Chapter 2. Related Work
2.1.1 Interactive image segmentation
Tabla 26: Resultados obtenidos según el tiempo de exposición,
para una concentración de 500 mg/l de Pb en la solución acuosa.
N° METAL CÓDIGO TIEMPO DE EXPOSICIÓN AL CONTAMINANTE (DÍAS) RESULTADO (mg/l) 1 Pb R1-B7 7 3.47 2 Pb R2-B7 7 3.78 3 Pb R3-B7 7 3.62 4 Pb R1-B14 14 20.8 5 Pb R2-B14 14 4.36 6 Pb R3-B14 14 12.58 7 Pb R1-B21 21 19.73 8 Pb R2-B21 21 49.37 9 Pb R3-B21 21 34.55
Tabla 27: Promedio de los resultados obtenidos según días y repeticiones, para una concentración de 100 mg/l de Pb en la
solución acuosa. TIEMPO DE EXPOSICIÓN AL CONTAMINANTE (DÍAS) PROMEDIO DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS EN LAS 3 REPETICIONES 7 3.6222 14 12.5801 21 34.5511
Figura 11: Prueba de regresión lineal para una concentración de 500 mg/l.
y = 2.2092x - 14.011 R² = 0.9443 0.0000 2.5000 5.0000 7.5000 10.0000 12.5000 15.0000 17.5000 20.0000 22.5000 25.0000 27.5000 30.0000 32.5000 35.0000 37.5000 7 14 21
CONCENTRACION B
CONCENTRACION B Lineal (CONCENTRACION B)59
En la figura 8 se muestra la prueba de regresión lineal, esto para realizar un pronóstico del tiempo óptimo de exposición del nabo silvestre (Brassica
Rapa L.) para lograr la mayor remoción de plomo en las soluciones
acuosas.
El coeficiente de determinación es aquel valor que nos indicó cual es la influencia del tiempo con la remoción, interpretando los resultados, el factor tiempo para la concentración de 500 mg/l. influyo en un 94 % en el proceso de remoción y en un 6 % influyen otros factores como la planta, pH, temperatura, concentración de exposición de la solución acuosa, etc. Los resultados expresan una diferencia significativa entre los tratamientos realizados a 7 y 21 días, esto por el tiempo de exposición sometido al nabo silvestre (Brassica Rapa L.), evidenciando que el factor tiempo es
indispensable en la remoción del metal.
Las afirmaciones realizadas respecto al tiempo, coinciden con los obtenidos por Espinoza el cual afirma que los valores de acumulación incrementan con la exposición mayores tiempos, contrastando los resultados obtenidos en esta investigación respecto a la influencia del tiempo en la fitorremediación.
Por todo lo analizado, se admite la hipótesis alternativa planteada el cual
indica que “El factor tiempo tiene una gran influencia en el proceso de
remoción de plomo ejercida por el nabo silvestre (Brassica Rapa L.) en las
60
5.3. EFECTOS MORFOLÓGICOS EN EL DESARROLLO DEL NABO SILVESTRE (Brassica Rapa L.) EXPUESTO A SOLUCIONES ACUOSAS
CON PLOMO
La recolección de datos respecto a los efectos morfológicos en el desarrollo del Nabo Silvestre (Brassica Rapa L.) expuesto a soluciones
acuosas con plomo se realizaron mediante la observación directa, las capturas de imágenes de los efectos morfológicos se muestran a continuación:
Figura 12: Resultados obtenidos de los efectos morfológicos a los 7 días.
Los reacciones morfologicas observados a los 7 dias en el nabo silvestre
(Brassica Rapa L.) se expresaron en el apice del 50 % de las hojas, esto
comparandolos con la muestra control en ambas repeticiones. R1-A7
R1-B7 R1-C7 R2-C7
61
Figura 13: Resultados obtenidos de los efectos morfológicos a los 14 días. Los reacciones morfologicas observados a los 14 dias en el nabo silvestre
(Brassica Rapa L.), se expresaron en el 60 % de las hojas presentando cambios
regulares de coloracion amarillenta, esto comparandolos con la muestra control en ambas repeticiones.
