDIENTES

Qu especie biorremediadora tiene una mayor eficiencia en la remocin de metales pesados presentes en los suelos contaminados por la mina carolina?

Investigar la tolerancia de las respectivas floras frente al impacto de los metales del suelo en localidad: Hualgayoc, Cajamarca (Per).

.HIPOTESIS GENERAL:

La presencia de metales pesados, en los suelos aledaos a la MINA CAROLINA en la provincia de Hualgayoc ha generado grandes daos ambientales a la poblacin; la bioremediacin mediante plantas hiperacumuladoras permite la extraccin de estos metales para minimizar los impactos al medio ambiente.

HIPOTESIS ESPECFICA:

Independiente: La presencia de como plomo, arsnico, cadmio etc. en los suelos aledaos a la mina carolina de hualgayoc y la accin fluvial lo disimilan hacia los suelos agrcolas que estos presentes en las aguas de los ros y los suelos agrcolas.

Dependiente: Las plantas sonchusoleraceus (cerraja) y lepidiumbipinnatifidum (mostacilla). Son hiperacumuladoras y resisten las diversas calidades de suelos; lo que les permite tener una alta absorcin de sustancias metlicas.

F(x) = Grado de contaminacin de los suelos G (y) = Metales pesadosH (z) = Mtodos convenientes para la remediacinI (t) = Residuos de la mina

X1 = Fertilidad.X2 = Cuales son los contaminantes.X3 = Grado de contaminacin.X4= Toxicidad.Y1= Procedencia.Y2= Grado de contaminacin.Y3= Toxicidad.Z1= Toxicidad.Z2=Eficiencia.Z3= Rentabilidad.T1=Procedencia.T2= Grado de contaminacin.T3= Toxicidad.

PROBLEMA ESPECFICOSOBJETIVOS ESPECFICOS VARIABLES DEPENDIENTESINDICADORES DEPENDIENTES

Cules el nivel de contaminacin con metales pesados de los suelos aledaos a la MINA CAROLINA en HUALCAYOC?

Cules son los suelos que especficamente estudiaremos?

Cules son las principales causas de la contaminacin de estos suelos?

Evaluar los parmetros convencionales y el contenido de metales pesados de los suelos superficiales en la zona de explotacin minera estudiada.

Relacionar el contenido de metales pesados de las plantas con respecto al suelo del cual proceden.

Aportar informacin til para fomentar el desarrollo incipiente de tcnicas de fitorremediacin en reas andinas ricas en minas metlicas.

.

J (m) =Remediacin con plantas hiperacumuladoras.

M1= Eficiencia.M2= Rentabilidad.M3= Comportamiento.M4= Plantas con afinidad a los metales pesados.M5= PH del suelo.M6= Tiempo de vida.M7= Tipo de planta.

ESQUEMA TENTATIVO DE LA TESISCARTULAHOJA DE REFERENCIA DEL JURADO Y APROBACINDEDICATORIAAGRADECIMIENTOSNDICEPRLOGORESMENI.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA1.1.PROBLEMA DE INVESTIGACIN1.3.OBJETIVOS1.4.JUSTIFICACIN1.5.OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN1.6. HIPTESIS DE PARTIDAII.MARCO TERICO2.1.ANTECEDENTES2.1.1. Familias, gneros y especies vegetales identificadas por su potencial fitorremediador2.1.2. Caractersticas de las plantas empleadas en fitorremediacin2.1.3. Tolerancia de las plantas hacia los metales pesados2.2.Suelo2.3. Fitorremediacin2.4. Plantas Hiperacumuladoras: 2.4.1.SonchusOleraceus 2.4.2. LepidiumBipinnatifidum2.5. DEFINICIN DE TRMINOS BSICOS

III.METODOLOGA3.1.MTODOS DE ANLISIS3.2.ANLISIS ESTADSTICO DE DATOS EXPERIMENTALESIV.RESULTADOSV. ANLISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOSVI.CONCLUSIONESVII. RECOMENDACIONESVIII. REFERENCIASAPNDICEANEXOS