Figura 14: Resultados obtenidos de los efectos morfológicos a los 21 días.
Los reacciones morfologicas observados a los 21 dias en el nabo silvestre
(Brassica Rapa L.), se expresaron en el 70 % de las hojas presentando cambios
regulares de coloracion amarillenta, expresan disminucion en la firmesa de las ramas. R1-C21 R1-B21 R1-A21 R2-C21 R2-B21 R2-A21 R1-C21 R1-B14 R1-A14 R2-C14 R2-B14 R2-A14
62
Tabla 28: Resultados obtenidos en la recolección de datos de los efectos morfológicos en el desarrollo del Nabo Silvestre.
EFECTOS MORFOLÓGICOS EN EL DESARROLLO DEL NABO SILVESTRE (Brassica Rapa L.) EXPUESTO A SOLUCIONES ACUOSAS CON
PLOMO
RECOLECCIÓN DE DATOS (OBSERVACIÓN DIRECTA)
N ° T R A T A MI EN T O F EC H A T IE M P O S OM E T IDO (DÍAS ) T EMPER A T U R A °C PH
1.- COLOR Y DISTRIBUCIÓN DEL COLOR 2.-TAMAÑO Y FORMA
C ON C EN T R A C IÓN D E Pb (m g /l) 1.1.- Las plantas sometidas al contaminante y las plantas de la muestra control ¿tienen diferentes colores? 1.2.- ¿La diferenci a de color está en toda la planta? 1.3.- Partes especificas en la que se encuentra la diferencia de color 2.1.- ¿El cultivo sometido a la contaminación es
tan alto y firme como el cultivo de la muestra
control?
2.2.- ¿Son variables las diferencias encontradas al comparar las plantas?
SI /
NO color (M/R/C) Variación de SI / NO SI / NO SI / NO, Descripción
1 R1-A7 100 31/03/18 7 15.5 4.7 NO mínima NO Ápice del 40 %
de las hojas SI Si, ápice del 40 % de las hojas que contiene la planta.
2 R1-A14 100 7/04/18 14 15.4 5 SI regular NO En el 60 % de
las hojas SI Si, en el 60 % de las hojas que contiene la planta.
3 R1-A21 100 14/04/18 21 15.2 5.2 SI regular NO En el 40 % de
las hojas NO
Si, en el 40% de las hojas que contiene la planta, las ramas no se encuentran firmes, inicios de cambio
de coloración.
4 R1-B7 500 31/03/18 7 15.5 4.7 NO no presenta
diferencia NO diferencia No existe SI No existe diferencia.
5 R1-B14 500 7/04/18 14 15.4 5 SI regular NO En el 80 % de las hojas y el 60 % de los tallos NO
Si, el 80 % de las hojas que contiene la planta presenta cambios de coloración amarillentas y en el 60 %
de los tallos.
6 R1-B21 500 14/04/18 21 15.2 5.2 SI regular NO En el 30 % de
las hojas NO
Si, el 30 % de las hojas que contiene la planta presenta cambios de coloración, disminución en la firmeza
63 N° T R A T A MI EN T O C ON C EN T R A C IÓN D E Pb (mg /l) F EC H A T IEMPO S O MET ID O (D ÍA S) T EMPER A T U R A °C PH
1.- COLOR Y DISTRIBUCIÓN DEL COLOR 2.-TAMAÑO Y FORMA
1.1.- Las plantas sometidas al contaminante y las plantas de la muestra control ¿tienen diferentes colores? 1.2.- ¿La diferenci a de color está en toda la planta? 1.3.- Partes especificas en la que se encuentra la diferencia de color 2.1.- ¿El cultivo sometido a la contaminación es
tan alto y firme como el cultivo de
la muestra control?
2.2.- ¿Son variables las diferencias encontradas al comparar las
plantas?
SI / NO Variación de color (M/ R
/C) SI / NO SI / NO SI / NO, Descripción
7 R2-A7 100 31/03/18 7 15.5 4.7 NO mínima NO Ápice del 50 % de las hojas SI Si, ápice del 50 % de las hojas.
8 A14 R2- 100 7/04/18 14 15.4 5 NO mínima NO diferencia. No existe SI No existe diferencia.
9 A21 R2- 100 14/04/18 21 15.2 5.2 SI critica SI En el 90 % de las hojas y el 90 % de los tallos y ramas NO Si, el 90 % de la biomasa en general de la planta se encuentra
afectada, con cambios de coloración critica. 10 R2-B7 500 31/03/18 7 15.5 4.7 NO mínima NO Ápice del 50 % de las hojas que contiene la planta
SI Si, ápice del 50 % de las hojas.
11 B14 R2- 500 7/04/18 14 15.4 5 NO mínima NO diferencia. No existe SI No existe diferencia.
12 B21 R2- 500 14/04/18 21 15.2 5.2 SI regular NO En el 40 % del tallos y las
ramas NO
Si, el 40% del tallo y las ramas se encuentran afectados con cambios
de coloración, disminución en la firmeza de las ramas.
64
En la figura 12 y 13 se aprecia que en el transcurso de remoción de Pb no se generaron alteraciones drásticas en el desarrollo de las plantas, color y grosor, a excepción del ápice y márgenes de las hojas en donde desplego una coloración amarillenta, esto a los 7 y 14 días de exposición al contaminante; a los 21 días de exposición la planta ya presento cambios severos en coloración y firmeza, esto también se expresa en la figura 14 en donde a mayor concentración y mayor tiempo de exposición la influencia de otros factores incrementa.
En la tabla N° 28 se aprecia los resultados obtenidos en la recolección de datos de los efectos morfológicos en el desarrollo del Nabo Silvestre
(Brassica Rapa L.) en donde se evidencia que a mayor tiempo de
exposición la planta incrementa los efectos morfológicos adversos, esto por la exposición continua al contaminante, tal como lo indica Diez (2008) en su estudio de evaluación de la resistencia a metal zinc en diferentes especies, del cual concluyo que la generación de biomasa en las especies estudiadas redujo significativamente, suceso generado por toxicidad de este metal, esta afirmación fue evidenciada a los 21 días de exposición a una concentración de 500 mg/l, esto por el tiempo y la alta concentración de exposición.
En esta investigación se evidencio que la toxicidad causada por la alta concentración de plomo atribuye a la perdida de hojas y la reducción de firmeza de la planta y la presencia de coloraciones no propias de esta especie, tal como lo afirman Tejada, Villabona y Garces (2015) entre los varios efectos generados por los metales pesados en las especies vegetales se tiene, la necrosis en las puntas de las hojas, el impedimiento
65
del crecimiento de las raíces y en el caso más crítico sucedería la muerte total de la especie vegetal.
En diversas investigaciones realizadas a nivel mundial se utilizaron muestras de control para, así apreciar los potenciales efectos tóxicos causados por los contaminantes a los cuales fueron expuestos, realizando en esta investigación evidenciando la efectividad de esta metodología. Por todo lo analizado, se admite la hipótesis alternativa planteada el cual
indica que “Los efectos morfológicos en el desarrollo del nabo silvestre
(Brassica Rapa L.) expuesto a soluciones acuosas, se expresan a
66
6.-CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1.-CONCLUSIONES
Con la investigación realizada se concluye que nabo silvestre (Brassica
Rapa L.) como removedor de plomo de soluciones acuosas será
eficiente, al considerar las características de tiempo de exposición y concentración del contaminante.
Con esta investigación se determinó que el nabo silvestre (Brassica Rapa L.), logro una remoción de plomo del 6.29% a los a los 21 días de
exposición al contaminante de concentración inicial (100 mg/l) y un 9.87 % de concentración inicial (500 mg/l), se evidencia que existe una remoción realizada, pero esta estadísticamente no es significativa considerando las concentraciones iniciales a las que fueron sometidas.
El tiempo es un factor que tiene una influencia entre 90 a 95 % en la remoción de plomo de soluciones acuosas, siendo este un factor importante, se concluye que a mayor tiempo de exposición del nabo silvestre (Brassica Rapa L.) a soluciones acuosas con plomo, ejercerá
una mayor remoción; hasta que la planta presente reacciones morfológicas criticas llegando a saturarse por la alta toxicidad del metal.