AnexosAnexo 1ARTICULO ACERCA DE LA CONTAMINACIN DE SUELOS Y ALREDEDORES A LA MINA CAROLINA EN HUALCAYOC CAJAMARCA

Ms de 1.200 pasivos ambientales en Hualgayoc esperan ser remediados

Una de las heridas an por cerrar en la convulsionada relacin entre la minera y la poblacin de Cajamarca es Hualgayoc. En esta provincia existen 1.237 pasivos ambientales (relaveras, bocaminas, instalaciones en desuso) de oro y cobre que, pese a que fueron abandonados hace ms de 20 aos, todava siguen contaminando la poca agua que beneficia a unos 16 mil pobladores y los hermosos paisajes que rodean a estas comunidades, ubicadas a dos horas y media de Cajamarca.Debido a esta situacin, y a la falta de agua en el distrito de Hualgayoc, los pobladores han tomado mayor conciencia sobre su problemtica. Al ser un pueblo minero, en Hualgayoc nunca se habl de remediacin, salvo ahora que parece una palabra de moda a raz de que el Estado desarrolla algunos trabajos para impedir que siga avanzando la contaminacin.As lo entiende Walter Marlon Medina, de 33 aos, teniente gobernador de la localidad de La Tahona. Para llegar a su casa, a escasos 20 minutos de Hualgayoc, existen dos caminos. Ambos tienen a sus costados pasivos ambientales que no solo reflejan la agona de la tierra, sino que todava sangran minerales desde su interior, ya que no han sido clausurados: de una bocamina abandonada hace ms de 30 aos brota agua de un color cobrizo, como si se tratara de un jugo de naranja grumoso.l cuenta que esa agua muchas veces la utilizan para regar sus tierras y que incluso la gente ms necesitada la consume cuando llega ms limpia.Mucha gente an camina descalza sobre esa agua. Los dueos de minas artesanales como Santa Marta y Los Negros se fueron y nos dejaron este problema. Ojal se solucione pronto, sostiene Walter, representante de 350 familias de La Tahona.Para el subgerente de Medio Ambiente de la Municipalidad Distrital de Hualgayoc, Jos Napolen Gutirrez, la problemtica medioambiental representa una bomba de tiempo para el distrito. Esto, sostiene, debido a que la gente urge de mejorar su calidad de vida, de tener los servicios mnimos; una situacin que no han logrado, pese a ser desde hace 240 aos un centro minero por excelencia.En Hualgayoc no hay agua potable, tampoco hospitales. Si bien el lquido llegar pronto gracias a la inversin de la comuna y la empresa privada, todava la gente recibe agua en camiones-cisterna. Eso s, tienen una plaza de toros importante.Existe mucha expectativa por la remediacin, pero tambin mucha presin de las poblaciones donde existen relaveras. La gente sabe que su agua est contaminada, ya que hay nios hasta con tres tipos de parasitosis. Queremos que se haga bien y pronto, no como hace dos aos que mandaron al ro ms de 70 toneladas de relave. Por ejemplo, ese material contaminante cay a la cuenca Hualgayoc Arasgorgue, que va al ro Llaucano y que llega hasta el ro Maran. Si no se hace algo pronto, esto podra degenerar en un conflicto social, refiri el funcionario.

El Fondo Nacional del Ambiente (Fonam) se encarga de la ejecucin de algunas obras de remediacin en Cajamarca.Por lo pronto, cinco depsitos de relaves en la zona de El Dorado (ex Banco Minero del Per) ya se hicieron y ahora estn en trabajos de mantenimiento. Asimismo, se instalaron 100 mil plantones de pinos.Ellos tambin realizaron el inventario de los ms de 1.200 pasivos ambientales en la zona, la mayor parte en Cajamarca, el mismo que necesitara de una inversin de US$25 millones para los trabajos de remediacin.Para el segundo semestre de este ao se espera que intervengan en ms de 119 pasivos ambientales (en La Tahona y El Dorado), con un presupuesto de S/.10 millones.Si bien estos trabajos demuestran que hay un inters por solucionar el problema, an el trabajo representa poco para las comunidades que, como dice el propio alcalde de Hualgayoc, Ismael Becerra, viven sobre un banco de oro, pero a duras penas pueden tener agua limpia en sus casas y en sus tierras.Cifras :mil personas viven en la provincia de Hualgayoc, cuya capital es Bambamarca. En el casero de Hualgayoc viven 5.148 habitantes.18 Litros por segundo es lo que capta la planta de tratamiento de aguas cidas de la quebrada de El Sinchao.

Anexo 2

SUELO 1. Parmetros convencionales Tabla 1 estadstica descriptiva de la mina carolina

2. Metales pesados

3. Regresion lineal multiple entre el contenido total de metales del suelo de la mina carolina con respcto a los parametros convencionales

4. Metales pesados en plantas crecidas en la mina carolina

Introduccin

El constante ingreso de sustancias qumicas derivadas del petrleo al medio ambiente, no solo ha mejorado el nivel de vida del hombre, sino tambin ha generado una directa e indirecta acumulacin de estos compuestos en el agua, suelo o aire, que actualmente, se constituye en una problemtica ambiental que afecta a la salud humana y al ecosistema. En el sector petrolero se generan problemas de contaminacin a causa de la produccin de combustibles o sus derivados en las plantas petroleras, incluso en la comercializacin, transporte, almacenamiento y manipulacin, donde se pueden generar fugas en los tanques de almacenamiento y/o derrames, creando grandes impactos debido a la solubilidad que presentan en el agua, los hidrocarburos y sus derivados. En trminos de salud pblica, la movilidad de los hidrocarburos por medio del agua, pueden causar afectacin, dada su toxicidad al ser ingeridos o permanecer en contacto prolongado con estos; segn la Agencia para sustancias txicas y el registro de enfermedades de los Estados Unidos (ATSDR, 1999), los hidrocarburos pueden originar problemas en el sistema nervioso central, el sistema inmunolgico, neumona, cncer y otros. Los vertimientos de combustibles en las actividades de comercializacin, se constituye en uno de los mayores impactos en este sector petrolero, ya que estos compuestos principalmente en las estaciones de servicio no reciben un adecuado tratamiento cuando son expuestos al suelo o agua (con las especificaciones tcnicas necesarias), y por lo tanto, son dispuestos de forma no idnea. Lo anterior conduce a problemas de contaminacin por escurrimiento de aguas que posteriormente, se dirigen al alcantarillado en zonas urbanas, y al suelo o quebradas en zonas rurales. Del mismo modo, en los casos de eventuales derrames de combustibles, generalmente estos son lavados y el agua producto de esta limpieza, finalmente llega a las fuentes hdricas de las cuales se realiza el abastecimiento humano.

Fitorremediacin de metales pesados con plantas hiperacumuladoras en la MINA CAROLINAP48