La exposición del nabo silvestres (Brassica Rapa L.) a solución acuosas
con plomo, a los 7 y 14 días de exposición genero deterioro en el ápice de las hojas que contiene la planta tornándolos de color amarillento, en cambio a los 21 días de exposición las reacciones morfológicas de las plantas expuestas tuvieron reacciones más críticas como perdida de hojas y disminución de firmeza en el tallo y ramas de esta.
67 6.2.-RECOMENDACIONES
Para mejorar la eficiencia en la remoción del plomo ejercida por el nabo silvestre en próximas investigaciones se deberá de considerar realizar una proporción del factor tiempo y las concentraciones del contaminante a las que serán expuestas, el cual deberá de estar relacionado a las concentraciones que se podrían encontrar en áreas contaminadas con metales pesados.
La cantidad de remoción del plomo ejercida por el nabo silvestre se ve influenciada directamente por los factores tiempo y concentración del contaminante, los cuales deberán de ser considerados en próximas investigaciones.
La presente investigación se realizó en condiciones de laboratorio, la aplicabilidad de esta especie en la remoción de contaminantes generados por los restos de las actividades mineras se verá influenciada por las condiciones propias de la zona a aplicarse, se recomienda evaluar su aplicación en campo de acuerdo a los factores y/o condiciones de la zona.
La presente investigación fue trabajada mediante la absorción de plomo en las soluciones acuosas, considerar evaluar la capacidad de adsorción y absorción del nabo silvestre (Brassica Rapa L.), ya que los efectos
68 7.- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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72 8.-APÉNDICES
76
Apéndice B: Registro fotográfico.
Figura 15: Recolección de Nabo Silvestre (Brassica Rapa L.)
77
Figura 17: Preparación de la solución hidropónica y pesaje del Nitrato de Pb.
Figura 18: Distribución de la solución hidropónica según repetición y concentración de Pb.
78
Figura 19: Colocación del nabo silvestre (Brassica Rapa L.) a las
soluciones acuosas según repetición y contaminante.
Figura 20: Plantas sometidas a las soluciones acuosas durante 7 días a concentraciones de 100 y 500 mg/l.
79
Figura 21: Plantas sometidas a las soluciones acuosas durante 14 días a concentraciones de 100 y 500 mg/l.
Figura 22: Plantas sometidas a las soluciones acuosas durante 21 días a concentraciones de 100 y 500 mg/l.
80
Figura 23: Secado de las plantas sometidas al proceso de experimentación durante 7,14 y 21 días, a temperatura ambiente.
81
Figura 25: Muestras previos a realizar las mesclas homogéneas.
Figura 26: Equipo utilizado para realizar una mezcla homogénea de las muestras
82
Figura 27: Espectrofotómetro utilizado para obtener la cantidad de metal presente en las muestras.
83
Apéndice C: Formato utilizado para el levantamiento de los de datos en los efectos morfológicos en el desarrollo del nabo silvestre (Brassica
Rapa L.) expuesto a soluciones acuosas con plomo.
HORA: 1.- 1.1.- SI NO 1 MINIMA 2 REGULAR 3 CRITICA
1.2.- ¿La diferencia de color esta en toda la planta?
SI NO
1.3.- ¿ la diferencia de color esta en algunas partes?
SI NO
2.-
2.1.-
SI NO
2.2.- ¿ Son variables las diferencias encontradas al comparar las plantas?
………
………..
………
………
……….
FICHA DE RECOLECCIÓN DE DATOS ( OBSERVACIÓN DIRECTA) FECHA: ¿El cultivo sometido a la contaminación es tan alto y tan denso como el cultivo de la muestra control? TRATAMIENTO: ……….. ……….
………
TAMAÑO Y FORMA TIEMPO SOMETIDO A LA CONTAMINACIÓN………...
TEMPERATURA: ……….
las plantas sometidas al contaminante y las plantas de la muestra control ¿Tienen diferentes colores?
COLOR Y DISTRIBUCIÓN DEL COLOR